; LLVM IR from eyangch/competitive-programming :: USACOcontests/silver/2016.12/haybales.ll (Z6binSchiiPii)

; 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 @_Z6binSchiiPii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, ptr noundef %2, i32 noundef %3) #0 {
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca ptr, align 8
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i32, align 4
  %11 = alloca i32, align 4
  %12 = alloca i32, align 4
  %13 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  store ptr %2, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  store i32 %3, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %14 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %15 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %16 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %17 = sub nsw i32 %16, 1
  %18 = sext i32 %17 to i64
  %19 = getelementptr inbounds i32, ptr %15, i64 %18
  %20 = load i32, ptr %19, align 4, !tbaa !5
  %21 = icmp sgt i32 %14, %20
  br i1 %21, label %28, label %22

22:                                               ; preds = %4
  %23 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %24 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %25 = getelementptr inbounds i32, ptr %24, i64 0
  %26 = load i32, ptr %25, align 4, !tbaa !5
  %27 = icmp slt i32 %23, %26
  br i1 %27, label %28, label %29

28:                                               ; preds = %22, %4
  store i32 0, ptr %5, align 4
  br label %117

29:                                               ; preds = %22
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  store i32 0, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #2
  %30 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %31 = sub nsw i32 %30, 1
  store i32 %31, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #2
  %32 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %33 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %34 = add nsw i32 %32, %33
  %35 = sdiv i32 %34, 2
  store i32 %35, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %13) #2
  store i32 0, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  br label %36

36:                                               ; preds = %54, %29
  %37 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %38 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %39 = icmp sgt i32 %37, %38
  br i1 %39, label %40, label %59

40:                                               ; preds = %36
  %41 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %42 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %43 = sext i32 %42 to i64
  %44 = getelementptr inbounds i32, ptr %41, i64 %43
  %45 = load i32, ptr %44, align 4, !tbaa !5
  %46 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %47 = icmp sge i32 %45, %46
  br i1 %47, label %48, label %51

48:                                               ; preds = %40
  %49 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %50 = sub nsw i32 %49, 1
  store i32 %50, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  br label %54

51:                                               ; preds = %40
  %52 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %53 = add nsw i32 %52, 1
  store i32 %53, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  br label %54

54:                                               ; preds = %51, %48
  %55 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %56 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %57 = add nsw i32 %55, %56
  %58 = sdiv i32 %57, 2
  store i32 %58, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  br label %36, !llvm.loop !11

59:                                               ; preds = %36
  %60 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %61 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %62 = sext i32 %61 to i64
  %63 = getelementptr inbounds i32, ptr %60, i64 %62
  %64 = load i32, ptr %63, align 4, !tbaa !5
  %65 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %66 = icmp slt i32 %64, %65
  br i1 %66, label %67, label %70

67:                                               ; preds = %59
  %68 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %69 = add nsw i32 %68, 1
  store i32 %69, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  br label %70

70:                                               ; preds = %67, %59
  %71 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  store i32 %71, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  store i32 0, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %72 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %73 = sub nsw i32 %72, 1
  store i32 %73, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %74 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %75 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %76 = add nsw i32 %74, %75
  %77 = sdiv i32 %76, 2
  store i32 %77, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  br label %78

78:                                               ; preds = %96, %70
  %79 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %80 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %81 = icmp sgt i32 %79, %80
  br i1 %81, label %82, label %101

82:                                               ; preds = %78
  %83 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %84 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %85 = sext i32 %84 to i64
  %86 = getelementptr inbounds i32, ptr %83, i64 %85
  %87 = load i32, ptr %86, align 4, !tbaa !5
  %88 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %89 = icmp sle i32 %87, %88
  br i1 %89, label %90, label %93

90:                                               ; preds = %82
  %91 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %92 = add nsw i32 %91, 1
  store i32 %92, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  br label %96

93:                                               ; preds = %82
  %94 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %95 = sub nsw i32 %94, 1
  store i32 %95, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  br label %96

96:                                               ; preds = %93, %90
  %97 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %98 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %99 = add nsw i32 %97, %98
  %100 = sdiv i32 %99, 2
  store i32 %100, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  br label %78, !llvm.loop !13

101:                                              ; preds = %78
  %102 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %103 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %104 = sext i32 %103 to i64
  %105 = getelementptr inbounds i32, ptr %102, i64 %104
  %106 = load i32, ptr %105, align 4, !tbaa !5
  %107 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %108 = icmp sgt i32 %106, %107
  br i1 %108, label %109, label %112

109:                                              ; preds = %101
  %110 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %111 = add nsw i32 %110, -1
  store i32 %111, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  br label %112

112:                                              ; preds = %109, %101
  %113 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %114 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %115 = sub nsw i32 %113, %114
  %116 = add nsw i32 %115, 1
  store i32 %116, ptr %5, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %13) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  br label %117

117:                                              ; preds = %112, %28
  %118 = load i32, ptr %5, align 4
  ret i32 %118
}

; 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

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 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"any pointer", !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 range(i32 -2147483647, -2147483648) i32 @_Z6binSchiiPii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, ptr nocapture noundef readonly %2, i32 noundef %3) local_unnamed_addr #0 {
  %5 = add nsw i32 %3, -1
  %6 = sext i32 %5 to i64
  %7 = getelementptr inbounds i32, ptr %2, i64 %6
  %8 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %9 = icmp slt i32 %8, %0
  br i1 %9, label %45, label %10

10:                                               ; preds = %4
  %11 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %12 = icmp sgt i32 %11, %1
  br i1 %12, label %45, label %13

13:                                               ; preds = %10
  %14 = sdiv i32 %5, 2
  %15 = icmp sgt i32 %3, 1
  br i1 %15, label %.lr.ph, label %._crit_edge.thread

._crit_edge.thread:                               ; preds = %13
  %16 = sext i32 %14 to i64
  %17 = getelementptr inbounds i32, ptr %2, i64 %16
  %18 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  br label %._crit_edge61

.lr.ph:                                           ; preds = %13, %.lr.ph
  %.055 = phi i32 [ %25, %.lr.ph ], [ %14, %13 ]
  %.04054 = phi i32 [ %.141, %.lr.ph ], [ %5, %13 ]
  %.04453 = phi i32 [ %.145, %.lr.ph ], [ 0, %13 ]
  %19 = sext i32 %.055 to i64
  %20 = getelementptr inbounds i32, ptr %2, i64 %19
  %21 = load i32, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  %.not51 = icmp slt i32 %21, %0
  %22 = add nsw i32 %.055, -1
  %23 = add nsw i32 %.055, 1
  %.145 = select i1 %.not51, i32 %23, i32 %.04453
  %.141 = select i1 %.not51, i32 %.04054, i32 %22
  %24 = add nsw i32 %.141, %.145
  %25 = sdiv i32 %24, 2
  %26 = icmp sgt i32 %.141, %.145
  br i1 %26, label %.lr.ph, label %._crit_edge, !llvm.loop !9

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph
  %27 = sext i32 %25 to i64
  %28 = getelementptr inbounds i32, ptr %2, i64 %27
  %29 = load i32, ptr %28, align 4, !tbaa !5
  br i1 %15, label %.lr.ph60, label %._crit_edge61

.lr.ph60:                                         ; preds = %._crit_edge, %.lr.ph60
  %.258 = phi i32 [ %36, %.lr.ph60 ], [ %14, %._crit_edge ]
  %.24257 = phi i32 [ %.343, %.lr.ph60 ], [ %5, %._crit_edge ]
  %.24656 = phi i32 [ %.347, %.lr.ph60 ], [ 0, %._crit_edge ]
  %30 = sext i32 %.258 to i64
  %31 = getelementptr inbounds i32, ptr %2, i64 %30
  %32 = load i32, ptr %31, align 4, !tbaa !5
  %.not = icmp sgt i32 %32, %1
  %33 = add nsw i32 %.258, 1
  %34 = add nsw i32 %.258, -1
  %.347 = select i1 %.not, i32 %.24656, i32 %33
  %.343 = select i1 %.not, i32 %34, i32 %.24257
  %35 = add nsw i32 %.343, %.347
  %36 = sdiv i32 %35, 2
  %37 = icmp sgt i32 %.343, %.347
  br i1 %37, label %.lr.ph60, label %._crit_edge61, !llvm.loop !11

._crit_edge61:                                    ; preds = %.lr.ph60, %._crit_edge.thread, %._crit_edge
  %.pn = phi i32 [ %29, %._crit_edge ], [ %18, %._crit_edge.thread ], [ %29, %.lr.ph60 ]
  %.0.lcssa67 = phi i32 [ %25, %._crit_edge ], [ %14, %._crit_edge.thread ], [ %25, %.lr.ph60 ]
  %.2.lcssa = phi i32 [ %14, %._crit_edge ], [ %14, %._crit_edge.thread ], [ %36, %.lr.ph60 ]
  %.neg6368.in = icmp slt i32 %.pn, %0
  %.neg6368 = sext i1 %.neg6368.in to i32
  %38 = sext i32 %.2.lcssa to i64
  %39 = getelementptr inbounds i32, ptr %2, i64 %38
  %40 = load i32, ptr %39, align 4, !tbaa !5
  %41 = icmp sgt i32 %40, %1
  %42 = sext i1 %41 to i32
  %reass.sub = sub nsw i32 %.neg6368, %.0.lcssa67
  %spec.select52 = add nsw i32 %reass.sub, 1
  %43 = add i32 %spec.select52, %.2.lcssa
  %44 = add i32 %43, %42
  br label %45

45:                                               ; preds = %4, %10, %._crit_edge61
  %.048 = phi i32 [ %44, %._crit_edge61 ], [ 0, %10 ], [ 0, %4 ]
  ret i32 %.048
}

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: CorrelatedValuePropagationPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SCCPPass,SROAPass,SimplifyCFGPass