; LLVM IR from reyadussalahin/problem-solving :: graph/lca/codeforces/F208E/Solution.ll (Z11getAncestorii)

; 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"

@stp = external dso_local global [100010 x [19 x i32]], 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
define dso_local noundef i32 @_Z11getAncestorii(i32 noundef %0, i32 noundef %1) #1 {
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  store i32 18, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %8

8:                                                ; preds = %35, %2
  %9 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %10 = icmp sge i32 %9, 0
  br i1 %10, label %12, label %11

11:                                               ; preds = %8
  store i32 2, ptr %7, align 4
  br label %38

12:                                               ; preds = %8
  %13 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %14 = shl i32 1, %13
  %15 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %16 = icmp sle i32 %14, %15
  br i1 %16, label %17, label %34

17:                                               ; preds = %12
  %18 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %19 = sext i32 %18 to i64
  %20 = getelementptr inbounds [100010 x [19 x i32]], ptr @stp, i64 0, i64 %19
  %21 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %22 = sext i32 %21 to i64
  %23 = getelementptr inbounds [19 x i32], ptr %20, i64 0, i64 %22
  %24 = load i32, ptr %23, align 4, !tbaa !5
  store i32 %24, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %25 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %26 = icmp eq i32 %25, -1
  br i1 %26, label %27, label %29

27:                                               ; preds = %17
  %28 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  store i32 %28, ptr %3, align 4
  store i32 1, ptr %7, align 4
  br label %38

29:                                               ; preds = %17
  %30 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %31 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %32 = shl i32 1, %31
  %33 = sub nsw i32 %30, %32
  store i32 %33, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  br label %34

34:                                               ; preds = %29, %12
  br label %35

35:                                               ; preds = %34
  %36 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %37 = add nsw i32 %36, -1
  store i32 %37, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %8, !llvm.loop !9

38:                                               ; preds = %27, %11
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  %39 = load i32, ptr %7, align 4
  switch i32 %39, label %44 [
    i32 2, label %40
    i32 1, label %42
  ]

40:                                               ; preds = %38
  %41 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  store i32 %41, ptr %3, align 4
  br label %42

42:                                               ; preds = %40, %38
  %43 = load i32, ptr %3, align 4
  ret i32 %43

44:                                               ; preds = %38
  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 = { 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"}


; 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"

@stp = external dso_local local_unnamed_addr global [100010 x [19 x i32]], align 16

; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(read, argmem: none, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z11getAncestorii(i32 noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %.not = icmp slt i32 %1, 262144
  br i1 %.not, label %10, label %3

3:                                                ; preds = %2
  %4 = sext i32 %0 to i64
  %5 = getelementptr inbounds [100010 x [19 x i32]], ptr @stp, i64 0, i64 %4, i64 18
  %6 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %7 = icmp eq i32 %6, -1
  br i1 %7, label %151, label %8

8:                                                ; preds = %3
  %9 = add nsw i32 %1, -262144
  br label %10

10:                                               ; preds = %2, %8
  %.116 = phi i32 [ %6, %8 ], [ %0, %2 ]
  %.1 = phi i32 [ %9, %8 ], [ %1, %2 ]
  %.not.1 = icmp slt i32 %.1, 131072
  br i1 %.not.1, label %18, label %11

11:                                               ; preds = %10
  %12 = sext i32 %.116 to i64
  %13 = getelementptr inbounds [100010 x [19 x i32]], ptr @stp, i64 0, i64 %12, i64 17
  %14 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %15 = icmp eq i32 %14, -1
  br i1 %15, label %151, label %16

16:                                               ; preds = %11
  %17 = add nsw i32 %.1, -131072
  br label %18

18:                                               ; preds = %16, %10
  %.116.1 = phi i32 [ %14, %16 ], [ %.116, %10 ]
  %.1.1 = phi i32 [ %17, %16 ], [ %.1, %10 ]
  %.not.2 = icmp slt i32 %.1.1, 65536
  br i1 %.not.2, label %26, label %19

19:                                               ; preds = %18
  %20 = sext i32 %.116.1 to i64
  %21 = getelementptr inbounds [100010 x [19 x i32]], ptr @stp, i64 0, i64 %20, i64 16
  %22 = load i32, ptr %21, align 4, !tbaa !5
  %23 = icmp eq i32 %22, -1
  br i1 %23, label %151, label %24

24:                                               ; preds = %19
  %25 = add nsw i32 %.1.1, -65536
  br label %26

26:                                               ; preds = %24, %18
  %.116.2 = phi i32 [ %22, %24 ], [ %.116.1, %18 ]
  %.1.2 = phi i32 [ %25, %24 ], [ %.1.1, %18 ]
  %.not.3 = icmp slt i32 %.1.2, 32768
  br i1 %.not.3, label %34, label %27

27:                                               ; preds = %26
  %28 = sext i32 %.116.2 to i64
  %29 = getelementptr inbounds [100010 x [19 x i32]], ptr @stp, i64 0, i64 %28, i64 15
  %30 = load i32, ptr %29, align 4, !tbaa !5
  %31 = icmp eq i32 %30, -1
  br i1 %31, label %151, label %32

32:                                               ; preds = %27
  %33 = add nsw i32 %.1.2, -32768
  br label %34

34:                                               ; preds = %32, %26
  %.116.3 = phi i32 [ %30, %32 ], [ %.116.2, %26 ]
  %.1.3 = phi i32 [ %33, %32 ], [ %.1.2, %26 ]
  %.not.4 = icmp slt i32 %.1.3, 16384
  br i1 %.not.4, label %42, label %35

35:                                               ; preds = %34
  %36 = sext i32 %.116.3 to i64
  %37 = getelementptr inbounds [100010 x [19 x i32]], ptr @stp, i64 0, i64 %36, i64 14
  %38 = load i32, ptr %37, align 4, !tbaa !5
  %39 = icmp eq i32 %38, -1
  br i1 %39, label %151, label %40

40:                                               ; preds = %35
  %41 = add nsw i32 %.1.3, -16384
  br label %42

42:                                               ; preds = %40, %34
  %.116.4 = phi i32 [ %38, %40 ], [ %.116.3, %34 ]
  %.1.4 = phi i32 [ %41, %40 ], [ %.1.3, %34 ]
  %.not.5 = icmp slt i32 %.1.4, 8192
  br i1 %.not.5, label %50, label %43

43:                                               ; preds = %42
  %44 = sext i32 %.116.4 to i64
  %45 = getelementptr inbounds [100010 x [19 x i32]], ptr @stp, i64 0, i64 %44, i64 13
  %46 = load i32, ptr %45, align 4, !tbaa !5
  %47 = icmp eq i32 %46, -1
  br i1 %47, label %151, label %48

48:                                               ; preds = %43
  %49 = add nsw i32 %.1.4, -8192
  br label %50

50:                                               ; preds = %48, %42
  %.116.5 = phi i32 [ %46, %48 ], [ %.116.4, %42 ]
  %.1.5 = phi i32 [ %49, %48 ], [ %.1.4, %42 ]
  %.not.6 = icmp slt i32 %.1.5, 4096
  br i1 %.not.6, label %58, label %51

51:                                               ; preds = %50
  %52 = sext i32 %.116.5 to i64
  %53 = getelementptr inbounds [100010 x [19 x i32]], ptr @stp, i64 0, i64 %52, i64 12
  %54 = load i32, ptr %53, align 4, !tbaa !5
  %55 = icmp eq i32 %54, -1
  br i1 %55, label %151, label %56

56:                                               ; preds = %51
  %57 = add nsw i32 %.1.5, -4096
  br label %58

58:                                               ; preds = %56, %50
  %.116.6 = phi i32 [ %54, %56 ], [ %.116.5, %50 ]
  %.1.6 = phi i32 [ %57, %56 ], [ %.1.5, %50 ]
  %.not.7 = icmp slt i32 %.1.6, 2048
  br i1 %.not.7, label %66, label %59

59:                                               ; preds = %58
  %60 = sext i32 %.116.6 to i64
  %61 = getelementptr inbounds [100010 x [19 x i32]], ptr @stp, i64 0, i64 %60, i64 11
  %62 = load i32, ptr %61, align 4, !tbaa !5
  %63 = icmp eq i32 %62, -1
  br i1 %63, label %151, label %64

64:                                               ; preds = %59
  %65 = add nsw i32 %.1.6, -2048
  br label %66

66:                                               ; preds = %64, %58
  %.116.7 = phi i32 [ %62, %64 ], [ %.116.6, %58 ]
  %.1.7 = phi i32 [ %65, %64 ], [ %.1.6, %58 ]
  %.not.8 = icmp slt i32 %.1.7, 1024
  br i1 %.not.8, label %74, label %67

67:                                               ; preds = %66
  %68 = sext i32 %.116.7 to i64
  %69 = getelementptr inbounds [100010 x [19 x i32]], ptr @stp, i64 0, i64 %68, i64 10
  %70 = load i32, ptr %69, align 4, !tbaa !5
  %71 = icmp eq i32 %70, -1
  br i1 %71, label %151, label %72

72:                                               ; preds = %67
  %73 = add nsw i32 %.1.7, -1024
  br label %74

74:                                               ; preds = %72, %66
  %.116.8 = phi i32 [ %70, %72 ], [ %.116.7, %66 ]
  %.1.8 = phi i32 [ %73, %72 ], [ %.1.7, %66 ]
  %.not.9 = icmp slt i32 %.1.8, 512
  br i1 %.not.9, label %82, label %75

75:                                               ; preds = %74
  %76 = sext i32 %.116.8 to i64
  %77 = getelementptr inbounds [100010 x [19 x i32]], ptr @stp, i64 0, i64 %76, i64 9
  %78 = load i32, ptr %77, align 4, !tbaa !5
  %79 = icmp eq i32 %78, -1
  br i1 %79, label %151, label %80

80:                                               ; preds = %75
  %81 = add nsw i32 %.1.8, -512
  br label %82

82:                                               ; preds = %80, %74
  %.116.9 = phi i32 [ %78, %80 ], [ %.116.8, %74 ]
  %.1.9 = phi i32 [ %81, %80 ], [ %.1.8, %74 ]
  %.not.10 = icmp slt i32 %.1.9, 256
  br i1 %.not.10, label %90, label %83

83:                                               ; preds = %82
  %84 = sext i32 %.116.9 to i64
  %85 = getelementptr inbounds [100010 x [19 x i32]], ptr @stp, i64 0, i64 %84, i64 8
  %86 = load i32, ptr %85, align 4, !tbaa !5
  %87 = icmp eq i32 %86, -1
  br i1 %87, label %151, label %88

88:                                               ; preds = %83
  %89 = add nsw i32 %.1.9, -256
  br label %90

90:                                               ; preds = %88, %82
  %.116.10 = phi i32 [ %86, %88 ], [ %.116.9, %82 ]
  %.1.10 = phi i32 [ %89, %88 ], [ %.1.9, %82 ]
  %.not.11 = icmp slt i32 %.1.10, 128
  br i1 %.not.11, label %98, label %91

91:                                               ; preds = %90
  %92 = sext i32 %.116.10 to i64
  %93 = getelementptr inbounds [100010 x [19 x i32]], ptr @stp, i64 0, i64 %92, i64 7
  %94 = load i32, ptr %93, align 4, !tbaa !5
  %95 = icmp eq i32 %94, -1
  br i1 %95, label %151, label %96

96:                                               ; preds = %91
  %97 = add nsw i32 %.1.10, -128
  br label %98

98:                                               ; preds = %96, %90
  %.116.11 = phi i32 [ %94, %96 ], [ %.116.10, %90 ]
  %.1.11 = phi i32 [ %97, %96 ], [ %.1.10, %90 ]
  %.not.12 = icmp slt i32 %.1.11, 64
  br i1 %.not.12, label %106, label %99

99:                                               ; preds = %98
  %100 = sext i32 %.116.11 to i64
  %101 = getelementptr inbounds [100010 x [19 x i32]], ptr @stp, i64 0, i64 %100, i64 6
  %102 = load i32, ptr %101, align 4, !tbaa !5
  %103 = icmp eq i32 %102, -1
  br i1 %103, label %151, label %104

104:                                              ; preds = %99
  %105 = add nsw i32 %.1.11, -64
  br label %106

106:                                              ; preds = %104, %98
  %.116.12 = phi i32 [ %102, %104 ], [ %.116.11, %98 ]
  %.1.12 = phi i32 [ %105, %104 ], [ %.1.11, %98 ]
  %.not.13 = icmp slt i32 %.1.12, 32
  br i1 %.not.13, label %114, label %107

107:                                              ; preds = %106
  %108 = sext i32 %.116.12 to i64
  %109 = getelementptr inbounds [100010 x [19 x i32]], ptr @stp, i64 0, i64 %108, i64 5
  %110 = load i32, ptr %109, align 4, !tbaa !5
  %111 = icmp eq i32 %110, -1
  br i1 %111, label %151, label %112

112:                                              ; preds = %107
  %113 = add nsw i32 %.1.12, -32
  br label %114

114:                                              ; preds = %112, %106
  %.116.13 = phi i32 [ %110, %112 ], [ %.116.12, %106 ]
  %.1.13 = phi i32 [ %113, %112 ], [ %.1.12, %106 ]
  %.not.14 = icmp slt i32 %.1.13, 16
  br i1 %.not.14, label %122, label %115

115:                                              ; preds = %114
  %116 = sext i32 %.116.13 to i64
  %117 = getelementptr inbounds [100010 x [19 x i32]], ptr @stp, i64 0, i64 %116, i64 4
  %118 = load i32, ptr %117, align 4, !tbaa !5
  %119 = icmp eq i32 %118, -1
  br i1 %119, label %151, label %120

120:                                              ; preds = %115
  %121 = add nsw i32 %.1.13, -16
  br label %122

122:                                              ; preds = %120, %114
  %.116.14 = phi i32 [ %118, %120 ], [ %.116.13, %114 ]
  %.1.14 = phi i32 [ %121, %120 ], [ %.1.13, %114 ]
  %.not.15 = icmp slt i32 %.1.14, 8
  br i1 %.not.15, label %130, label %123

123:                                              ; preds = %122
  %124 = sext i32 %.116.14 to i64
  %125 = getelementptr inbounds [100010 x [19 x i32]], ptr @stp, i64 0, i64 %124, i64 3
  %126 = load i32, ptr %125, align 4, !tbaa !5
  %127 = icmp eq i32 %126, -1
  br i1 %127, label %151, label %128

128:                                              ; preds = %123
  %129 = add nsw i32 %.1.14, -8
  br label %130

130:                                              ; preds = %128, %122
  %.116.15 = phi i32 [ %126, %128 ], [ %.116.14, %122 ]
  %.1.15 = phi i32 [ %129, %128 ], [ %.1.14, %122 ]
  %.not.16 = icmp slt i32 %.1.15, 4
  br i1 %.not.16, label %138, label %131

131:                                              ; preds = %130
  %132 = sext i32 %.116.15 to i64
  %133 = getelementptr inbounds [100010 x [19 x i32]], ptr @stp, i64 0, i64 %132, i64 2
  %134 = load i32, ptr %133, align 4, !tbaa !5
  %135 = icmp eq i32 %134, -1
  br i1 %135, label %151, label %136

136:                                              ; preds = %131
  %137 = add nsw i32 %.1.15, -4
  br label %138

138:                                              ; preds = %136, %130
  %.116.16 = phi i32 [ %134, %136 ], [ %.116.15, %130 ]
  %.1.16 = phi i32 [ %137, %136 ], [ %.1.15, %130 ]
  %.not.17 = icmp slt i32 %.1.16, 2
  br i1 %.not.17, label %146, label %139

139:                                              ; preds = %138
  %140 = sext i32 %.116.16 to i64
  %141 = getelementptr inbounds [100010 x [19 x i32]], ptr @stp, i64 0, i64 %140, i64 1
  %142 = load i32, ptr %141, align 4, !tbaa !5
  %143 = icmp eq i32 %142, -1
  br i1 %143, label %151, label %144

144:                                              ; preds = %139
  %145 = add nsw i32 %.1.16, -2
  br label %146

146:                                              ; preds = %144, %138
  %.116.17 = phi i32 [ %142, %144 ], [ %.116.16, %138 ]
  %.1.17 = phi i32 [ %145, %144 ], [ %.1.16, %138 ]
  %.not.18 = icmp slt i32 %.1.17, 1
  br i1 %.not.18, label %151, label %147

147:                                              ; preds = %146
  %148 = sext i32 %.116.17 to i64
  %149 = getelementptr inbounds [100010 x [19 x i32]], ptr @stp, i64 0, i64 %148, i64 0
  %150 = load i32, ptr %149, align 4, !tbaa !5
  br label %151

151:                                              ; preds = %147, %146, %139, %131, %123, %115, %107, %99, %91, %83, %75, %67, %59, %51, %43, %35, %27, %19, %11, %3
  %spec.select = phi i32 [ -1, %3 ], [ -1, %11 ], [ -1, %19 ], [ -1, %27 ], [ -1, %35 ], [ -1, %43 ], [ -1, %51 ], [ -1, %59 ], [ -1, %67 ], [ -1, %75 ], [ -1, %83 ], [ -1, %91 ], [ -1, %99 ], [ -1, %107 ], [ -1, %115 ], [ -1, %123 ], [ -1, %131 ], [ -1, %139 ], [ %.116.17, %146 ], [ %150, %147 ]
  ret i32 %spec.select
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(read, argmem: none, inaccessiblemem: 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 = !{!6, !6, i64 0}
!6 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}


; Effective O3 passes: CorrelatedValuePropagationPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,JumpThreadingPass,LoopRotatePass,PostOrderFunctionAttrsPass,SROAPass,SimplifyCFGPass