; LLVM IR from VAR-solutions/Algorithms :: Dynamic Programming/Grid Unique Paths/file.ll (Z16gridUniquePathDPii)

; 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 @_Z16gridUniquePathDPii(i32 noundef %0, i32 noundef %1) #0 {
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca i64, 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 %3, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %11 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %12 = add nsw i32 %11, 1
  %13 = zext i32 %12 to i64
  %14 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %15 = add nsw i32 %14, 1
  %16 = zext i32 %15 to i64
  %17 = call ptr @llvm.stacksave.p0()
  store ptr %17, ptr %5, align 8
  %18 = mul nuw i64 %13, %16
  %19 = alloca i32, i64 %18, align 16
  store i64 %13, ptr %6, align 8
  store i64 %16, ptr %7, align 8
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #3
  store i32 1, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %20

20:                                               ; preds = %77, %2
  %21 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %22 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %23 = icmp sle i32 %21, %22
  br i1 %23, label %25, label %24

24:                                               ; preds = %20
  store i32 2, ptr %9, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #3
  br label %80

25:                                               ; preds = %20
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #3
  store i32 1, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  br label %26

26:                                               ; preds = %73, %25
  %27 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %28 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %29 = icmp sle i32 %27, %28
  br i1 %29, label %31, label %30

30:                                               ; preds = %26
  store i32 5, ptr %9, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #3
  br label %76

31:                                               ; preds = %26
  %32 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %33 = icmp eq i32 %32, 1
  br i1 %33, label %37, label %34

34:                                               ; preds = %31
  %35 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %36 = icmp eq i32 %35, 1
  br i1 %36, label %37, label %45

37:                                               ; preds = %34, %31
  %38 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %39 = sext i32 %38 to i64
  %40 = mul nsw i64 %39, %16
  %41 = getelementptr inbounds i32, ptr %19, i64 %40
  %42 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %43 = sext i32 %42 to i64
  %44 = getelementptr inbounds i32, ptr %41, i64 %43
  store i32 1, ptr %44, align 4, !tbaa !5
  br label %72

45:                                               ; preds = %34
  %46 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %47 = sub nsw i32 %46, 1
  %48 = sext i32 %47 to i64
  %49 = mul nsw i64 %48, %16
  %50 = getelementptr inbounds i32, ptr %19, i64 %49
  %51 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %52 = sext i32 %51 to i64
  %53 = getelementptr inbounds i32, ptr %50, i64 %52
  %54 = load i32, ptr %53, align 4, !tbaa !5
  %55 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %56 = sext i32 %55 to i64
  %57 = mul nsw i64 %56, %16
  %58 = getelementptr inbounds i32, ptr %19, i64 %57
  %59 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %60 = sub nsw i32 %59, 1
  %61 = sext i32 %60 to i64
  %62 = getelementptr inbounds i32, ptr %58, i64 %61
  %63 = load i32, ptr %62, align 4, !tbaa !5
  %64 = add nsw i32 %54, %63
  %65 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %66 = sext i32 %65 to i64
  %67 = mul nsw i64 %66, %16
  %68 = getelementptr inbounds i32, ptr %19, i64 %67
  %69 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %70 = sext i32 %69 to i64
  %71 = getelementptr inbounds i32, ptr %68, i64 %70
  store i32 %64, ptr %71, align 4, !tbaa !5
  br label %72

72:                                               ; preds = %45, %37
  br label %73

73:                                               ; preds = %72
  %74 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %75 = add nsw i32 %74, 1
  store i32 %75, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  br label %26, !llvm.loop !9

76:                                               ; preds = %30
  br label %77

77:                                               ; preds = %76
  %78 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %79 = add nsw i32 %78, 1
  store i32 %79, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %20, !llvm.loop !11

80:                                               ; preds = %24
  %81 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %82 = sext i32 %81 to i64
  %83 = mul nsw i64 %82, %16
  %84 = getelementptr inbounds i32, ptr %19, i64 %83
  %85 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %86 = sext i32 %85 to i64
  %87 = getelementptr inbounds i32, ptr %84, i64 %86
  %88 = load i32, ptr %87, align 4, !tbaa !5
  store i32 1, ptr %9, align 4
  %89 = load ptr, ptr %5, align 8
  call void @llvm.stackrestore.p0(ptr %89)
  ret i32 %88
}

; 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 = !{!"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}


; 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 i32 @_Z16gridUniquePathDPii(i32 noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = add i32 %0, 1
  %4 = zext i32 %3 to i64
  %5 = add i32 %1, 1
  %6 = zext i32 %5 to i64
  %7 = mul nuw i64 %6, %4
  %8 = alloca i32, i64 %7, align 16
  %.not26 = icmp slt i32 %0, 1
  %.not2324 = icmp slt i32 %1, 1
  %or.cond = or i1 %.not26, %.not2324
  br i1 %or.cond, label %._crit_edge28, label %.preheader.preheader

.preheader.preheader:                             ; preds = %2
  %smax = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %3, i32 2)
  %wide.trip.count41 = zext nneg i32 %smax to i64
  %exitcond.peel.not = icmp eq i32 %5, 2
  %9 = add nsw i64 %6, -1
  %10 = shl nuw nsw i64 %6, 2
  %11 = shl nuw nsw i64 %6, 2
  %12 = add nsw i64 %6, -2
  %13 = add nsw i64 %6, -3
  %14 = getelementptr i8, ptr %8, i64 %10
  %15 = getelementptr i8, ptr %14, i64 4
  %xtraiter = and i64 %12, 3
  %16 = icmp ult i64 %13, 3
  %unroll_iter = and i64 %12, -4
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  %min.iters.check = icmp ult i32 %5, 9
  %n.vec = and i64 %9, -8
  %ind.end = or disjoint i64 %n.vec, 1
  %cmp.n = icmp eq i64 %9, %n.vec
  br label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %.preheader.preheader, %._crit_edge
  %indvar = phi i64 [ 0, %.preheader.preheader ], [ %indvar.next, %._crit_edge ]
  %indvars.iv38 = phi i64 [ 1, %.preheader.preheader ], [ %indvars.iv.next39, %._crit_edge ]
  %17 = mul i64 %11, %indvar
  %scevgep = getelementptr i8, ptr %15, i64 %17
  %18 = icmp eq i64 %indvars.iv38, 1
  %19 = add nsw i64 %indvars.iv38, -1
  %20 = mul nuw nsw i64 %19, %6
  %21 = getelementptr inbounds i32, ptr %8, i64 %20
  %22 = mul nuw nsw i64 %indvars.iv38, %6
  %23 = getelementptr inbounds i32, ptr %8, i64 %22
  br i1 %18, label %.lr.ph.split.us.preheader, label %27

.lr.ph.split.us.preheader:                        ; preds = %.preheader
  br i1 %min.iters.check, label %.lr.ph.split.us.preheader45, label %vector.body

.lr.ph.split.us.preheader45:                      ; preds = %middle.block, %.lr.ph.split.us.preheader
  %indvars.iv33.ph = phi i64 [ 1, %.lr.ph.split.us.preheader ], [ %ind.end, %middle.block ]
  br label %.lr.ph.split.us

vector.body:                                      ; preds = %.lr.ph.split.us.preheader, %vector.body
  %index = phi i64 [ %index.next, %vector.body ], [ 0, %.lr.ph.split.us.preheader ]
  %offset.idx = or disjoint i64 %index, 1
  %24 = getelementptr inbounds i32, ptr %23, i64 %offset.idx
  %25 = getelementptr inbounds i8, ptr %24, i64 16
  store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, ptr %24, align 4, !tbaa !5
  store <4 x i32> <i32 1, i32 1, i32 1, i32 1>, ptr %25, align 4, !tbaa !5
  %index.next = add nuw i64 %index, 8
  %26 = icmp eq i64 %index.next, %n.vec
  br i1 %26, label %middle.block, label %vector.body, !llvm.loop !9

middle.block:                                     ; preds = %vector.body
  br i1 %cmp.n, label %._crit_edge, label %.lr.ph.split.us.preheader45

27:                                               ; preds = %.preheader
  %28 = getelementptr inbounds i8, ptr %23, i64 4
  store i32 1, ptr %28, align 4, !tbaa !5
  br i1 %exitcond.peel.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph.split.peel.next.preheader

.lr.ph.split.peel.next.preheader:                 ; preds = %27
  %load_initial = load i32, ptr %scevgep, align 4
  br i1 %16, label %._crit_edge.loopexit46.unr-lcssa, label %.lr.ph.split.peel.next

.lr.ph.split.us:                                  ; preds = %.lr.ph.split.us.preheader45, %.lr.ph.split.us
  %indvars.iv33 = phi i64 [ %indvars.iv.next34, %.lr.ph.split.us ], [ %indvars.iv33.ph, %.lr.ph.split.us.preheader45 ]
  %29 = getelementptr inbounds i32, ptr %23, i64 %indvars.iv33
  store i32 1, ptr %29, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next34 = add nuw nsw i64 %indvars.iv33, 1
  %exitcond37.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next34, %6
  br i1 %exitcond37.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph.split.us, !llvm.loop !13

._crit_edge28:                                    ; preds = %._crit_edge, %2
  %30 = sext i32 %0 to i64
  %31 = mul nsw i64 %6, %30
  %32 = getelementptr inbounds i32, ptr %8, i64 %31
  %33 = sext i32 %1 to i64
  %34 = getelementptr inbounds i32, ptr %32, i64 %33
  %35 = load i32, ptr %34, align 4, !tbaa !5
  ret i32 %35

._crit_edge.loopexit46.unr-lcssa:                 ; preds = %.lr.ph.split.peel.next, %.lr.ph.split.peel.next.preheader
  %store_forwarded.unr = phi i32 [ %load_initial, %.lr.ph.split.peel.next.preheader ], [ %55, %.lr.ph.split.peel.next ]
  %indvars.iv.unr = phi i64 [ 2, %.lr.ph.split.peel.next.preheader ], [ %indvars.iv.next.3, %.lr.ph.split.peel.next ]
  br i1 %lcmp.mod.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph.split.peel.next.epil

.lr.ph.split.peel.next.epil:                      ; preds = %._crit_edge.loopexit46.unr-lcssa, %.lr.ph.split.peel.next.epil
  %store_forwarded.epil = phi i32 [ %39, %.lr.ph.split.peel.next.epil ], [ %store_forwarded.unr, %._crit_edge.loopexit46.unr-lcssa ]
  %indvars.iv.epil = phi i64 [ %indvars.iv.next.epil, %.lr.ph.split.peel.next.epil ], [ %indvars.iv.unr, %._crit_edge.loopexit46.unr-lcssa ]
  %epil.iter = phi i64 [ %epil.iter.next, %.lr.ph.split.peel.next.epil ], [ 0, %._crit_edge.loopexit46.unr-lcssa ]
  %36 = getelementptr inbounds i32, ptr %21, i64 %indvars.iv.epil
  %37 = load i32, ptr %36, align 4, !tbaa !5
  %38 = getelementptr i32, ptr %23, i64 %indvars.iv.epil
  %39 = add nsw i32 %store_forwarded.epil, %37
  store i32 %39, ptr %38, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next.epil = add nuw nsw i64 %indvars.iv.epil, 1
  %epil.iter.next = add i64 %epil.iter, 1
  %epil.iter.cmp.not = icmp eq i64 %epil.iter.next, %xtraiter
  br i1 %epil.iter.cmp.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph.split.peel.next.epil, !llvm.loop !14

._crit_edge:                                      ; preds = %._crit_edge.loopexit46.unr-lcssa, %.lr.ph.split.peel.next.epil, %.lr.ph.split.us, %middle.block, %27
  %indvars.iv.next39 = add nuw nsw i64 %indvars.iv38, 1
  %exitcond42 = icmp eq i64 %indvars.iv.next39, %wide.trip.count41
  %indvar.next = add i64 %indvar, 1
  br i1 %exitcond42, label %._crit_edge28, label %.preheader, !llvm.loop !16

.lr.ph.split.peel.next:                           ; preds = %.lr.ph.split.peel.next.preheader, %.lr.ph.split.peel.next
  %store_forwarded = phi i32 [ %55, %.lr.ph.split.peel.next ], [ %load_initial, %.lr.ph.split.peel.next.preheader ]
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next.3, %.lr.ph.split.peel.next ], [ 2, %.lr.ph.split.peel.next.preheader ]
  %niter = phi i64 [ %niter.next.3, %.lr.ph.split.peel.next ], [ 0, %.lr.ph.split.peel.next.preheader ]
  %40 = getelementptr inbounds i32, ptr %21, i64 %indvars.iv
  %41 = load i32, ptr %40, align 4, !tbaa !5
  %42 = getelementptr i32, ptr %23, i64 %indvars.iv
  %43 = add nsw i32 %store_forwarded, %41
  store i32 %43, ptr %42, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next = or disjoint i64 %indvars.iv, 1
  %44 = getelementptr inbounds i32, ptr %21, i64 %indvars.iv.next
  %45 = load i32, ptr %44, align 4, !tbaa !5
  %46 = getelementptr i32, ptr %23, i64 %indvars.iv.next
  %47 = add nsw i32 %43, %45
  store i32 %47, ptr %46, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next.1 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 2
  %48 = getelementptr inbounds i32, ptr %21, i64 %indvars.iv.next.1
  %49 = load i32, ptr %48, align 4, !tbaa !5
  %50 = getelementptr i32, ptr %23, i64 %indvars.iv.next.1
  %51 = add nsw i32 %47, %49
  store i32 %51, ptr %50, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next.2 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 3
  %52 = getelementptr inbounds i32, ptr %21, i64 %indvars.iv.next.2
  %53 = load i32, ptr %52, align 4, !tbaa !5
  %54 = getelementptr i32, ptr %23, i64 %indvars.iv.next.2
  %55 = add nsw i32 %51, %53
  store i32 %55, ptr %54, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next.3 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 4
  %niter.next.3 = add i64 %niter, 4
  %niter.ncmp.3 = icmp eq i64 %niter.next.3, %unroll_iter
  br i1 %niter.ncmp.3, label %._crit_edge.loopexit46.unr-lcssa, label %.lr.ph.split.peel.next, !llvm.loop !17
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i32 @llvm.smax.i32(i32, i32) #1

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" }
attributes #1 = { nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none) }

!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, !11, !12}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = !{!"llvm.loop.isvectorized", i32 1}
!12 = !{!"llvm.loop.unroll.runtime.disable"}
!13 = distinct !{!13, !10, !12, !11}
!14 = distinct !{!14, !15}
!15 = !{!"llvm.loop.unroll.disable"}
!16 = distinct !{!16, !10}
!17 = distinct !{!17, !10, !18}
!18 = !{!"llvm.loop.peeled.count", i32 1}


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