; LLVM IR from ayush-tulsyan/ACM-ICPC-Handbook :: code/lazyProp.ll (Z11update_treeiiixii)

; Unoptimized IR (clang -disable-llvm-passes):
target datalayout = "e-m:e-p270:32:32-p271:32:32-p272:64:64-i64:64-i128:128-f80:128-n8:16:32:64-S128"
target triple = "x86_64-unknown-linux-gnu"

@Tree = external dso_local global [404000 x i64], align 16
@lazy = external dso_local global [404000 x i64], align 16

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #0

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #0

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local void @_Z9Propogateiii(i32 noundef, i32 noundef, i32 noundef) #1

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local void @_Z11update_treeiiixii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i64 noundef %3, i32 noundef %4, i32 noundef %5) #2 {
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i64, align 8
  %11 = alloca i32, align 4
  %12 = alloca i32, align 4
  %13 = alloca i32, align 4
  %14 = alloca i32, align 4
  %15 = alloca i32, align 4
  %16 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  store i32 %2, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  store i64 %3, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  store i32 %4, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  store i32 %5, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %13) #3
  %17 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %18 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %19 = add nsw i32 %17, %18
  %20 = ashr i32 %19, 1
  store i32 %20, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %14) #3
  %21 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %22 = shl i32 %21, 1
  store i32 %22, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %15) #3
  %23 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %24 = or i32 %23, 1
  store i32 %24, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  %25 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %26 = sext i32 %25 to i64
  %27 = getelementptr inbounds [404000 x i64], ptr @lazy, i64 0, i64 %26
  %28 = load i64, ptr %27, align 8, !tbaa !9
  %29 = icmp ne i64 %28, 0
  br i1 %29, label %30, label %34

30:                                               ; preds = %6
  %31 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %32 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %33 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  call void @_Z9Propogateiii(i32 noundef %31, i32 noundef %32, i32 noundef %33)
  br label %34

34:                                               ; preds = %30, %6
  %35 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %36 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %37 = icmp sgt i32 %35, %36
  br i1 %37, label %46, label %38

38:                                               ; preds = %34
  %39 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %40 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %41 = icmp sgt i32 %39, %40
  br i1 %41, label %46, label %42

42:                                               ; preds = %38
  %43 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %44 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %45 = icmp slt i32 %43, %44
  br i1 %45, label %46, label %47

46:                                               ; preds = %42, %38, %34
  store i32 1, ptr %16, align 4
  br label %113

47:                                               ; preds = %42
  %48 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %49 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %50 = icmp sle i32 %48, %49
  br i1 %50, label %51, label %85

51:                                               ; preds = %47
  %52 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %53 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %54 = icmp sle i32 %52, %53
  br i1 %54, label %55, label %85

55:                                               ; preds = %51
  %56 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %57 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %58 = icmp ne i32 %56, %57
  br i1 %58, label %59, label %72

59:                                               ; preds = %55
  %60 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %61 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %62 = sext i32 %61 to i64
  %63 = getelementptr inbounds [404000 x i64], ptr @lazy, i64 0, i64 %62
  %64 = load i64, ptr %63, align 8, !tbaa !9
  %65 = add nsw i64 %64, %60
  store i64 %65, ptr %63, align 8, !tbaa !9
  %66 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %67 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  %68 = sext i32 %67 to i64
  %69 = getelementptr inbounds [404000 x i64], ptr @lazy, i64 0, i64 %68
  %70 = load i64, ptr %69, align 8, !tbaa !9
  %71 = add nsw i64 %70, %66
  store i64 %71, ptr %69, align 8, !tbaa !9
  br label %72

72:                                               ; preds = %59, %55
  %73 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %74 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %75 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %76 = sub nsw i32 %74, %75
  %77 = add nsw i32 %76, 1
  %78 = sext i32 %77 to i64
  %79 = mul nsw i64 %73, %78
  %80 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %81 = sext i32 %80 to i64
  %82 = getelementptr inbounds [404000 x i64], ptr @Tree, i64 0, i64 %81
  %83 = load i64, ptr %82, align 8, !tbaa !9
  %84 = add nsw i64 %83, %79
  store i64 %84, ptr %82, align 8, !tbaa !9
  br label %111

85:                                               ; preds = %51, %47
  %86 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %87 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %88 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %89 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %90 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %91 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  call void @_Z11update_treeiiixii(i32 noundef %86, i32 noundef %87, i32 noundef %88, i64 noundef %89, i32 noundef %90, i32 noundef %91)
  %92 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  %93 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %94 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %95 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %96 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %97 = add nsw i32 %96, 1
  %98 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  call void @_Z11update_treeiiixii(i32 noundef %92, i32 noundef %93, i32 noundef %94, i64 noundef %95, i32 noundef %97, i32 noundef %98)
  %99 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %100 = sext i32 %99 to i64
  %101 = getelementptr inbounds [404000 x i64], ptr @Tree, i64 0, i64 %100
  %102 = load i64, ptr %101, align 8, !tbaa !9
  %103 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  %104 = sext i32 %103 to i64
  %105 = getelementptr inbounds [404000 x i64], ptr @Tree, i64 0, i64 %104
  %106 = load i64, ptr %105, align 8, !tbaa !9
  %107 = add nsw i64 %102, %106
  %108 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %109 = sext i32 %108 to i64
  %110 = getelementptr inbounds [404000 x i64], ptr @Tree, i64 0, i64 %109
  store i64 %107, ptr %110, align 8, !tbaa !9
  br label %111

111:                                              ; preds = %85, %72
  br label %112

112:                                              ; preds = %111
  store i32 0, ptr %16, align 4
  br label %113

113:                                              ; preds = %112, %46
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %15) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %14) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %13) #3
  %114 = load i32, ptr %16, align 4
  switch i32 %114, label %116 [
    i32 0, label %115
    i32 1, label %115
  ]

115:                                              ; preds = %113, %113
  ret void

116:                                              ; preds = %113
  unreachable
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { mustprogress nounwind uwtable "min-legal-vector-width"="0" "no-trapping-math"="true" "stack-protector-buffer-size"="8" "target-cpu"="x86-64" "target-features"="+cmov,+cx8,+fxsr,+mmx,+sse,+sse2,+x87" "tune-cpu"="generic" }
attributes #2 = { mustprogress uwtable "min-legal-vector-width"="0" "no-trapping-math"="true" "stack-protector-buffer-size"="8" "target-cpu"="x86-64" "target-features"="+cmov,+cx8,+fxsr,+mmx,+sse,+sse2,+x87" "tune-cpu"="generic" }
attributes #3 = { nounwind }

!llvm.module.flags = !{!0, !1, !2, !3}
!llvm.ident = !{!4}

!0 = !{i32 1, !"wchar_size", i32 4}
!1 = !{i32 8, !"PIC Level", i32 2}
!2 = !{i32 7, !"PIE Level", i32 2}
!3 = !{i32 7, !"uwtable", i32 2}
!4 = !{!"clang version 19.1.0 (git@github.com:llvm/llvm-project.git a4bf6cd7cfb1a1421ba92bca9d017b49936c55e4)"}
!5 = !{!6, !6, i64 0}
!6 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"long long", !7, i64 0}


; Optimized IR (opt -passes='default<O3>'):
target datalayout = "e-m:e-p270:32:32-p271:32:32-p272:64:64-i64:64-i128:128-f80:128-n8:16:32:64-S128"
target triple = "x86_64-unknown-linux-gnu"

@Tree = external dso_local local_unnamed_addr global [404000 x i64], align 16
@lazy = external dso_local local_unnamed_addr global [404000 x i64], align 16

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local void @_Z9Propogateiii(i32 noundef, i32 noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local void @_Z11update_treeiiixii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i64 noundef %3, i32 noundef %4, i32 noundef %5) local_unnamed_addr #0 {
  %7 = add nsw i32 %5, %4
  %8 = ashr i32 %7, 1
  %9 = shl i32 %0, 1
  %10 = or disjoint i32 %9, 1
  %11 = sext i32 %0 to i64
  %12 = getelementptr inbounds [404000 x i64], ptr @lazy, i64 0, i64 %11
  %13 = load i64, ptr %12, align 8, !tbaa !5
  %.not = icmp eq i64 %13, 0
  br i1 %.not, label %15, label %14

14:                                               ; preds = %6
  tail call void @_Z9Propogateiii(i32 noundef %0, i32 noundef %4, i32 noundef %5)
  br label %15

15:                                               ; preds = %14, %6
  %16 = icmp sgt i32 %4, %5
  %17 = icmp sgt i32 %4, %2
  %or.cond = or i1 %17, %16
  %18 = icmp slt i32 %5, %1
  %or.cond49 = or i1 %18, %or.cond
  br i1 %or.cond49, label %common.ret51, label %19

19:                                               ; preds = %15
  %.not46 = icmp sgt i32 %1, %4
  %.not47 = icmp sgt i32 %5, %2
  %or.cond50 = or i1 %.not46, %.not47
  br i1 %or.cond50, label %35, label %20

20:                                               ; preds = %19
  %.not48 = icmp eq i32 %4, %5
  br i1 %.not48, label %28, label %21

21:                                               ; preds = %20
  %22 = sext i32 %9 to i64
  %23 = getelementptr inbounds [404000 x i64], ptr @lazy, i64 0, i64 %22
  %24 = load <2 x i64>, ptr %23, align 16, !tbaa !5
  %25 = insertelement <2 x i64> poison, i64 %3, i64 0
  %26 = shufflevector <2 x i64> %25, <2 x i64> poison, <2 x i32> zeroinitializer
  %27 = add nsw <2 x i64> %24, %26
  store <2 x i64> %27, ptr %23, align 16, !tbaa !5
  br label %28

28:                                               ; preds = %21, %20
  %reass.sub = sub i32 %5, %4
  %29 = add i32 %reass.sub, 1
  %30 = sext i32 %29 to i64
  %31 = mul nsw i64 %30, %3
  %32 = getelementptr inbounds [404000 x i64], ptr @Tree, i64 0, i64 %11
  %33 = load i64, ptr %32, align 8, !tbaa !5
  %34 = add nsw i64 %33, %31
  store i64 %34, ptr %32, align 8, !tbaa !5
  br label %common.ret51

common.ret51:                                     ; preds = %28, %15, %35
  ret void

35:                                               ; preds = %19
  tail call void @_Z11update_treeiiixii(i32 noundef %9, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i64 noundef %3, i32 noundef %4, i32 noundef %8)
  %36 = add nsw i32 %8, 1
  tail call void @_Z11update_treeiiixii(i32 noundef %10, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i64 noundef %3, i32 noundef %36, i32 noundef %5)
  %37 = sext i32 %9 to i64
  %38 = getelementptr inbounds [404000 x i64], ptr @Tree, i64 0, i64 %37
  %39 = load i64, ptr %38, align 16, !tbaa !5
  %40 = sext i32 %10 to i64
  %41 = getelementptr inbounds [404000 x i64], ptr @Tree, i64 0, i64 %40
  %42 = load i64, ptr %41, align 8, !tbaa !5
  %43 = add nsw i64 %42, %39
  %44 = getelementptr inbounds [404000 x i64], ptr @Tree, i64 0, i64 %11
  store i64 %43, ptr %44, align 8, !tbaa !5
  br label %common.ret51
}

attributes #0 = { mustprogress nounwind uwtable "min-legal-vector-width"="0" "no-trapping-math"="true" "stack-protector-buffer-size"="8" "target-cpu"="x86-64" "target-features"="+cmov,+cx8,+fxsr,+mmx,+sse,+sse2,+x87" "tune-cpu"="generic" }

!llvm.module.flags = !{!0, !1, !2, !3}
!llvm.ident = !{!4}

!0 = !{i32 1, !"wchar_size", i32 4}
!1 = !{i32 8, !"PIC Level", i32 2}
!2 = !{i32 7, !"PIE Level", i32 2}
!3 = !{i32 7, !"uwtable", i32 2}
!4 = !{!"clang version 19.1.0 (git@github.com:llvm/llvm-project.git a4bf6cd7cfb1a1421ba92bca9d017b49936c55e4)"}
!5 = !{!6, !6, i64 0}
!6 = !{!"long long", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GlobalOptPass,InferAlignmentPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SLPVectorizerPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass