; LLVM IR from Dev-XYS/Algorithms :: Euler's-Totient-Function.ll (Z5Eulerx)

; 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"

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef i64 @_Z5Eulerx(i64 noundef %0) #0 {
  %2 = alloca i64, align 8
  %3 = alloca i64, align 8
  %4 = alloca i64, align 8
  %5 = alloca i64, align 8
  store i64 %0, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %3) #2
  store i64 0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %4) #2
  %6 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  store i64 %6, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %5) #2
  store i64 2, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  br label %7

7:                                                ; preds = %36, %1
  %8 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %9 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %10 = mul nsw i64 %8, %9
  %11 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %12 = icmp sle i64 %10, %11
  br i1 %12, label %14, label %13

13:                                               ; preds = %7
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %5) #2
  br label %39

14:                                               ; preds = %7
  %15 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %16 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %17 = srem i64 %15, %16
  %18 = icmp eq i64 %17, 0
  br i1 %18, label %19, label %35

19:                                               ; preds = %14
  %20 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %21 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %22 = icmp ne i64 %20, %21
  br i1 %22, label %23, label %31

23:                                               ; preds = %19
  %24 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %25 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %26 = sdiv i64 %24, %25
  %27 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %28 = sub nsw i64 %27, 1
  %29 = mul nsw i64 %26, %28
  store i64 %29, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %30 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store i64 %30, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  br label %31

31:                                               ; preds = %23, %19
  %32 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %33 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %34 = sdiv i64 %33, %32
  store i64 %34, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  store i64 1, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  br label %35

35:                                               ; preds = %31, %14
  br label %36

36:                                               ; preds = %35
  %37 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %38 = add nsw i64 %37, 1
  store i64 %38, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  br label %7, !llvm.loop !9

39:                                               ; preds = %13
  %40 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %41 = icmp ne i64 %40, 1
  br i1 %41, label %42, label %53

42:                                               ; preds = %39
  %43 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %44 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %45 = icmp ne i64 %43, %44
  br i1 %45, label %46, label %53

46:                                               ; preds = %42
  %47 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %48 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %49 = sdiv i64 %47, %48
  %50 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %51 = sub nsw i64 %50, 1
  %52 = mul nsw i64 %49, %51
  store i64 %52, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  br label %53

53:                                               ; preds = %46, %42, %39
  %54 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %4) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %3) #2
  ret i64 %54
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #1

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #1

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" }
attributes #1 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #2 = { 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 = !{!"long long", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


; 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"

; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(none) uwtable
define dso_local noundef i64 @_Z5Eulerx(i64 noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  %.not32 = icmp slt i64 %0, 4
  br i1 %.not32, label %._crit_edge, label %.lr.ph

._crit_edge:                                      ; preds = %10, %1
  %.027.lcssa = phi i64 [ %0, %1 ], [ %.128, %10 ]
  %.024.lcssa = phi i64 [ 0, %1 ], [ %.226, %10 ]
  %.022.lcssa = phi i64 [ %0, %1 ], [ %.2, %10 ]
  %.not29 = icmp eq i64 %.027.lcssa, 1
  %.not30 = icmp eq i64 %.027.lcssa, %.024.lcssa
  %or.cond = select i1 %.not29, i1 true, i1 %.not30
  br i1 %or.cond, label %17, label %13

.lr.ph:                                           ; preds = %1, %10
  %.036 = phi i64 [ %11, %10 ], [ 2, %1 ]
  %.02235 = phi i64 [ %.2, %10 ], [ %0, %1 ]
  %.02434 = phi i64 [ %.226, %10 ], [ 0, %1 ]
  %.02733 = phi i64 [ %.128, %10 ], [ %0, %1 ]
  %2 = srem i64 %.02733, %.036
  %3 = sdiv i64 %.02733, %.036
  %4 = icmp eq i64 %2, 0
  br i1 %4, label %5, label %10

5:                                                ; preds = %.lr.ph
  %.not31 = icmp eq i64 %.036, %.02434
  br i1 %.not31, label %10, label %6

6:                                                ; preds = %5
  %7 = sdiv i64 %.02235, %.036
  %8 = add nsw i64 %.036, -1
  %9 = mul nsw i64 %7, %8
  br label %10

10:                                               ; preds = %5, %6, %.lr.ph
  %.128 = phi i64 [ %.02733, %.lr.ph ], [ %3, %6 ], [ %3, %5 ]
  %.226 = phi i64 [ %.02434, %.lr.ph ], [ %.036, %6 ], [ %.036, %5 ]
  %.2 = phi i64 [ %.02235, %.lr.ph ], [ %9, %6 ], [ %.02235, %5 ]
  %.1 = phi i64 [ %.036, %.lr.ph ], [ 1, %6 ], [ 1, %5 ]
  %11 = add nsw i64 %.1, 1
  %12 = mul nsw i64 %11, %11
  %.not = icmp sgt i64 %12, %.128
  br i1 %.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph, !llvm.loop !5

13:                                               ; preds = %._crit_edge
  %14 = sdiv i64 %.022.lcssa, %.027.lcssa
  %15 = add nsw i64 %.027.lcssa, -1
  %16 = mul nsw i64 %14, %15
  br label %17

17:                                               ; preds = %13, %._crit_edge
  %.3 = phi i64 [ %16, %13 ], [ %.022.lcssa, %._crit_edge ]
  ret i64 %.3
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(none) 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 = distinct !{!5, !6}
!6 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


; Effective O3 passes: DivRemPairsPass,GVNPass,GlobalOptPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,SROAPass,SimplifyCFGPass