; LLVM IR from HarshCasper/NeoAlgo :: C-Plus-Plus/dp/Rod_cutting_problem.ll (Z10rodCuttingPii)

; 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 i32 @_Z10rodCuttingPii(ptr noundef %0, i32 noundef %1) #0 {
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca i64, align 8
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %10 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %11 = zext i32 %10 to i64
  %12 = call ptr @llvm.stacksave.p0()
  store ptr %12, ptr %5, align 8
  %13 = alloca i32, i64 %11, align 16
  store i64 %11, ptr %6, align 8
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #3
  %14 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %15 = getelementptr inbounds i32, ptr %14, i64 0
  %16 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %17 = getelementptr inbounds i32, ptr %13, i64 0
  store i32 %16, ptr %17, align 16, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #3
  store i32 1, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %18

18:                                               ; preds = %72, %2
  %19 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %20 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %21 = icmp slt i32 %19, %20
  br i1 %21, label %23, label %22

22:                                               ; preds = %18
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #3
  br label %75

23:                                               ; preds = %18
  %24 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %25 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %26 = sext i32 %25 to i64
  %27 = getelementptr inbounds i32, ptr %24, i64 %26
  %28 = load i32, ptr %27, align 4, !tbaa !9
  %29 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %30 = sext i32 %29 to i64
  %31 = getelementptr inbounds i32, ptr %13, i64 %30
  store i32 %28, ptr %31, align 4, !tbaa !9
  store i32 0, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %32 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %33 = sub nsw i32 %32, 1
  store i32 %33, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %34

34:                                               ; preds = %66, %23
  %35 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %36 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %37 = icmp sle i32 %35, %36
  br i1 %37, label %38, label %71

38:                                               ; preds = %34
  %39 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %40 = sext i32 %39 to i64
  %41 = getelementptr inbounds i32, ptr %13, i64 %40
  %42 = load i32, ptr %41, align 4, !tbaa !9
  %43 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %44 = sext i32 %43 to i64
  %45 = getelementptr inbounds i32, ptr %13, i64 %44
  %46 = load i32, ptr %45, align 4, !tbaa !9
  %47 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %48 = sext i32 %47 to i64
  %49 = getelementptr inbounds i32, ptr %13, i64 %48
  %50 = load i32, ptr %49, align 4, !tbaa !9
  %51 = add nsw i32 %46, %50
  %52 = icmp slt i32 %42, %51
  br i1 %52, label %53, label %66

53:                                               ; preds = %38
  %54 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %55 = sext i32 %54 to i64
  %56 = getelementptr inbounds i32, ptr %13, i64 %55
  %57 = load i32, ptr %56, align 4, !tbaa !9
  %58 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %59 = sext i32 %58 to i64
  %60 = getelementptr inbounds i32, ptr %13, i64 %59
  %61 = load i32, ptr %60, align 4, !tbaa !9
  %62 = add nsw i32 %57, %61
  %63 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %64 = sext i32 %63 to i64
  %65 = getelementptr inbounds i32, ptr %13, i64 %64
  store i32 %62, ptr %65, align 4, !tbaa !9
  br label %66

66:                                               ; preds = %53, %38
  %67 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %68 = add nsw i32 %67, 1
  store i32 %68, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %69 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %70 = add nsw i32 %69, -1
  store i32 %70, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %34, !llvm.loop !11

71:                                               ; preds = %34
  br label %72

72:                                               ; preds = %71
  %73 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %74 = add nsw i32 %73, 1
  store i32 %74, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %18, !llvm.loop !13

75:                                               ; preds = %22
  %76 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %77 = sub nsw i32 %76, 1
  %78 = sext i32 %77 to i64
  %79 = getelementptr inbounds i32, ptr %13, i64 %78
  %80 = load i32, ptr %79, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #3
  %81 = load ptr, ptr %5, align 8
  call void @llvm.stackrestore.p0(ptr %81)
  ret i32 %80
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn
declare ptr @llvm.stacksave.p0() #1

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #2

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #2

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn
declare void @llvm.stackrestore.p0(ptr) #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 }
attributes #2 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #3 = { 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 = !{!"any pointer", !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(argmem: read) uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z10rodCuttingPii(ptr nocapture noundef readonly %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = zext i32 %1 to i64
  %4 = alloca i32, i64 %3, align 16
  %5 = load i32, ptr %0, align 4, !tbaa !5
  store i32 %5, ptr %4, align 16, !tbaa !5
  %6 = icmp sgt i32 %1, 1
  br i1 %6, label %.lr.ph, label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %25, %2
  %7 = sext i32 %1 to i64
  %8 = getelementptr i32, ptr %4, i64 %7
  %9 = getelementptr i8, ptr %8, i64 -4
  %10 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  ret i32 %10

.lr.ph:                                           ; preds = %2, %25
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %25 ], [ 1, %2 ]
  %11 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %12 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %13 = getelementptr inbounds i32, ptr %4, i64 %indvars.iv
  store i32 %12, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  br label %14

14:                                               ; preds = %.lr.ph, %23
  %indvars.iv30 = phi i64 [ 0, %.lr.ph ], [ %indvars.iv.next31, %23 ]
  %indvars.iv28 = phi i64 [ %indvars.iv, %.lr.ph ], [ %indvars.iv.next29, %23 ]
  %15 = phi i32 [ %12, %.lr.ph ], [ %24, %23 ]
  %indvars.iv.next29 = add nsw i64 %indvars.iv28, -1
  %16 = getelementptr inbounds i32, ptr %4, i64 %indvars.iv30
  %17 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  %18 = getelementptr inbounds i32, ptr %4, i64 %indvars.iv.next29
  %19 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !5
  %20 = add nsw i32 %19, %17
  %21 = icmp slt i32 %15, %20
  br i1 %21, label %22, label %23

22:                                               ; preds = %14
  store i32 %20, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  br label %23

23:                                               ; preds = %22, %14
  %24 = phi i32 [ %20, %22 ], [ %15, %14 ]
  %indvars.iv.next31 = add nuw nsw i64 %indvars.iv30, 1
  %.not.not = icmp slt i64 %indvars.iv.next31, %indvars.iv.next29
  br i1 %.not.not, label %14, label %25, !llvm.loop !9

25:                                               ; preds = %23
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next, %3
  br i1 %exitcond.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph, !llvm.loop !11
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(argmem: read) 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}


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