; LLVM IR from eyangch/competitive-programming :: Codeforces/1370/d.ll (Z5worksi)

; 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"

@N = external dso_local global i32, align 4
@K = external dso_local global i32, align 4
@a = external dso_local global [200000 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef zeroext i1 @_Z5worksi(i32 noundef %0) #0 {
  %2 = alloca i32, align 4
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i8, align 1
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %3) #2
  store i32 0, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 1, ptr %4) #2
  store i8 0, ptr %4, align 1, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #2
  store i32 0, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  br label %8

8:                                                ; preds = %31, %1
  %9 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %10 = load i32, ptr @N, align 4, !tbaa !5
  %11 = icmp slt i32 %9, %10
  br i1 %11, label %13, label %12

12:                                               ; preds = %8
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #2
  br label %34

13:                                               ; preds = %8
  %14 = load i8, ptr %4, align 1, !tbaa !9, !range !11, !noundef !12
  %15 = trunc i8 %14 to i1
  br i1 %15, label %16, label %19

16:                                               ; preds = %13
  %17 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %18 = add nsw i32 %17, 1
  store i32 %18, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  store i8 0, ptr %4, align 1, !tbaa !9
  br label %30

19:                                               ; preds = %13
  %20 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %21 = sext i32 %20 to i64
  %22 = getelementptr inbounds [200000 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %21
  %23 = load i32, ptr %22, align 4, !tbaa !5
  %24 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %25 = icmp sle i32 %23, %24
  br i1 %25, label %26, label %29

26:                                               ; preds = %19
  %27 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %28 = add nsw i32 %27, 1
  store i32 %28, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  store i8 1, ptr %4, align 1, !tbaa !9
  br label %29

29:                                               ; preds = %26, %19
  br label %30

30:                                               ; preds = %29, %16
  br label %31

31:                                               ; preds = %30
  %32 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %33 = add nsw i32 %32, 1
  store i32 %33, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  br label %8, !llvm.loop !13

34:                                               ; preds = %12
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  store i32 0, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  store i8 1, ptr %4, align 1, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  store i32 0, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %35

35:                                               ; preds = %58, %34
  %36 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %37 = load i32, ptr @N, align 4, !tbaa !5
  %38 = icmp slt i32 %36, %37
  br i1 %38, label %40, label %39

39:                                               ; preds = %35
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  br label %61

40:                                               ; preds = %35
  %41 = load i8, ptr %4, align 1, !tbaa !9, !range !11, !noundef !12
  %42 = trunc i8 %41 to i1
  br i1 %42, label %43, label %46

43:                                               ; preds = %40
  %44 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %45 = add nsw i32 %44, 1
  store i32 %45, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  store i8 0, ptr %4, align 1, !tbaa !9
  br label %57

46:                                               ; preds = %40
  %47 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %48 = sext i32 %47 to i64
  %49 = getelementptr inbounds [200000 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %48
  %50 = load i32, ptr %49, align 4, !tbaa !5
  %51 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %52 = icmp sle i32 %50, %51
  br i1 %52, label %53, label %56

53:                                               ; preds = %46
  %54 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %55 = add nsw i32 %54, 1
  store i32 %55, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  store i8 1, ptr %4, align 1, !tbaa !9
  br label %56

56:                                               ; preds = %53, %46
  br label %57

57:                                               ; preds = %56, %43
  br label %58

58:                                               ; preds = %57
  %59 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %60 = add nsw i32 %59, 1
  store i32 %60, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %35, !llvm.loop !15

61:                                               ; preds = %39
  %62 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %63 = load i32, ptr @K, align 4, !tbaa !5
  %64 = icmp sge i32 %62, %63
  br i1 %64, label %69, label %65

65:                                               ; preds = %61
  %66 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %67 = load i32, ptr @K, align 4, !tbaa !5
  %68 = icmp sge i32 %66, %67
  br label %69

69:                                               ; preds = %65, %61
  %70 = phi i1 [ true, %61 ], [ %68, %65 ]
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 1, ptr %4) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %3) #2
  ret i1 %70
}

; 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 = !{!"bool", !7, i64 0}
!11 = !{i8 0, i8 2}
!12 = !{}
!13 = distinct !{!13, !14}
!14 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!15 = distinct !{!15, !14}


; 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"

@N = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@K = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@a = external dso_local local_unnamed_addr global [200000 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(read, argmem: none, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local noundef zeroext i1 @_Z5worksi(i32 noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  %2 = load i32, ptr @N, align 4, !tbaa !5
  %3 = icmp sgt i32 %2, 0
  br i1 %3, label %.lr.ph.preheader, label %._crit_edge

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %1
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %2 to i64
  %4 = add nsw i64 %wide.trip.count, -1
  %xtraiter = and i64 %wide.trip.count, 1
  %5 = icmp eq i64 %4, 0
  br i1 %5, label %.preheader.unr-lcssa, label %.lr.ph.preheader.new

.lr.ph.preheader.new:                             ; preds = %.lr.ph.preheader
  %unroll_iter = and i64 %wide.trip.count, 2147483646
  br label %.lr.ph

.preheader.unr-lcssa:                             ; preds = %19, %.lr.ph.preheader
  %spec.select.lcssa.ph = phi i32 [ poison, %.lr.ph.preheader ], [ %spec.select.1, %19 ]
  %indvars.iv.unr = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next.1, %19 ]
  %.01827.unr = phi i1 [ false, %.lr.ph.preheader ], [ %.119.1, %19 ]
  %.02026.unr = phi i32 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %spec.select.1, %19 ]
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %.preheader, label %.lr.ph.epil

.lr.ph.epil:                                      ; preds = %.preheader.unr-lcssa
  br i1 %.01827.unr, label %.preheader.epilog-lcssa, label %6

6:                                                ; preds = %.lr.ph.epil
  %7 = getelementptr inbounds [200000 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %indvars.iv.unr
  %8 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %.not22.epil = icmp sle i32 %8, %0
  %9 = zext i1 %.not22.epil to i32
  br label %.preheader.epilog-lcssa

.preheader.epilog-lcssa:                          ; preds = %6, %.lr.ph.epil
  %.sink.epil = phi i32 [ %9, %6 ], [ 1, %.lr.ph.epil ]
  %spec.select.epil = add nuw nsw i32 %.02026.unr, %.sink.epil
  br label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %.preheader.unr-lcssa, %.preheader.epilog-lcssa
  %spec.select.lcssa = phi i32 [ %spec.select.lcssa.ph, %.preheader.unr-lcssa ], [ %spec.select.epil, %.preheader.epilog-lcssa ]
  br i1 %3, label %.lr.ph33.preheader, label %._crit_edge

.lr.ph33.preheader:                               ; preds = %.preheader
  %xtraiter43 = and i64 %wide.trip.count, 1
  %10 = icmp eq i64 %4, 0
  br i1 %10, label %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph33.preheader.new

.lr.ph33.preheader.new:                           ; preds = %.lr.ph33.preheader
  %unroll_iter46 = and i64 %wide.trip.count, 2147483646
  br label %.lr.ph33

.lr.ph:                                           ; preds = %19, %.lr.ph.preheader.new
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %indvars.iv.next.1, %19 ]
  %.01827 = phi i1 [ false, %.lr.ph.preheader.new ], [ %.119.1, %19 ]
  %.02026 = phi i32 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %spec.select.1, %19 ]
  %niter = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %niter.next.1, %19 ]
  br i1 %.01827, label %.lr.ph.1, label %11

11:                                               ; preds = %.lr.ph
  %12 = getelementptr inbounds [200000 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %indvars.iv
  %13 = load i32, ptr %12, align 8, !tbaa !5
  %.not22 = icmp sle i32 %13, %0
  %14 = zext i1 %.not22 to i32
  br label %.lr.ph.1

.lr.ph.1:                                         ; preds = %.lr.ph, %11
  %.sink = phi i32 [ %14, %11 ], [ 1, %.lr.ph ]
  %.119 = phi i1 [ %.not22, %11 ], [ false, %.lr.ph ]
  %spec.select = add nuw nsw i32 %.02026, %.sink
  br i1 %.119, label %19, label %15

15:                                               ; preds = %.lr.ph.1
  %indvars.iv.next = or disjoint i64 %indvars.iv, 1
  %16 = getelementptr inbounds [200000 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %indvars.iv.next
  %17 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  %.not22.1 = icmp sle i32 %17, %0
  %18 = zext i1 %.not22.1 to i32
  br label %19

19:                                               ; preds = %15, %.lr.ph.1
  %.sink.1 = phi i32 [ %18, %15 ], [ 1, %.lr.ph.1 ]
  %.119.1 = phi i1 [ %.not22.1, %15 ], [ false, %.lr.ph.1 ]
  %spec.select.1 = add nuw nsw i32 %spec.select, %.sink.1
  %indvars.iv.next.1 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 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 %.preheader.unr-lcssa, label %.lr.ph, !llvm.loop !9

._crit_edge.loopexit.unr-lcssa:                   ; preds = %36, %.lr.ph33.preheader
  %spec.select25.lcssa.ph = phi i32 [ poison, %.lr.ph33.preheader ], [ %spec.select25.1, %36 ]
  %indvars.iv35.unr = phi i64 [ 0, %.lr.ph33.preheader ], [ %indvars.iv.next36.1, %36 ]
  %.01631.unr = phi i32 [ 0, %.lr.ph33.preheader ], [ %spec.select25.1, %36 ]
  %.230.unr = phi i1 [ true, %.lr.ph33.preheader ], [ %.3.1, %36 ]
  %lcmp.mod44.not = icmp eq i64 %xtraiter43, 0
  br i1 %lcmp.mod44.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph33.epil

.lr.ph33.epil:                                    ; preds = %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa
  br i1 %.230.unr, label %._crit_edge.loopexit.epilog-lcssa, label %20

20:                                               ; preds = %.lr.ph33.epil
  %21 = getelementptr inbounds [200000 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %indvars.iv35.unr
  %22 = load i32, ptr %21, align 4, !tbaa !5
  %.not.epil = icmp sle i32 %22, %0
  %23 = zext i1 %.not.epil to i32
  br label %._crit_edge.loopexit.epilog-lcssa

._crit_edge.loopexit.epilog-lcssa:                ; preds = %20, %.lr.ph33.epil
  %.sink41.epil = phi i32 [ %23, %20 ], [ 1, %.lr.ph33.epil ]
  %spec.select25.epil = add nuw nsw i32 %.01631.unr, %.sink41.epil
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %._crit_edge.loopexit.epilog-lcssa, %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, %1, %.preheader
  %.020.lcssa40 = phi i32 [ %spec.select.lcssa, %.preheader ], [ 0, %1 ], [ %spec.select.lcssa, %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa ], [ %spec.select.lcssa, %._crit_edge.loopexit.epilog-lcssa ]
  %.016.lcssa = phi i32 [ 0, %.preheader ], [ 0, %1 ], [ %spec.select25.lcssa.ph, %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa ], [ %spec.select25.epil, %._crit_edge.loopexit.epilog-lcssa ]
  %24 = load i32, ptr @K, align 4
  %25 = icmp sge i32 %.020.lcssa40, %24
  %26 = icmp sge i32 %.016.lcssa, %24
  %27 = select i1 %25, i1 true, i1 %26
  ret i1 %27

.lr.ph33:                                         ; preds = %36, %.lr.ph33.preheader.new
  %indvars.iv35 = phi i64 [ 0, %.lr.ph33.preheader.new ], [ %indvars.iv.next36.1, %36 ]
  %.01631 = phi i32 [ 0, %.lr.ph33.preheader.new ], [ %spec.select25.1, %36 ]
  %.230 = phi i1 [ true, %.lr.ph33.preheader.new ], [ %.3.1, %36 ]
  %niter47 = phi i64 [ 0, %.lr.ph33.preheader.new ], [ %niter47.next.1, %36 ]
  br i1 %.230, label %.lr.ph33.1, label %28

28:                                               ; preds = %.lr.ph33
  %29 = getelementptr inbounds [200000 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %indvars.iv35
  %30 = load i32, ptr %29, align 8, !tbaa !5
  %.not = icmp sle i32 %30, %0
  %31 = zext i1 %.not to i32
  br label %.lr.ph33.1

.lr.ph33.1:                                       ; preds = %.lr.ph33, %28
  %.sink41 = phi i32 [ %31, %28 ], [ 1, %.lr.ph33 ]
  %.3 = phi i1 [ %.not, %28 ], [ false, %.lr.ph33 ]
  %spec.select25 = add nuw nsw i32 %.01631, %.sink41
  br i1 %.3, label %36, label %32

32:                                               ; preds = %.lr.ph33.1
  %indvars.iv.next36 = or disjoint i64 %indvars.iv35, 1
  %33 = getelementptr inbounds [200000 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %indvars.iv.next36
  %34 = load i32, ptr %33, align 4, !tbaa !5
  %.not.1 = icmp sle i32 %34, %0
  %35 = zext i1 %.not.1 to i32
  br label %36

36:                                               ; preds = %32, %.lr.ph33.1
  %.sink41.1 = phi i32 [ %35, %32 ], [ 1, %.lr.ph33.1 ]
  %.3.1 = phi i1 [ %.not.1, %32 ], [ false, %.lr.ph33.1 ]
  %spec.select25.1 = add nuw nsw i32 %spec.select25, %.sink41.1
  %indvars.iv.next36.1 = add nuw nsw i64 %indvars.iv35, 2
  %niter47.next.1 = add i64 %niter47, 2
  %niter47.ncmp.1 = icmp eq i64 %niter47.next.1, %unroll_iter46
  br i1 %niter47.ncmp.1, label %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph33, !llvm.loop !11
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(read, argmem: none, inaccessiblemem: 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" }

!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: AggressiveInstCombinePass,CorrelatedValuePropagationPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,IndVarSimplifyPass,InferAlignmentPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass