; LLVM IR from Mohammed-Shoaib/Coding-Problems :: Codeforces/Solutions/1056B.ll (Z14divide_candiesxi)

; 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 @_Z14divide_candiesxi(i64 noundef %0, i32 noundef %1) #0 {
  %3 = alloca i64, align 8
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i64, align 8
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  store i64 %0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %5) #2
  store i64 0, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  store i32 1, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %9

9:                                                ; preds = %60, %2
  %10 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %11 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %12 = icmp sle i32 %10, %11
  br i1 %12, label %14, label %13

13:                                               ; preds = %9
  store i32 2, ptr %7, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  br label %63

14:                                               ; preds = %9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  store i32 1, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %15

15:                                               ; preds = %56, %14
  %16 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %17 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %18 = icmp sle i32 %16, %17
  br i1 %18, label %20, label %19

19:                                               ; preds = %15
  store i32 5, ptr %7, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  br label %59

20:                                               ; preds = %15
  %21 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %22 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %23 = mul nsw i32 %21, %22
  %24 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %25 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %26 = mul nsw i32 %24, %25
  %27 = add nsw i32 %23, %26
  %28 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %29 = srem i32 %27, %28
  %30 = icmp eq i32 %29, 0
  br i1 %30, label %31, label %55

31:                                               ; preds = %20
  %32 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %33 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %34 = sext i32 %33 to i64
  %35 = sub nsw i64 %32, %34
  %36 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %37 = sext i32 %36 to i64
  %38 = add nsw i64 %35, %37
  %39 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %40 = sext i32 %39 to i64
  %41 = sdiv i64 %38, %40
  %42 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %43 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %44 = sext i32 %43 to i64
  %45 = sub nsw i64 %42, %44
  %46 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %47 = sext i32 %46 to i64
  %48 = add nsw i64 %45, %47
  %49 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %50 = sext i32 %49 to i64
  %51 = sdiv i64 %48, %50
  %52 = mul nsw i64 %41, %51
  %53 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %54 = add nsw i64 %53, %52
  store i64 %54, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  br label %55

55:                                               ; preds = %31, %20
  br label %56

56:                                               ; preds = %55
  %57 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %58 = add nsw i32 %57, 1
  store i32 %58, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %15, !llvm.loop !11

59:                                               ; preds = %19
  br label %60

60:                                               ; preds = %59
  %61 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %62 = add nsw i32 %61, 1
  store i32 %62, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %9, !llvm.loop !13

63:                                               ; preds = %13
  %64 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store i32 1, ptr %7, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %5) #2
  ret i64 %64
}

; 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 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"int", !7, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = distinct !{!13, !12}


; 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 @_Z14divide_candiesxi(i64 noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %.not29 = icmp slt i32 %1, 1
  br i1 %.not29, label %._crit_edge32, label %.preheader.lr.ph

.preheader.lr.ph:                                 ; preds = %2
  %3 = zext nneg i32 %1 to i64
  %4 = add i64 %3, %0
  %5 = add nuw i32 %1, 1
  %wide.trip.count38 = zext i32 %5 to i64
  br label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %.preheader.lr.ph, %._crit_edge
  %indvars.iv35 = phi i64 [ 1, %.preheader.lr.ph ], [ %indvars.iv.next36, %._crit_edge ]
  %.02230 = phi i64 [ 0, %.preheader.lr.ph ], [ %.2, %._crit_edge ]
  %6 = mul nuw nsw i64 %indvars.iv35, %indvars.iv35
  %7 = sub i64 %4, %indvars.iv35
  br label %8

._crit_edge32:                                    ; preds = %._crit_edge, %2
  %.022.lcssa = phi i64 [ 0, %2 ], [ %.2, %._crit_edge ]
  ret i64 %.022.lcssa

._crit_edge:                                      ; preds = %20
  %indvars.iv.next36 = add nuw nsw i64 %indvars.iv35, 1
  %exitcond39.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next36, %wide.trip.count38
  br i1 %exitcond39.not, label %._crit_edge32, label %.preheader, !llvm.loop !5

8:                                                ; preds = %.preheader, %20
  %indvars.iv = phi i64 [ 1, %.preheader ], [ %indvars.iv.next, %20 ]
  %.127 = phi i64 [ %.02230, %.preheader ], [ %.2, %20 ]
  %9 = mul nuw nsw i64 %indvars.iv, %indvars.iv
  %10 = add nuw nsw i64 %9, %6
  %11 = trunc nuw i64 %10 to i32
  %12 = urem i32 %11, %1
  %13 = icmp eq i32 %12, 0
  br i1 %13, label %14, label %20

14:                                               ; preds = %8
  %15 = sdiv i64 %7, %3
  %16 = sub i64 %4, %indvars.iv
  %17 = sdiv i64 %16, %3
  %18 = mul nsw i64 %17, %15
  %19 = add nsw i64 %18, %.127
  br label %20

20:                                               ; preds = %8, %14
  %.2 = phi i64 [ %19, %14 ], [ %.127, %8 ]
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next, %wide.trip.count38
  br i1 %exitcond.not, label %._crit_edge, label %8, !llvm.loop !7
}

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"}
!7 = distinct !{!7, !6}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopInstSimplifyPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyCFGPass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass