; LLVM IR from kazunetakahashi/atcoder :: 2018/0421_ARC096/E.ll (Z4calcxx)

; 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"

@MOD = external dso_local global i64, align 8
@DP = external dso_local global [3010 x [3010 x i64]], align 16

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #0

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #0

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local noundef i64 @_Z4calcxx(i64 noundef %0, i64 noundef %1) #1 {
  %3 = alloca i64, align 8
  %4 = alloca i64, align 8
  %5 = alloca i64, align 8
  %6 = alloca i64, align 8
  store i64 %0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store i64 %1, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %7 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %8 = getelementptr inbounds [3010 x [3010 x i64]], ptr @DP, i64 0, i64 %7
  %9 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %10 = getelementptr inbounds [3010 x i64], ptr %8, i64 0, i64 %9
  %11 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %12 = icmp ne i64 %11, -1
  br i1 %12, label %13, label %19

13:                                               ; preds = %2
  %14 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %15 = getelementptr inbounds [3010 x [3010 x i64]], ptr @DP, i64 0, i64 %14
  %16 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %17 = getelementptr inbounds [3010 x i64], ptr %15, i64 0, i64 %16
  %18 = load i64, ptr %17, align 8, !tbaa !5
  store i64 %18, ptr %3, align 8
  br label %66

19:                                               ; preds = %2
  %20 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %21 = icmp eq i64 %20, 0
  br i1 %21, label %22, label %27

22:                                               ; preds = %19
  %23 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %24 = getelementptr inbounds [3010 x [3010 x i64]], ptr @DP, i64 0, i64 %23
  %25 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %26 = getelementptr inbounds [3010 x i64], ptr %24, i64 0, i64 %25
  store i64 1, ptr %26, align 8, !tbaa !5
  store i64 1, ptr %3, align 8
  br label %66

27:                                               ; preds = %19
  %28 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %29 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %30 = icmp eq i64 %28, %29
  br i1 %30, label %31, label %41

31:                                               ; preds = %27
  %32 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %33 = sub nsw i64 %32, 1
  %34 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %35 = sub nsw i64 %34, 1
  %36 = call noundef i64 @_Z4calcxx(i64 noundef %33, i64 noundef %35)
  %37 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %38 = getelementptr inbounds [3010 x [3010 x i64]], ptr @DP, i64 0, i64 %37
  %39 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %40 = getelementptr inbounds [3010 x i64], ptr %38, i64 0, i64 %39
  store i64 %36, ptr %40, align 8, !tbaa !5
  store i64 %36, ptr %3, align 8
  br label %66

41:                                               ; preds = %27
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %6) #2
  %42 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %43 = sub nsw i64 %42, 1
  %44 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %45 = sub nsw i64 %44, 1
  %46 = call noundef i64 @_Z4calcxx(i64 noundef %43, i64 noundef %45)
  store i64 %46, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %47 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %48 = add nsw i64 %47, 1
  %49 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %50 = sub nsw i64 %49, 1
  %51 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %52 = call noundef i64 @_Z4calcxx(i64 noundef %50, i64 noundef %51)
  %53 = mul nsw i64 %48, %52
  %54 = load i64, ptr @MOD, align 8, !tbaa !5
  %55 = srem i64 %53, %54
  %56 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %57 = add nsw i64 %56, %55
  store i64 %57, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %58 = load i64, ptr @MOD, align 8, !tbaa !5
  %59 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %60 = srem i64 %59, %58
  store i64 %60, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %61 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %62 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %63 = getelementptr inbounds [3010 x [3010 x i64]], ptr @DP, i64 0, i64 %62
  %64 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %65 = getelementptr inbounds [3010 x i64], ptr %63, i64 0, i64 %64
  store i64 %61, ptr %65, align 8, !tbaa !5
  store i64 %61, ptr %3, align 8
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %6) #2
  br label %66

66:                                               ; preds = %41, %31, %22, %13
  %67 = load i64, ptr %3, align 8
  ret i64 %67
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { mustprogress 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 #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 = !{!"long long", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}


; 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"

@MOD = external dso_local local_unnamed_addr global i64, align 8
@DP = external dso_local local_unnamed_addr global [3010 x [3010 x i64]], align 16

; Function Attrs: mustprogress nofree nosync nounwind memory(readwrite, argmem: none, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local noundef i64 @_Z4calcxx(i64 noundef %0, i64 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = getelementptr inbounds [3010 x [3010 x i64]], ptr @DP, i64 0, i64 %0, i64 %1
  %4 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %.not = icmp eq i64 %4, -1
  br i1 %.not, label %5, label %common.ret

5:                                                ; preds = %2
  %6 = icmp eq i64 %1, 0
  br i1 %6, label %common.ret.sink.split, label %7

7:                                                ; preds = %5
  %8 = icmp eq i64 %1, %0
  %9 = add nsw i64 %0, -1
  br i1 %8, label %10, label %12

common.ret.sink.split:                            ; preds = %5, %10, %12
  %.sink = phi i64 [ %21, %12 ], [ %11, %10 ], [ 1, %5 ]
  store i64 %.sink, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  br label %common.ret

common.ret:                                       ; preds = %common.ret.sink.split, %2
  %common.ret.op = phi i64 [ %4, %2 ], [ %.sink, %common.ret.sink.split ]
  ret i64 %common.ret.op

10:                                               ; preds = %7
  %11 = tail call noundef i64 @_Z4calcxx(i64 noundef %9, i64 noundef %9)
  br label %common.ret.sink.split

12:                                               ; preds = %7
  %13 = add nsw i64 %1, -1
  %14 = tail call noundef i64 @_Z4calcxx(i64 noundef %9, i64 noundef %13)
  %15 = add nsw i64 %1, 1
  %16 = tail call noundef i64 @_Z4calcxx(i64 noundef %9, i64 noundef %1)
  %17 = mul nsw i64 %16, %15
  %18 = load i64, ptr @MOD, align 8, !tbaa !5
  %19 = srem i64 %17, %18
  %20 = add nsw i64 %19, %14
  %21 = srem i64 %20, %18
  br label %common.ret.sink.split
}

attributes #0 = { mustprogress nofree nosync nounwind memory(readwrite, 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 = !{!"long long", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass