; LLVM IR from omonimus1/competitive-programming :: codechef (BROKPHON)

; 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"

@.str = external hidden unnamed_addr constant [3 x i8], align 1
@.str.1 = external hidden unnamed_addr constant [4 x i8], align 1

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local i32 @main() #0 {
  %1 = alloca i32, align 4
  %2 = alloca i32, align 4
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca i64, align 8
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i32, align 4
  store i32 0, ptr %1, align 4
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %2) #4
  %11 = call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef @.str, ptr noundef %2)
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %3) #4
  store i32 0, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  br label %12

12:                                               ; preds = %100, %0
  %13 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %14 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %15 = icmp slt i32 %13, %14
  br i1 %15, label %17, label %16

16:                                               ; preds = %12
  store i32 2, ptr %4, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %3) #4
  br label %103

17:                                               ; preds = %12
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #4
  %18 = call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef @.str, ptr noundef %5)
  %19 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %20 = zext i32 %19 to i64
  %21 = call ptr @llvm.stacksave.p0()
  store ptr %21, ptr %6, align 8
  %22 = alloca i32, i64 %20, align 16
  store i64 %20, ptr %7, align 8
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #4
  store i32 0, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %23

23:                                               ; preds = %33, %17
  %24 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %25 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %26 = icmp slt i32 %24, %25
  br i1 %26, label %28, label %27

27:                                               ; preds = %23
  store i32 5, ptr %4, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #4
  br label %36

28:                                               ; preds = %23
  %29 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %30 = sext i32 %29 to i64
  %31 = getelementptr inbounds i32, ptr %22, i64 %30
  %32 = call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef @.str, ptr noundef %31)
  br label %33

33:                                               ; preds = %28
  %34 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %35 = add nsw i32 %34, 1
  store i32 %35, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %23, !llvm.loop !9

36:                                               ; preds = %27
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #4
  store i32 0, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %37 = getelementptr inbounds i32, ptr %22, i64 0
  %38 = load i32, ptr %37, align 16, !tbaa !5
  %39 = getelementptr inbounds i32, ptr %22, i64 1
  %40 = load i32, ptr %39, align 4, !tbaa !5
  %41 = icmp ne i32 %38, %40
  br i1 %41, label %42, label %45

42:                                               ; preds = %36
  %43 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %44 = add nsw i32 %43, 1
  store i32 %44, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  br label %45

45:                                               ; preds = %42, %36
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #4
  store i32 1, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  br label %46

46:                                               ; preds = %78, %45
  %47 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %48 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %49 = sub nsw i32 %48, 1
  %50 = icmp slt i32 %47, %49
  br i1 %50, label %52, label %51

51:                                               ; preds = %46
  store i32 8, ptr %4, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #4
  br label %81

52:                                               ; preds = %46
  %53 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %54 = sext i32 %53 to i64
  %55 = getelementptr inbounds i32, ptr %22, i64 %54
  %56 = load i32, ptr %55, align 4, !tbaa !5
  %57 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %58 = sub nsw i32 %57, 1
  %59 = sext i32 %58 to i64
  %60 = getelementptr inbounds i32, ptr %22, i64 %59
  %61 = load i32, ptr %60, align 4, !tbaa !5
  %62 = icmp ne i32 %56, %61
  br i1 %62, label %74, label %63

63:                                               ; preds = %52
  %64 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %65 = sext i32 %64 to i64
  %66 = getelementptr inbounds i32, ptr %22, i64 %65
  %67 = load i32, ptr %66, align 4, !tbaa !5
  %68 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %69 = add nsw i32 %68, 1
  %70 = sext i32 %69 to i64
  %71 = getelementptr inbounds i32, ptr %22, i64 %70
  %72 = load i32, ptr %71, align 4, !tbaa !5
  %73 = icmp ne i32 %67, %72
  br i1 %73, label %74, label %77

74:                                               ; preds = %63, %52
  %75 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %76 = add nsw i32 %75, 1
  store i32 %76, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  br label %77

77:                                               ; preds = %74, %63
  br label %78

78:                                               ; preds = %77
  %79 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %80 = add nsw i32 %79, 1
  store i32 %80, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  br label %46, !llvm.loop !11

81:                                               ; preds = %51
  %82 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %83 = sub nsw i32 %82, 1
  %84 = sext i32 %83 to i64
  %85 = getelementptr inbounds i32, ptr %22, i64 %84
  %86 = load i32, ptr %85, align 4, !tbaa !5
  %87 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %88 = sub nsw i32 %87, 2
  %89 = sext i32 %88 to i64
  %90 = getelementptr inbounds i32, ptr %22, i64 %89
  %91 = load i32, ptr %90, align 4, !tbaa !5
  %92 = icmp ne i32 %86, %91
  br i1 %92, label %93, label %96

93:                                               ; preds = %81
  %94 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %95 = add nsw i32 %94, 1
  store i32 %95, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  br label %96

96:                                               ; preds = %93, %81
  %97 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %98 = call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef @.str.1, i32 noundef %97)
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #4
  %99 = load ptr, ptr %6, align 8
  call void @llvm.stackrestore.p0(ptr %99)
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #4
  br label %100

100:                                              ; preds = %96
  %101 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %102 = add nsw i32 %101, 1
  store i32 %102, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  br label %12, !llvm.loop !12

103:                                              ; preds = %16
  store i32 0, ptr %1, align 4
  store i32 1, ptr %4, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %2) #4
  %104 = load i32, ptr %1, align 4
  ret i32 %104
}

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

declare i32 @__isoc99_scanf(ptr noundef, ...) #2

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn
declare ptr @llvm.stacksave.p0() #3

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

declare i32 @printf(ptr noundef, ...) #2

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn
declare void @llvm.stackrestore.p0(ptr) #3

attributes #0 = { 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 = { "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 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn }
attributes #4 = { 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/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"

@.str = external hidden unnamed_addr constant [3 x i8], align 1
@.str.1 = external hidden unnamed_addr constant [4 x i8], align 1

; Function Attrs: nofree nounwind uwtable
define dso_local noundef i32 @main() local_unnamed_addr #0 {
  %1 = alloca i32, align 4
  %2 = alloca i32, align 4
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr nonnull %1) #4
  %3 = call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef nonnull @.str, ptr noundef nonnull %1)
  %4 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %5 = icmp sgt i32 %4, 0
  br i1 %5, label %.lr.ph36, label %._crit_edge37

._crit_edge37:                                    ; preds = %._crit_edge31, %0
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr nonnull %1) #4
  ret i32 0

.lr.ph36:                                         ; preds = %0, %._crit_edge31
  %.01834 = phi i32 [ %42, %._crit_edge31 ], [ 0, %0 ]
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr nonnull %2) #4
  %6 = call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef nonnull @.str, ptr noundef nonnull %2)
  %7 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %8 = zext i32 %7 to i64
  %9 = call ptr @llvm.stacksave.p0()
  %10 = alloca i32, i64 %8, align 16
  %11 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %12 = icmp sgt i32 %11, 0
  br i1 %12, label %.lr.ph, label %._crit_edge.thread

._crit_edge.thread:                               ; preds = %.lr.ph36
  %13 = add i32 %11, -1
  br label %._crit_edge31

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph
  %.pre = load i32, ptr %10, align 16, !tbaa !5
  %.phi.trans.insert = getelementptr inbounds i8, ptr %10, i64 4
  %.pre43 = load i32, ptr %.phi.trans.insert, align 4, !tbaa !5
  %.not = icmp ne i32 %.pre, %.pre43
  %spec.select = zext i1 %.not to i32
  %14 = add i32 %20, -1
  %15 = icmp sgt i32 %20, 2
  br i1 %15, label %.lr.ph30.preheader, label %._crit_edge31

.lr.ph30.preheader:                               ; preds = %._crit_edge
  %wide.trip.count = zext i32 %14 to i64
  %16 = add nsw i64 %wide.trip.count, -1
  %xtraiter = and i64 %16, 1
  %17 = icmp eq i32 %14, 2
  br i1 %17, label %._crit_edge31.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph30.preheader.new

.lr.ph30.preheader.new:                           ; preds = %.lr.ph30.preheader
  %unroll_iter = and i64 %16, -2
  br label %.lr.ph30

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph36, %.lr.ph
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %.lr.ph ], [ 0, %.lr.ph36 ]
  %18 = getelementptr inbounds i32, ptr %10, i64 %indvars.iv
  %19 = call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef nonnull @.str, ptr noundef nonnull %18)
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %20 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %21 = sext i32 %20 to i64
  %22 = icmp slt i64 %indvars.iv.next, %21
  br i1 %22, label %.lr.ph, label %._crit_edge, !llvm.loop !9

._crit_edge31.loopexit.unr-lcssa:                 ; preds = %62, %.lr.ph30.preheader
  %.2.lcssa.ph = phi i32 [ poison, %.lr.ph30.preheader ], [ %.2.1, %62 ]
  %indvars.iv40.unr = phi i64 [ 1, %.lr.ph30.preheader ], [ %indvars.iv.next41.1, %62 ]
  %.127.unr = phi i32 [ %spec.select, %.lr.ph30.preheader ], [ %.2.1, %62 ]
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %._crit_edge31, label %.lr.ph30.epil

.lr.ph30.epil:                                    ; preds = %._crit_edge31.loopexit.unr-lcssa
  %23 = getelementptr inbounds i32, ptr %10, i64 %indvars.iv40.unr
  %24 = load i32, ptr %23, align 4, !tbaa !5
  %25 = getelementptr i8, ptr %23, i64 -4
  %26 = load i32, ptr %25, align 4, !tbaa !5
  %.not22.epil = icmp eq i32 %24, %26
  br i1 %.not22.epil, label %27, label %30

27:                                               ; preds = %.lr.ph30.epil
  %28 = getelementptr inbounds i8, ptr %23, i64 4
  %29 = load i32, ptr %28, align 4, !tbaa !5
  %.not23.epil = icmp eq i32 %24, %29
  br i1 %.not23.epil, label %._crit_edge31, label %30

30:                                               ; preds = %27, %.lr.ph30.epil
  %31 = add nsw i32 %.127.unr, 1
  br label %._crit_edge31

._crit_edge31:                                    ; preds = %._crit_edge31.loopexit.unr-lcssa, %30, %27, %._crit_edge.thread, %._crit_edge
  %32 = phi i32 [ %14, %._crit_edge ], [ %13, %._crit_edge.thread ], [ %14, %27 ], [ %14, %30 ], [ %14, %._crit_edge31.loopexit.unr-lcssa ]
  %.lcssa47 = phi i32 [ %20, %._crit_edge ], [ %11, %._crit_edge.thread ], [ %20, %27 ], [ %20, %30 ], [ %20, %._crit_edge31.loopexit.unr-lcssa ]
  %.1.lcssa = phi i32 [ %spec.select, %._crit_edge ], [ 0, %._crit_edge.thread ], [ %.2.lcssa.ph, %._crit_edge31.loopexit.unr-lcssa ], [ %31, %30 ], [ %.127.unr, %27 ]
  %33 = sext i32 %32 to i64
  %34 = getelementptr inbounds i32, ptr %10, i64 %33
  %35 = load i32, ptr %34, align 4, !tbaa !5
  %36 = sext i32 %.lcssa47 to i64
  %37 = getelementptr i32, ptr %10, i64 %36
  %38 = getelementptr i8, ptr %37, i64 -8
  %39 = load i32, ptr %38, align 4, !tbaa !5
  %.not21 = icmp ne i32 %35, %39
  %40 = zext i1 %.not21 to i32
  %spec.select24 = add nsw i32 %.1.lcssa, %40
  %41 = call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef nonnull dereferenceable(1) @.str.1, i32 noundef %spec.select24)
  call void @llvm.stackrestore.p0(ptr %9)
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr nonnull %2) #4
  %42 = add nuw nsw i32 %.01834, 1
  %43 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %44 = icmp slt i32 %42, %43
  br i1 %44, label %.lr.ph36, label %._crit_edge37, !llvm.loop !11

.lr.ph30:                                         ; preds = %62, %.lr.ph30.preheader.new
  %indvars.iv40 = phi i64 [ 1, %.lr.ph30.preheader.new ], [ %indvars.iv.next41.1, %62 ]
  %.127 = phi i32 [ %spec.select, %.lr.ph30.preheader.new ], [ %.2.1, %62 ]
  %niter = phi i64 [ 0, %.lr.ph30.preheader.new ], [ %niter.next.1, %62 ]
  %45 = getelementptr inbounds i32, ptr %10, i64 %indvars.iv40
  %46 = load i32, ptr %45, align 4, !tbaa !5
  %47 = getelementptr i8, ptr %45, i64 -4
  %48 = load i32, ptr %47, align 4, !tbaa !5
  %.not22 = icmp eq i32 %46, %48
  br i1 %.not22, label %49, label %52

49:                                               ; preds = %.lr.ph30
  %50 = getelementptr inbounds i8, ptr %45, i64 4
  %51 = load i32, ptr %50, align 4, !tbaa !5
  %.not23 = icmp eq i32 %46, %51
  br i1 %.not23, label %.lr.ph30.1, label %52

52:                                               ; preds = %49, %.lr.ph30
  %53 = add nsw i32 %.127, 1
  br label %.lr.ph30.1

.lr.ph30.1:                                       ; preds = %49, %52
  %.2 = phi i32 [ %53, %52 ], [ %.127, %49 ]
  %54 = getelementptr inbounds i32, ptr %10, i64 %indvars.iv40
  %55 = getelementptr inbounds i8, ptr %54, i64 4
  %56 = load i32, ptr %55, align 4, !tbaa !5
  %.not22.1 = icmp eq i32 %56, %46
  br i1 %.not22.1, label %57, label %60

57:                                               ; preds = %.lr.ph30.1
  %58 = getelementptr inbounds i8, ptr %54, i64 8
  %59 = load i32, ptr %58, align 4, !tbaa !5
  %.not23.1 = icmp eq i32 %56, %59
  br i1 %.not23.1, label %62, label %60

60:                                               ; preds = %57, %.lr.ph30.1
  %61 = add nsw i32 %.2, 1
  br label %62

62:                                               ; preds = %60, %57
  %.2.1 = phi i32 [ %61, %60 ], [ %.2, %57 ]
  %indvars.iv.next41.1 = add nuw nsw i64 %indvars.iv40, 2
  %niter.next.1 = add i64 %niter, 2
  %niter.ncmp.1 = icmp eq i64 %niter.next.1, %unroll_iter
  br i1 %niter.ncmp.1, label %._crit_edge31.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph30, !llvm.loop !12
}

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

; Function Attrs: nofree nounwind
declare noundef i32 @__isoc99_scanf(ptr nocapture noundef readonly, ...) local_unnamed_addr #2

; Function Attrs: mustprogress nocallback nofree nosync nounwind willreturn
declare ptr @llvm.stacksave.p0() #3

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

; Function Attrs: nofree nounwind
declare noundef i32 @printf(ptr nocapture noundef readonly, ...) local_unnamed_addr #2

; Function Attrs: mustprogress nocallback nofree nosync nounwind willreturn
declare void @llvm.stackrestore.p0(ptr) #3

attributes #0 = { nofree 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 nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #2 = { nofree nounwind "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 = { mustprogress nocallback nofree nosync nounwind willreturn }
attributes #4 = { 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/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,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass