; LLVM IR from kazunetakahashi/atcoder :: 201510_201609/1027_ABC029/D3.ll (Z11under_countxx)

; 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 uwtable
declare dso_local noundef i64 @_Z5powerxx(i64 noundef, i64 noundef) #0

; 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

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local noundef i64 @_Z11under_countxx(i64 noundef %0, i64 noundef %1) #0 {
  %3 = alloca i64, align 8
  %4 = alloca i64, align 8
  %5 = alloca i64, align 8
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i64, align 8
  store i64 %0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  store i64 %1, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %5) #2
  store i64 0, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  store i32 0, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %8

8:                                                ; preds = %74, %2
  %9 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %10 = icmp slt i32 %9, 16
  br i1 %10, label %12, label %11

11:                                               ; preds = %8
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  br label %77

12:                                               ; preds = %8
  %13 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %14 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %15 = add nsw i32 %14, 1
  %16 = sext i32 %15 to i64
  %17 = call noundef i64 @_Z5powerxx(i64 noundef 10, i64 noundef %16)
  %18 = sdiv i64 %13, %17
  %19 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %20 = sext i32 %19 to i64
  %21 = call noundef i64 @_Z5powerxx(i64 noundef 10, i64 noundef %20)
  %22 = mul nsw i64 %18, %21
  %23 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %24 = add nsw i64 %23, %22
  store i64 %24, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %7) #2
  %25 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %26 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %27 = add nsw i32 %26, 1
  %28 = sext i32 %27 to i64
  %29 = call noundef i64 @_Z5powerxx(i64 noundef 10, i64 noundef %28)
  %30 = srem i64 %25, %29
  store i64 %30, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %31 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %32 = sext i32 %31 to i64
  %33 = call noundef i64 @_Z5powerxx(i64 noundef 10, i64 noundef %32)
  %34 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %35 = mul nsw i64 %33, %34
  %36 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %37 = icmp slt i64 %35, %36
  br i1 %37, label %38, label %57

38:                                               ; preds = %12
  %39 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %40 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %41 = sext i32 %40 to i64
  %42 = call noundef i64 @_Z5powerxx(i64 noundef 10, i64 noundef %41)
  %43 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %44 = add nsw i64 %43, 1
  %45 = mul nsw i64 %42, %44
  %46 = icmp sle i64 %39, %45
  br i1 %46, label %47, label %57

47:                                               ; preds = %38
  %48 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %49 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %50 = sext i32 %49 to i64
  %51 = call noundef i64 @_Z5powerxx(i64 noundef 10, i64 noundef %50)
  %52 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %53 = mul nsw i64 %51, %52
  %54 = sub nsw i64 %48, %53
  %55 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %56 = add nsw i64 %55, %54
  store i64 %56, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  br label %73

57:                                               ; preds = %38, %12
  %58 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %59 = sext i32 %58 to i64
  %60 = call noundef i64 @_Z5powerxx(i64 noundef 10, i64 noundef %59)
  %61 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %62 = add nsw i64 %61, 1
  %63 = mul nsw i64 %60, %62
  %64 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %65 = icmp slt i64 %63, %64
  br i1 %65, label %66, label %72

66:                                               ; preds = %57
  %67 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %68 = sext i32 %67 to i64
  %69 = call noundef i64 @_Z5powerxx(i64 noundef 10, i64 noundef %68)
  %70 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %71 = add nsw i64 %70, %69
  store i64 %71, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  br label %72

72:                                               ; preds = %66, %57
  br label %73

73:                                               ; preds = %72, %47
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %7) #2
  br label %74

74:                                               ; preds = %73
  %75 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %76 = add nsw i32 %75, 1
  store i32 %76, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %8, !llvm.loop !11

77:                                               ; preds = %11
  %78 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %5) #2
  ret i64 %78
}

attributes #0 = { 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 #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 = !{!"long long", !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 uwtable
declare dso_local noundef i64 @_Z5powerxx(i64 noundef, i64 noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local noundef i64 @_Z11under_countxx(i64 noundef %0, i64 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = add nsw i64 %1, 1
  br label %5

4:                                                ; preds = %31
  ret i64 %.1

5:                                                ; preds = %2, %31
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %2 ], [ %indvars.iv.next, %31 ]
  %.027 = phi i64 [ 0, %2 ], [ %.1, %31 ]
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %6 = tail call noundef i64 @_Z5powerxx(i64 noundef 10, i64 noundef %indvars.iv.next)
  %7 = sdiv i64 %0, %6
  %8 = tail call noundef i64 @_Z5powerxx(i64 noundef 10, i64 noundef %indvars.iv)
  %9 = mul nsw i64 %8, %7
  %10 = add nsw i64 %9, %.027
  %11 = tail call noundef i64 @_Z5powerxx(i64 noundef 10, i64 noundef %indvars.iv.next)
  %12 = srem i64 %0, %11
  %13 = tail call noundef i64 @_Z5powerxx(i64 noundef 10, i64 noundef %indvars.iv)
  %14 = mul nsw i64 %13, %1
  %15 = icmp slt i64 %14, %12
  br i1 %15, label %16, label %24

16:                                               ; preds = %5
  %17 = tail call noundef i64 @_Z5powerxx(i64 noundef 10, i64 noundef %indvars.iv)
  %18 = mul nsw i64 %17, %3
  %.not = icmp sgt i64 %12, %18
  br i1 %.not, label %24, label %19

19:                                               ; preds = %16
  %20 = tail call noundef i64 @_Z5powerxx(i64 noundef 10, i64 noundef %indvars.iv)
  %21 = mul i64 %20, %1
  %22 = add i64 %10, %12
  %23 = sub i64 %22, %21
  br label %31

24:                                               ; preds = %16, %5
  %25 = tail call noundef i64 @_Z5powerxx(i64 noundef 10, i64 noundef %indvars.iv)
  %26 = mul nsw i64 %25, %3
  %27 = icmp slt i64 %26, %12
  br i1 %27, label %28, label %31

28:                                               ; preds = %24
  %29 = tail call noundef i64 @_Z5powerxx(i64 noundef 10, i64 noundef %indvars.iv)
  %30 = add nsw i64 %29, %10
  br label %31

31:                                               ; preds = %24, %28, %19
  %.1 = phi i64 [ %23, %19 ], [ %30, %28 ], [ %10, %24 ]
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next, 16
  br i1 %exitcond.not, label %4, label %5, !llvm.loop !5
}

attributes #0 = { 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" }

!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 = distinct !{!5, !6}
!6 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopRotatePass,LoopUnrollPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass