; LLVM IR from sbshah97/DS-Algo-Handbook :: labs/lab5/stable.ll (Z6stablev)

; 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"

@m = external dso_local global [1000 x i32], align 16
@w = external dso_local global [1000 x i32], align 16
@mar = external dso_local global [2000 x [1000 x i32]], align 16
@n = external dso_local global i32, align 4

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef i32 @_Z4prefiii(i32 noundef, i32 noundef, i32 noundef) #0

; 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

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local void @_Z6stablev() #0 {
  %1 = alloca i32, align 4
  %2 = alloca i32, align 4
  %3 = alloca i32, align 4
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %1) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %2) #2
  br label %4

4:                                                ; preds = %145, %0
  br label %5

5:                                                ; preds = %4
  store i32 0, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  br label %6

6:                                                ; preds = %18, %5
  %7 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %8 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %9 = icmp slt i32 %7, %8
  br i1 %9, label %10, label %21

10:                                               ; preds = %6
  %11 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %12 = sext i32 %11 to i64
  %13 = getelementptr inbounds [1000 x i32], ptr @m, i64 0, i64 %12
  %14 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %15 = icmp eq i32 %14, 0
  br i1 %15, label %16, label %17

16:                                               ; preds = %10
  br label %21

17:                                               ; preds = %10
  br label %18

18:                                               ; preds = %17
  %19 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %20 = add nsw i32 %19, 1
  store i32 %20, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  br label %6, !llvm.loop !9

21:                                               ; preds = %16, %6
  %22 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %23 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %24 = icmp sge i32 %22, %23
  br i1 %24, label %25, label %26

25:                                               ; preds = %21
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %2) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %1) #2
  ret void

26:                                               ; preds = %21
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %3) #2
  store i32 0, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  br label %27

27:                                               ; preds = %141, %26
  %28 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %29 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %30 = icmp slt i32 %28, %29
  br i1 %30, label %31, label %144

31:                                               ; preds = %27
  %32 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %33 = sext i32 %32 to i64
  %34 = getelementptr inbounds [2000 x [1000 x i32]], ptr @mar, i64 0, i64 %33
  %35 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %36 = sext i32 %35 to i64
  %37 = getelementptr inbounds [1000 x i32], ptr %34, i64 0, i64 %36
  %38 = load i32, ptr %37, align 4, !tbaa !5
  %39 = icmp ne i32 %38, -1
  br i1 %39, label %40, label %79

40:                                               ; preds = %31
  %41 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %42 = sext i32 %41 to i64
  %43 = getelementptr inbounds [2000 x [1000 x i32]], ptr @mar, i64 0, i64 %42
  %44 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %45 = sext i32 %44 to i64
  %46 = getelementptr inbounds [1000 x i32], ptr %43, i64 0, i64 %45
  %47 = load i32, ptr %46, align 4, !tbaa !5
  %48 = sext i32 %47 to i64
  %49 = getelementptr inbounds [1000 x i32], ptr @w, i64 0, i64 %48
  %50 = load i32, ptr %49, align 4, !tbaa !5
  %51 = icmp eq i32 %50, -1
  br i1 %51, label %52, label %79

52:                                               ; preds = %40
  %53 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %54 = sext i32 %53 to i64
  %55 = getelementptr inbounds [2000 x [1000 x i32]], ptr @mar, i64 0, i64 %54
  %56 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %57 = sext i32 %56 to i64
  %58 = getelementptr inbounds [1000 x i32], ptr %55, i64 0, i64 %57
  %59 = load i32, ptr %58, align 4, !tbaa !5
  %60 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %61 = sext i32 %60 to i64
  %62 = getelementptr inbounds [1000 x i32], ptr @m, i64 0, i64 %61
  store i32 %59, ptr %62, align 4, !tbaa !5
  %63 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %64 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %65 = sext i32 %64 to i64
  %66 = getelementptr inbounds [2000 x [1000 x i32]], ptr @mar, i64 0, i64 %65
  %67 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %68 = sext i32 %67 to i64
  %69 = getelementptr inbounds [1000 x i32], ptr %66, i64 0, i64 %68
  %70 = load i32, ptr %69, align 4, !tbaa !5
  %71 = sext i32 %70 to i64
  %72 = getelementptr inbounds [1000 x i32], ptr @w, i64 0, i64 %71
  store i32 %63, ptr %72, align 4, !tbaa !5
  %73 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %74 = sext i32 %73 to i64
  %75 = getelementptr inbounds [2000 x [1000 x i32]], ptr @mar, i64 0, i64 %74
  %76 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %77 = sext i32 %76 to i64
  %78 = getelementptr inbounds [1000 x i32], ptr %75, i64 0, i64 %77
  store i32 -1, ptr %78, align 4, !tbaa !5
  br label %144

79:                                               ; preds = %40, %31
  %80 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %81 = sext i32 %80 to i64
  %82 = getelementptr inbounds [2000 x [1000 x i32]], ptr @mar, i64 0, i64 %81
  %83 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %84 = sext i32 %83 to i64
  %85 = getelementptr inbounds [1000 x i32], ptr %82, i64 0, i64 %84
  %86 = load i32, ptr %85, align 4, !tbaa !5
  %87 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %88 = sext i32 %87 to i64
  %89 = getelementptr inbounds [2000 x [1000 x i32]], ptr @mar, i64 0, i64 %88
  %90 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %91 = sext i32 %90 to i64
  %92 = getelementptr inbounds [1000 x i32], ptr %89, i64 0, i64 %91
  %93 = load i32, ptr %92, align 4, !tbaa !5
  %94 = sext i32 %93 to i64
  %95 = getelementptr inbounds [1000 x i32], ptr @w, i64 0, i64 %94
  %96 = load i32, ptr %95, align 4, !tbaa !5
  %97 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %98 = call noundef i32 @_Z4prefiii(i32 noundef %86, i32 noundef %96, i32 noundef %97)
  store i32 %98, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %99 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %100 = icmp eq i32 %99, 1
  br i1 %100, label %101, label %134

101:                                              ; preds = %79
  %102 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %103 = sext i32 %102 to i64
  %104 = getelementptr inbounds [2000 x [1000 x i32]], ptr @mar, i64 0, i64 %103
  %105 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %106 = sext i32 %105 to i64
  %107 = getelementptr inbounds [1000 x i32], ptr %104, i64 0, i64 %106
  %108 = load i32, ptr %107, align 4, !tbaa !5
  %109 = sext i32 %108 to i64
  %110 = getelementptr inbounds [1000 x i32], ptr @w, i64 0, i64 %109
  %111 = load i32, ptr %110, align 4, !tbaa !5
  %112 = sext i32 %111 to i64
  %113 = getelementptr inbounds [1000 x i32], ptr @m, i64 0, i64 %112
  store i32 0, ptr %113, align 4, !tbaa !5
  %114 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %115 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %116 = sext i32 %115 to i64
  %117 = getelementptr inbounds [2000 x [1000 x i32]], ptr @mar, i64 0, i64 %116
  %118 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %119 = sext i32 %118 to i64
  %120 = getelementptr inbounds [1000 x i32], ptr %117, i64 0, i64 %119
  %121 = load i32, ptr %120, align 4, !tbaa !5
  %122 = sext i32 %121 to i64
  %123 = getelementptr inbounds [1000 x i32], ptr @w, i64 0, i64 %122
  store i32 %114, ptr %123, align 4, !tbaa !5
  %124 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %125 = sext i32 %124 to i64
  %126 = getelementptr inbounds [2000 x [1000 x i32]], ptr @mar, i64 0, i64 %125
  %127 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %128 = sext i32 %127 to i64
  %129 = getelementptr inbounds [1000 x i32], ptr %126, i64 0, i64 %128
  %130 = load i32, ptr %129, align 4, !tbaa !5
  %131 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %132 = sext i32 %131 to i64
  %133 = getelementptr inbounds [1000 x i32], ptr @m, i64 0, i64 %132
  store i32 %130, ptr %133, align 4, !tbaa !5
  br label %144

134:                                              ; preds = %79
  %135 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %136 = sext i32 %135 to i64
  %137 = getelementptr inbounds [2000 x [1000 x i32]], ptr @mar, i64 0, i64 %136
  %138 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %139 = sext i32 %138 to i64
  %140 = getelementptr inbounds [1000 x i32], ptr %137, i64 0, i64 %139
  store i32 -1, ptr %140, align 4, !tbaa !5
  br label %141

141:                                              ; preds = %134
  %142 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %143 = add nsw i32 %142, 1
  store i32 %143, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  br label %27, !llvm.loop !11

144:                                              ; preds = %101, %52, %27
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %3) #2
  br label %145

145:                                              ; preds = %144
  br label %4, !llvm.loop !12
}

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 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = distinct !{!11, !10}
!12 = distinct !{!12, !10}


; 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"

@m = external dso_local local_unnamed_addr global [1000 x i32], align 16
@w = external dso_local local_unnamed_addr global [1000 x i32], align 16
@mar = external dso_local local_unnamed_addr global [2000 x [1000 x i32]], align 16
@n = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef i32 @_Z4prefiii(i32 noundef, i32 noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local void @_Z6stablev() local_unnamed_addr #0 {
  %1 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %2 = icmp sgt i32 %1, 0
  br i1 %2, label %.lr.ph, label %._crit_edge

.lr.ph:                                           ; preds = %0, %.loopexit
  %3 = phi i32 [ %39, %.loopexit ], [ %1, %0 ]
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %3 to i64
  br label %4

4:                                                ; preds = %.lr.ph, %10
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.lr.ph ], [ %indvars.iv.next, %10 ]
  %5 = getelementptr inbounds [1000 x i32], ptr @m, i64 0, i64 %indvars.iv
  %6 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %7 = icmp eq i32 %6, 0
  br i1 %7, label %.lr.ph48, label %10

.lr.ph48:                                         ; preds = %4
  %8 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv to i32
  %9 = and i64 %indvars.iv, 4294967295
  br label %11

10:                                               ; preds = %4
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next, %wide.trip.count
  br i1 %exitcond.not, label %._crit_edge, label %4, !llvm.loop !9

._crit_edge:                                      ; preds = %.loopexit, %10, %0
  ret void

11:                                               ; preds = %.lr.ph48, %35
  %12 = phi i32 [ %3, %.lr.ph48 ], [ %36, %35 ]
  %indvars.iv58 = phi i64 [ 0, %.lr.ph48 ], [ %indvars.iv.next59, %35 ]
  %13 = getelementptr inbounds [2000 x [1000 x i32]], ptr @mar, i64 0, i64 %9, i64 %indvars.iv58
  %14 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %.not36 = icmp eq i32 %14, -1
  br i1 %.not36, label %._crit_edge61, label %15

._crit_edge61:                                    ; preds = %11
  %.pre = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @w, i64 -4), align 4, !tbaa !5
  br label %23

15:                                               ; preds = %11
  %16 = sext i32 %14 to i64
  %17 = getelementptr inbounds [1000 x i32], ptr @w, i64 0, i64 %16
  %18 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  %19 = icmp eq i32 %18, -1
  br i1 %19, label %20, label %23

20:                                               ; preds = %15
  %21 = getelementptr inbounds [1000 x i32], ptr @w, i64 0, i64 %16
  %22 = getelementptr inbounds [1000 x i32], ptr @m, i64 0, i64 %9
  store i32 %14, ptr %22, align 4, !tbaa !5
  store i32 %8, ptr %21, align 4, !tbaa !5
  store i32 -1, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  br label %.loopexit

23:                                               ; preds = %._crit_edge61, %15
  %24 = phi i32 [ %.pre, %._crit_edge61 ], [ %18, %15 ]
  %25 = tail call noundef i32 @_Z4prefiii(i32 noundef %14, i32 noundef %24, i32 noundef %8)
  %26 = icmp eq i32 %25, 1
  br i1 %26, label %27, label %35

27:                                               ; preds = %23
  %28 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %29 = sext i32 %28 to i64
  %30 = getelementptr inbounds [1000 x i32], ptr @w, i64 0, i64 %29
  %31 = load i32, ptr %30, align 4, !tbaa !5
  %32 = sext i32 %31 to i64
  %33 = getelementptr inbounds [1000 x i32], ptr @m, i64 0, i64 %32
  store i32 0, ptr %33, align 4, !tbaa !5
  store i32 %8, ptr %30, align 4, !tbaa !5
  %34 = getelementptr inbounds [1000 x i32], ptr @m, i64 0, i64 %9
  store i32 %28, ptr %34, align 4, !tbaa !5
  %.pre63 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  br label %.loopexit

35:                                               ; preds = %23
  store i32 -1, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next59 = add nuw nsw i64 %indvars.iv58, 1
  %36 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %37 = sext i32 %36 to i64
  %38 = icmp slt i64 %indvars.iv.next59, %37
  br i1 %38, label %11, label %.loopexit, !llvm.loop !11

.loopexit:                                        ; preds = %35, %27, %20
  %39 = phi i32 [ %.pre63, %27 ], [ %12, %20 ], [ %36, %35 ]
  %40 = icmp sgt i32 %39, 0
  br i1 %40, label %.lr.ph, label %._crit_edge, !llvm.loop !12
}

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 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = distinct !{!11, !10}
!12 = distinct !{!12, !10}


; Effective O3 passes: BDCEPass,CorrelatedValuePropagationPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopInstSimplifyPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,SCCPPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass