; LLVM IR from HarshCasper/NeoAlgo :: C/operating_system (bankers)

; 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: nounwind uwtable
define dso_local void @CalculateRemainingNeed(i32 noundef %0, i32 noundef %1, ptr noundef %2, ptr noundef %3, ptr noundef %4) #0 {
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca ptr, align 8
  %9 = alloca ptr, align 8
  %10 = alloca ptr, align 8
  %11 = alloca i32, align 4
  %12 = 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 ptr %3, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  store ptr %4, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %13 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %14 = zext i32 %13 to i64
  %15 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %16 = zext i32 %15 to i64
  %17 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %18 = zext i32 %17 to i64
  %19 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %20 = zext i32 %19 to i64
  %21 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %22 = zext i32 %21 to i64
  %23 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %24 = zext i32 %23 to i64
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #2
  store i32 0, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  br label %25

25:                                               ; preds = %66, %5
  %26 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %27 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %28 = icmp slt i32 %26, %27
  br i1 %28, label %29, label %69

29:                                               ; preds = %25
  store i32 0, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  br label %30

30:                                               ; preds = %62, %29
  %31 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %32 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %33 = icmp slt i32 %31, %32
  br i1 %33, label %34, label %65

34:                                               ; preds = %30
  %35 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %36 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %37 = sext i32 %36 to i64
  %38 = mul nsw i64 %37, %24
  %39 = getelementptr inbounds i32, ptr %35, i64 %38
  %40 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %41 = sext i32 %40 to i64
  %42 = getelementptr inbounds i32, ptr %39, i64 %41
  %43 = load i32, ptr %42, align 4, !tbaa !5
  %44 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  %45 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %46 = sext i32 %45 to i64
  %47 = mul nsw i64 %46, %20
  %48 = getelementptr inbounds i32, ptr %44, i64 %47
  %49 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %50 = sext i32 %49 to i64
  %51 = getelementptr inbounds i32, ptr %48, i64 %50
  %52 = load i32, ptr %51, align 4, !tbaa !5
  %53 = sub nsw i32 %43, %52
  %54 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %55 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %56 = sext i32 %55 to i64
  %57 = mul nsw i64 %56, %16
  %58 = getelementptr inbounds i32, ptr %54, i64 %57
  %59 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %60 = sext i32 %59 to i64
  %61 = getelementptr inbounds i32, ptr %58, i64 %60
  store i32 %53, ptr %61, align 4, !tbaa !5
  br label %62

62:                                               ; preds = %34
  %63 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %64 = add nsw i32 %63, 1
  store i32 %64, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  br label %30, !llvm.loop !11

65:                                               ; preds = %30
  br label %66

66:                                               ; preds = %65
  %67 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %68 = add nsw i32 %67, 1
  store i32 %68, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  br label %25, !llvm.loop !13

69:                                               ; preds = %25
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #2
  ret void
}

; 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 = { 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/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: nofree norecurse nosync nounwind memory(argmem: readwrite) uwtable
define dso_local void @CalculateRemainingNeed(i32 noundef %0, i32 noundef %1, ptr nocapture noundef writeonly %2, ptr nocapture noundef readonly %3, ptr nocapture noundef readonly %4) local_unnamed_addr #0 {
  %6 = zext i32 %1 to i64
  %7 = icmp sgt i32 %0, 0
  %8 = icmp sgt i32 %1, 0
  %or.cond = and i1 %7, %8
  br i1 %or.cond, label %.preheader.us.preheader, label %._crit_edge23

.preheader.us.preheader:                          ; preds = %5
  %9 = ptrtoint ptr %2 to i64
  %10 = ptrtoint ptr %4 to i64
  %11 = ptrtoint ptr %3 to i64
  %wide.trip.count29 = zext nneg i32 %0 to i64
  %12 = sub i64 %9, %10
  %13 = sub i64 %9, %11
  %min.iters.check = icmp ult i32 %1, 8
  %diff.check = icmp ult i64 %12, 32
  %diff.check31 = icmp ult i64 %13, 32
  %conflict.rdx = or i1 %diff.check, %diff.check31
  %n.vec = and i64 %6, 2147483640
  %cmp.n = icmp eq i64 %n.vec, %6
  %xtraiter = and i64 %6, 3
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br label %.preheader.us

.preheader.us:                                    ; preds = %.preheader.us.preheader, %._crit_edge.us
  %indvars.iv26 = phi i64 [ 0, %.preheader.us.preheader ], [ %indvars.iv.next27, %._crit_edge.us ]
  %14 = mul nuw nsw i64 %indvars.iv26, %6
  %15 = getelementptr inbounds i32, ptr %4, i64 %14
  %16 = getelementptr inbounds i32, ptr %3, i64 %14
  %17 = getelementptr inbounds i32, ptr %2, i64 %14
  %brmerge = or i1 %min.iters.check, %conflict.rdx
  br i1 %brmerge, label %scalar.ph.preheader, label %vector.body

vector.body:                                      ; preds = %.preheader.us, %vector.body
  %index = phi i64 [ %index.next, %vector.body ], [ 0, %.preheader.us ]
  %18 = getelementptr inbounds i32, ptr %15, i64 %index
  %19 = getelementptr inbounds i8, ptr %18, i64 16
  %wide.load = load <4 x i32>, ptr %18, align 4, !tbaa !5
  %wide.load32 = load <4 x i32>, ptr %19, align 4, !tbaa !5
  %20 = getelementptr inbounds i32, ptr %16, i64 %index
  %21 = getelementptr inbounds i8, ptr %20, i64 16
  %wide.load33 = load <4 x i32>, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  %wide.load34 = load <4 x i32>, ptr %21, align 4, !tbaa !5
  %22 = sub nsw <4 x i32> %wide.load, %wide.load33
  %23 = sub nsw <4 x i32> %wide.load32, %wide.load34
  %24 = getelementptr inbounds i32, ptr %17, i64 %index
  %25 = getelementptr inbounds i8, ptr %24, i64 16
  store <4 x i32> %22, ptr %24, align 4, !tbaa !5
  store <4 x i32> %23, 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.us, label %scalar.ph.preheader

scalar.ph.preheader:                              ; preds = %.preheader.us, %middle.block
  %indvars.iv.ph = phi i64 [ 0, %.preheader.us ], [ %n.vec, %middle.block ]
  br i1 %lcmp.mod.not, label %scalar.ph.prol.loopexit, label %scalar.ph.prol

scalar.ph.prol:                                   ; preds = %scalar.ph.preheader, %scalar.ph.prol
  %indvars.iv.prol = phi i64 [ %indvars.iv.next.prol, %scalar.ph.prol ], [ %indvars.iv.ph, %scalar.ph.preheader ]
  %prol.iter = phi i64 [ %prol.iter.next, %scalar.ph.prol ], [ 0, %scalar.ph.preheader ]
  %27 = getelementptr inbounds i32, ptr %15, i64 %indvars.iv.prol
  %28 = load i32, ptr %27, align 4, !tbaa !5
  %29 = getelementptr inbounds i32, ptr %16, i64 %indvars.iv.prol
  %30 = load i32, ptr %29, align 4, !tbaa !5
  %31 = sub nsw i32 %28, %30
  %32 = getelementptr inbounds i32, ptr %17, i64 %indvars.iv.prol
  store i32 %31, ptr %32, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next.prol = add nuw nsw i64 %indvars.iv.prol, 1
  %prol.iter.next = add i64 %prol.iter, 1
  %prol.iter.cmp.not = icmp eq i64 %prol.iter.next, %xtraiter
  br i1 %prol.iter.cmp.not, label %scalar.ph.prol.loopexit, label %scalar.ph.prol, !llvm.loop !13

scalar.ph.prol.loopexit:                          ; preds = %scalar.ph.prol, %scalar.ph.preheader
  %indvars.iv.unr = phi i64 [ %indvars.iv.ph, %scalar.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next.prol, %scalar.ph.prol ]
  %33 = sub nsw i64 %indvars.iv.ph, %6
  %34 = icmp ugt i64 %33, -4
  br i1 %34, label %._crit_edge.us, label %scalar.ph

scalar.ph:                                        ; preds = %scalar.ph.prol.loopexit, %scalar.ph
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next.3, %scalar.ph ], [ %indvars.iv.unr, %scalar.ph.prol.loopexit ]
  %35 = getelementptr inbounds i32, ptr %15, i64 %indvars.iv
  %36 = load i32, ptr %35, align 4, !tbaa !5
  %37 = getelementptr inbounds i32, ptr %16, i64 %indvars.iv
  %38 = load i32, ptr %37, align 4, !tbaa !5
  %39 = sub nsw i32 %36, %38
  %40 = getelementptr inbounds i32, ptr %17, i64 %indvars.iv
  store i32 %39, ptr %40, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %41 = getelementptr inbounds i32, ptr %15, i64 %indvars.iv.next
  %42 = load i32, ptr %41, align 4, !tbaa !5
  %43 = getelementptr inbounds i32, ptr %16, i64 %indvars.iv.next
  %44 = load i32, ptr %43, align 4, !tbaa !5
  %45 = sub nsw i32 %42, %44
  %46 = getelementptr inbounds i32, ptr %17, i64 %indvars.iv.next
  store i32 %45, ptr %46, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next.1 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 2
  %47 = getelementptr inbounds i32, ptr %15, i64 %indvars.iv.next.1
  %48 = load i32, ptr %47, align 4, !tbaa !5
  %49 = getelementptr inbounds i32, ptr %16, i64 %indvars.iv.next.1
  %50 = load i32, ptr %49, align 4, !tbaa !5
  %51 = sub nsw i32 %48, %50
  %52 = getelementptr inbounds i32, ptr %17, i64 %indvars.iv.next.1
  store i32 %51, ptr %52, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next.2 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 3
  %53 = getelementptr inbounds i32, ptr %15, i64 %indvars.iv.next.2
  %54 = load i32, ptr %53, align 4, !tbaa !5
  %55 = getelementptr inbounds i32, ptr %16, i64 %indvars.iv.next.2
  %56 = load i32, ptr %55, align 4, !tbaa !5
  %57 = sub nsw i32 %54, %56
  %58 = getelementptr inbounds i32, ptr %17, i64 %indvars.iv.next.2
  store i32 %57, ptr %58, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next.3 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 4
  %exitcond.not.3 = icmp eq i64 %indvars.iv.next.3, %6
  br i1 %exitcond.not.3, label %._crit_edge.us, label %scalar.ph, !llvm.loop !15

._crit_edge.us:                                   ; preds = %scalar.ph.prol.loopexit, %scalar.ph, %middle.block
  %indvars.iv.next27 = add nuw nsw i64 %indvars.iv26, 1
  %exitcond30.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next27, %wide.trip.count29
  br i1 %exitcond30.not, label %._crit_edge23, label %.preheader.us, !llvm.loop !16

._crit_edge23:                                    ; preds = %._crit_edge.us, %5
  ret void
}

attributes #0 = { nofree norecurse nosync nounwind memory(argmem: readwrite) 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/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, !14}
!14 = !{!"llvm.loop.unroll.disable"}
!15 = distinct !{!15, !10, !11}
!16 = distinct !{!16, !10}


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