; LLVM IR from sachuverma/DataStructures-Algorithms :: DSA Crack Sheet/solutions/Allocate minimum number of pages.ll (Z13canDistrubutePiiii)

; 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 zeroext i1 @_Z13canDistrubutePiiii(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3) #0 {
  %5 = alloca i1, align 1
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  %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 ptr %0, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  store i32 %2, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  store i32 %3, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  store i32 1, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #2
  store i32 0, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #2
  store i32 0, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  br label %14

14:                                               ; preds = %60, %4
  %15 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %16 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %17 = icmp slt i32 %15, %16
  br i1 %17, label %19, label %18

18:                                               ; preds = %14
  store i32 2, ptr %13, align 4
  br label %63

19:                                               ; preds = %14
  %20 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %21 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %22 = sext i32 %21 to i64
  %23 = getelementptr inbounds i32, ptr %20, i64 %22
  %24 = load i32, ptr %23, align 4, !tbaa !9
  %25 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %26 = icmp sgt i32 %24, %25
  br i1 %26, label %27, label %28

27:                                               ; preds = %19
  store i1 false, ptr %5, align 1
  store i32 1, ptr %13, align 4
  br label %63

28:                                               ; preds = %19
  %29 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %30 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %31 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %32 = sext i32 %31 to i64
  %33 = getelementptr inbounds i32, ptr %30, i64 %32
  %34 = load i32, ptr %33, align 4, !tbaa !9
  %35 = add nsw i32 %29, %34
  %36 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %37 = icmp sgt i32 %35, %36
  br i1 %37, label %38, label %51

38:                                               ; preds = %28
  %39 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %40 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %41 = sext i32 %40 to i64
  %42 = getelementptr inbounds i32, ptr %39, i64 %41
  %43 = load i32, ptr %42, align 4, !tbaa !9
  store i32 %43, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %44 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %45 = add nsw i32 %44, 1
  store i32 %45, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %46 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %47 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %48 = icmp sgt i32 %46, %47
  br i1 %48, label %49, label %50

49:                                               ; preds = %38
  store i1 false, ptr %5, align 1
  store i32 1, ptr %13, align 4
  br label %63

50:                                               ; preds = %38
  br label %59

51:                                               ; preds = %28
  %52 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %53 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %54 = sext i32 %53 to i64
  %55 = getelementptr inbounds i32, ptr %52, i64 %54
  %56 = load i32, ptr %55, align 4, !tbaa !9
  %57 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %58 = add nsw i32 %57, %56
  store i32 %58, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  br label %59

59:                                               ; preds = %51, %50
  br label %60

60:                                               ; preds = %59
  %61 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %62 = add nsw i32 %61, 1
  store i32 %62, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  br label %14, !llvm.loop !11

63:                                               ; preds = %49, %27, %18
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #2
  %64 = load i32, ptr %13, align 4
  switch i32 %64, label %66 [
    i32 2, label %65
  ]

65:                                               ; preds = %63
  store i1 true, ptr %5, align 1
  store i32 1, ptr %13, align 4
  br label %66

66:                                               ; preds = %65, %63
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  %67 = load i1, ptr %5, align 1
  ret i1 %67
}

; 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 = !{!"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"}


; 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 zeroext i1 @_Z13canDistrubutePiiii(ptr nocapture noundef readonly %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3) local_unnamed_addr #0 {
  %.not2930 = icmp slt i32 %1, 1
  br i1 %.not2930, label %.critedge, label %.lr.ph.preheader

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %4
  %5 = zext nneg i32 %1 to i64
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %1 to i64
  %6 = load i32, ptr %0, align 4, !tbaa !5
  %7 = icmp sgt i32 %6, %3
  br i1 %7, label %.critedge, label %.lr.ph43

.lr.ph:                                           ; preds = %16
  %8 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv.next
  %9 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %10 = icmp sgt i32 %9, %3
  br i1 %10, label %.critedge, label %.lr.ph43, !llvm.loop !9

.lr.ph43:                                         ; preds = %.lr.ph.preheader, %.lr.ph
  %11 = phi i32 [ %9, %.lr.ph ], [ %6, %.lr.ph.preheader ]
  %.0213142 = phi i32 [ %.122, %.lr.ph ], [ 1, %.lr.ph.preheader ]
  %.0203241 = phi i32 [ %.1, %.lr.ph ], [ 0, %.lr.ph.preheader ]
  %.not293440 = phi i1 [ %.not29, %.lr.ph ], [ false, %.lr.ph.preheader ]
  %indvars.iv39 = phi i64 [ %indvars.iv.next, %.lr.ph ], [ 0, %.lr.ph.preheader ]
  %12 = add nsw i32 %11, %.0203241
  %13 = icmp sgt i32 %12, %3
  br i1 %13, label %14, label %16

14:                                               ; preds = %.lr.ph43
  %15 = add nsw i32 %.0213142, 1
  %.not = icmp slt i32 %.0213142, %2
  br i1 %.not, label %16, label %.critedge

16:                                               ; preds = %.lr.ph43, %14
  %.122 = phi i32 [ %15, %14 ], [ %.0213142, %.lr.ph43 ]
  %.1 = phi i32 [ %11, %14 ], [ %12, %.lr.ph43 ]
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv39, 1
  %.not29 = icmp uge i64 %indvars.iv.next, %5
  %exitcond = icmp eq i64 %indvars.iv.next, %wide.trip.count
  br i1 %exitcond, label %.critedge, label %.lr.ph, !llvm.loop !9

.critedge:                                        ; preds = %16, %.lr.ph, %14, %.lr.ph.preheader, %4
  %.not29.lcssa = phi i1 [ true, %4 ], [ false, %.lr.ph.preheader ], [ %.not293440, %14 ], [ %.not29, %.lr.ph ], [ %.not29, %16 ]
  ret i1 %.not29.lcssa
}

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"}


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