; LLVM IR from Tunghohin/Competitive_Coding :: Luogu/p2023.ll (Z6modifyiiiii)

; 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"

%struct.Node = type { i32, i32, i64, i64, i64 }

@mod = external dso_local global i32, align 4
@tr = external dso_local global [400040 x %struct.Node], 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: inlinehint mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local void @_Z7push_upi(i32 noundef) #1

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local void @_Z6modifyiiiii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3, i32 noundef %4) #2 {
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i32, align 4
  %11 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  store i32 %2, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  store i32 %3, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  store i32 %4, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %12 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %13 = sext i32 %12 to i64
  %14 = getelementptr inbounds [400040 x %struct.Node], ptr @tr, i64 0, i64 %13
  %15 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %14, i32 0, i32 0
  %16 = load i32, ptr %15, align 16, !tbaa !9
  %17 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %18 = icmp sge i32 %16, %17
  br i1 %18, label %19, label %121

19:                                               ; preds = %5
  %20 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %21 = sext i32 %20 to i64
  %22 = getelementptr inbounds [400040 x %struct.Node], ptr @tr, i64 0, i64 %21
  %23 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %22, i32 0, i32 1
  %24 = load i32, ptr %23, align 4, !tbaa !12
  %25 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %26 = icmp sle i32 %24, %25
  br i1 %26, label %27, label %121

27:                                               ; preds = %19
  %28 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %29 = icmp eq i32 %28, 2
  br i1 %29, label %30, label %74

30:                                               ; preds = %27
  %31 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %32 = sext i32 %31 to i64
  %33 = getelementptr inbounds [400040 x %struct.Node], ptr @tr, i64 0, i64 %32
  %34 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %33, i32 0, i32 2
  %35 = load i64, ptr %34, align 8, !tbaa !13
  %36 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %37 = sext i32 %36 to i64
  %38 = add nsw i64 %35, %37
  %39 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %40 = sext i32 %39 to i64
  %41 = srem i64 %38, %40
  %42 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %43 = sext i32 %42 to i64
  %44 = getelementptr inbounds [400040 x %struct.Node], ptr @tr, i64 0, i64 %43
  %45 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %44, i32 0, i32 2
  store i64 %41, ptr %45, align 8, !tbaa !13
  %46 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %47 = sext i32 %46 to i64
  %48 = getelementptr inbounds [400040 x %struct.Node], ptr @tr, i64 0, i64 %47
  %49 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %48, i32 0, i32 4
  %50 = load i64, ptr %49, align 8, !tbaa !14
  %51 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %52 = sext i32 %51 to i64
  %53 = getelementptr inbounds [400040 x %struct.Node], ptr @tr, i64 0, i64 %52
  %54 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %53, i32 0, i32 1
  %55 = load i32, ptr %54, align 4, !tbaa !12
  %56 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %57 = sext i32 %56 to i64
  %58 = getelementptr inbounds [400040 x %struct.Node], ptr @tr, i64 0, i64 %57
  %59 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %58, i32 0, i32 0
  %60 = load i32, ptr %59, align 16, !tbaa !9
  %61 = sub nsw i32 %55, %60
  %62 = add nsw i32 %61, 1
  %63 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %64 = mul nsw i32 %62, %63
  %65 = sext i32 %64 to i64
  %66 = add nsw i64 %50, %65
  %67 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %68 = sext i32 %67 to i64
  %69 = srem i64 %66, %68
  %70 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %71 = sext i32 %70 to i64
  %72 = getelementptr inbounds [400040 x %struct.Node], ptr @tr, i64 0, i64 %71
  %73 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %72, i32 0, i32 4
  store i64 %69, ptr %73, align 8, !tbaa !14
  br label %120

74:                                               ; preds = %27
  %75 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %76 = sext i32 %75 to i64
  %77 = getelementptr inbounds [400040 x %struct.Node], ptr @tr, i64 0, i64 %76
  %78 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %77, i32 0, i32 2
  %79 = load i64, ptr %78, align 8, !tbaa !13
  %80 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %81 = sext i32 %80 to i64
  %82 = mul nsw i64 %79, %81
  %83 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %84 = sext i32 %83 to i64
  %85 = srem i64 %82, %84
  %86 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %87 = sext i32 %86 to i64
  %88 = getelementptr inbounds [400040 x %struct.Node], ptr @tr, i64 0, i64 %87
  %89 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %88, i32 0, i32 2
  store i64 %85, ptr %89, align 8, !tbaa !13
  %90 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %91 = sext i32 %90 to i64
  %92 = getelementptr inbounds [400040 x %struct.Node], ptr @tr, i64 0, i64 %91
  %93 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %92, i32 0, i32 3
  %94 = load i64, ptr %93, align 16, !tbaa !15
  %95 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %96 = sext i32 %95 to i64
  %97 = mul nsw i64 %94, %96
  %98 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %99 = sext i32 %98 to i64
  %100 = srem i64 %97, %99
  %101 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %102 = sext i32 %101 to i64
  %103 = getelementptr inbounds [400040 x %struct.Node], ptr @tr, i64 0, i64 %102
  %104 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %103, i32 0, i32 3
  store i64 %100, ptr %104, align 16, !tbaa !15
  %105 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %106 = sext i32 %105 to i64
  %107 = getelementptr inbounds [400040 x %struct.Node], ptr @tr, i64 0, i64 %106
  %108 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %107, i32 0, i32 4
  %109 = load i64, ptr %108, align 8, !tbaa !14
  %110 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %111 = sext i32 %110 to i64
  %112 = mul nsw i64 %109, %111
  %113 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %114 = sext i32 %113 to i64
  %115 = srem i64 %112, %114
  %116 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %117 = sext i32 %116 to i64
  %118 = getelementptr inbounds [400040 x %struct.Node], ptr @tr, i64 0, i64 %117
  %119 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %118, i32 0, i32 4
  store i64 %115, ptr %119, align 8, !tbaa !14
  br label %120

120:                                              ; preds = %74, %30
  br label %159

121:                                              ; preds = %19, %5
  %122 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  call void @_Z9push_downi(i32 noundef %122)
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #3
  %123 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %124 = sext i32 %123 to i64
  %125 = getelementptr inbounds [400040 x %struct.Node], ptr @tr, i64 0, i64 %124
  %126 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %125, i32 0, i32 0
  %127 = load i32, ptr %126, align 16, !tbaa !9
  %128 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %129 = sext i32 %128 to i64
  %130 = getelementptr inbounds [400040 x %struct.Node], ptr @tr, i64 0, i64 %129
  %131 = getelementptr inbounds %struct.Node, ptr %130, i32 0, i32 1
  %132 = load i32, ptr %131, align 4, !tbaa !12
  %133 = add nsw i32 %127, %132
  %134 = ashr i32 %133, 1
  store i32 %134, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %135 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %136 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %137 = icmp sle i32 %135, %136
  br i1 %137, label %138, label %145

138:                                              ; preds = %121
  %139 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %140 = shl i32 %139, 1
  %141 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %142 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %143 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %144 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  call void @_Z6modifyiiiii(i32 noundef %140, i32 noundef %141, i32 noundef %142, i32 noundef %143, i32 noundef %144)
  br label %145

145:                                              ; preds = %138, %121
  %146 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %147 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %148 = icmp sgt i32 %146, %147
  br i1 %148, label %149, label %157

149:                                              ; preds = %145
  %150 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %151 = shl i32 %150, 1
  %152 = or i32 %151, 1
  %153 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %154 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %155 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %156 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  call void @_Z6modifyiiiii(i32 noundef %152, i32 noundef %153, i32 noundef %154, i32 noundef %155, i32 noundef %156)
  br label %157

157:                                              ; preds = %149, %145
  %158 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  call void @_Z7push_upi(i32 noundef %158)
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #3
  br label %159

159:                                              ; preds = %157, %120
  ret void
}

; Function Attrs: inlinehint mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local void @_Z9push_downi(i32 noundef) #1

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { inlinehint 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, !6, i64 0}
!10 = !{!"_ZTS4Node", !6, i64 0, !6, i64 4, !11, i64 8, !11, i64 16, !11, i64 24}
!11 = !{!"long long", !7, i64 0}
!12 = !{!10, !6, i64 4}
!13 = !{!10, !11, i64 8}
!14 = !{!10, !11, i64 24}
!15 = !{!10, !11, i64 16}


; 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"

%struct.Node = type { i32, i32, i64, i64, i64 }

@mod = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@tr = external dso_local local_unnamed_addr global [400040 x %struct.Node], align 16

; Function Attrs: inlinehint mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local void @_Z7push_upi(i32 noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local void @_Z6modifyiiiii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3, i32 noundef %4) local_unnamed_addr #1 {
  %6 = sext i32 %0 to i64
  %7 = getelementptr inbounds [400040 x %struct.Node], ptr @tr, i64 0, i64 %6
  %8 = load i32, ptr %7, align 16, !tbaa !5
  %.not = icmp slt i32 %8, %1
  br i1 %.not, label %40, label %9

9:                                                ; preds = %5
  %10 = getelementptr inbounds i8, ptr %7, i64 4
  %11 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !11
  %.not41 = icmp sgt i32 %11, %2
  br i1 %.not41, label %40, label %12

12:                                               ; preds = %9
  %13 = icmp eq i32 %4, 2
  %14 = getelementptr inbounds i8, ptr %7, i64 8
  %15 = load i64, ptr %14, align 8, !tbaa !12
  %16 = sext i32 %3 to i64
  %17 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !13
  %18 = sext i32 %17 to i64
  br i1 %13, label %19, label %29

19:                                               ; preds = %12
  %20 = add nsw i64 %15, %16
  %21 = srem i64 %20, %18
  store i64 %21, ptr %14, align 8, !tbaa !12
  %22 = getelementptr inbounds i8, ptr %7, i64 24
  %23 = load i64, ptr %22, align 8, !tbaa !14
  %reass.sub = sub i32 %11, %8
  %24 = add i32 %reass.sub, 1
  %25 = mul nsw i32 %24, %3
  %26 = sext i32 %25 to i64
  %27 = add nsw i64 %23, %26
  %28 = srem i64 %27, %18
  store i64 %28, ptr %22, align 8, !tbaa !14
  br label %54

29:                                               ; preds = %12
  %30 = mul nsw i64 %15, %16
  %31 = srem i64 %30, %18
  store i64 %31, ptr %14, align 8, !tbaa !12
  %32 = getelementptr inbounds i8, ptr %7, i64 16
  %33 = load i64, ptr %32, align 16, !tbaa !15
  %34 = mul nsw i64 %33, %16
  %35 = srem i64 %34, %18
  store i64 %35, ptr %32, align 16, !tbaa !15
  %36 = getelementptr inbounds i8, ptr %7, i64 24
  %37 = load i64, ptr %36, align 8, !tbaa !14
  %38 = mul nsw i64 %37, %16
  %39 = srem i64 %38, %18
  store i64 %39, ptr %36, align 8, !tbaa !14
  br label %54

40:                                               ; preds = %9, %5
  tail call void @_Z9push_downi(i32 noundef %0)
  %41 = load i32, ptr %7, align 16, !tbaa !5
  %42 = getelementptr inbounds i8, ptr %7, i64 4
  %43 = load i32, ptr %42, align 4, !tbaa !11
  %44 = add nsw i32 %43, %41
  %45 = ashr i32 %44, 1
  %.not42 = icmp slt i32 %45, %1
  br i1 %.not42, label %48, label %46

46:                                               ; preds = %40
  %47 = shl i32 %0, 1
  tail call void @_Z6modifyiiiii(i32 noundef %47, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3, i32 noundef %4)
  br label %48

48:                                               ; preds = %46, %40
  %49 = icmp slt i32 %45, %2
  br i1 %49, label %50, label %53

50:                                               ; preds = %48
  %51 = shl i32 %0, 1
  %52 = or disjoint i32 %51, 1
  tail call void @_Z6modifyiiiii(i32 noundef %52, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3, i32 noundef %4)
  br label %53

53:                                               ; preds = %50, %48
  tail call void @_Z7push_upi(i32 noundef %0)
  br label %54

54:                                               ; preds = %19, %29, %53
  ret void
}

; Function Attrs: inlinehint mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local void @_Z9push_downi(i32 noundef) local_unnamed_addr #0

attributes #0 = { inlinehint 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 #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" }

!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, !7, i64 0}
!6 = !{!"_ZTS4Node", !7, i64 0, !7, i64 4, !10, i64 8, !10, i64 16, !10, i64 24}
!7 = !{!"int", !8, i64 0}
!8 = !{!"omnipotent char", !9, i64 0}
!9 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!10 = !{!"long long", !8, i64 0}
!11 = !{!6, !7, i64 4}
!12 = !{!6, !10, i64 8}
!13 = !{!7, !7, i64 0}
!14 = !{!6, !10, i64 24}
!15 = !{!6, !10, i64 16}


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