; LLVM IR from kazunetakahashi/atcoder :: 201510_201609/0620_ABC037/D.ll (Z4calcii)

; 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"

@a = external dso_local global [1010 x [1010 x i32]], align 16
@memo = external dso_local global [1010 x [1010 x i64]], align 16
@_ZL2dx = external hidden constant [4 x i32], align 16
@_ZL2dy = external hidden constant [4 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef zeroext i1 @_Z5validii(i32 noundef, i32 noundef) #0

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local noundef i64 @_Z4calcii(i32 noundef %0, i32 noundef %1) #1 {
  %3 = alloca i64, align 8
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i64, align 8
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %10 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %11 = sext i32 %10 to i64
  %12 = getelementptr inbounds [1010 x [1010 x i64]], ptr @memo, i64 0, i64 %11
  %13 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %14 = sext i32 %13 to i64
  %15 = getelementptr inbounds [1010 x i64], ptr %12, i64 0, i64 %14
  %16 = load i64, ptr %15, align 8, !tbaa !9
  %17 = icmp sge i64 %16, 0
  br i1 %17, label %18, label %26

18:                                               ; preds = %2
  %19 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %20 = sext i32 %19 to i64
  %21 = getelementptr inbounds [1010 x [1010 x i64]], ptr @memo, i64 0, i64 %20
  %22 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %23 = sext i32 %22 to i64
  %24 = getelementptr inbounds [1010 x i64], ptr %21, i64 0, i64 %23
  %25 = load i64, ptr %24, align 8, !tbaa !9
  store i64 %25, ptr %3, align 8
  br label %83

26:                                               ; preds = %2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %6) #3
  store i64 1, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #3
  store i32 0, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %27

27:                                               ; preds = %72, %26
  %28 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %29 = icmp slt i32 %28, 4
  br i1 %29, label %31, label %30

30:                                               ; preds = %27
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #3
  br label %75

31:                                               ; preds = %27
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #3
  %32 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %33 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %34 = sext i32 %33 to i64
  %35 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr @_ZL2dx, i64 0, i64 %34
  %36 = load i32, ptr %35, align 4, !tbaa !5
  %37 = add nsw i32 %32, %36
  store i32 %37, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #3
  %38 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %39 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %40 = sext i32 %39 to i64
  %41 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr @_ZL2dy, i64 0, i64 %40
  %42 = load i32, ptr %41, align 4, !tbaa !5
  %43 = add nsw i32 %38, %42
  store i32 %43, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %44 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %45 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %46 = call noundef zeroext i1 @_Z5validii(i32 noundef %44, i32 noundef %45)
  br i1 %46, label %47, label %71

47:                                               ; preds = %31
  %48 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %49 = sext i32 %48 to i64
  %50 = getelementptr inbounds [1010 x [1010 x i32]], ptr @a, i64 0, i64 %49
  %51 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %52 = sext i32 %51 to i64
  %53 = getelementptr inbounds [1010 x i32], ptr %50, i64 0, i64 %52
  %54 = load i32, ptr %53, align 4, !tbaa !5
  %55 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %56 = sext i32 %55 to i64
  %57 = getelementptr inbounds [1010 x [1010 x i32]], ptr @a, i64 0, i64 %56
  %58 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %59 = sext i32 %58 to i64
  %60 = getelementptr inbounds [1010 x i32], ptr %57, i64 0, i64 %59
  %61 = load i32, ptr %60, align 4, !tbaa !5
  %62 = icmp slt i32 %54, %61
  br i1 %62, label %63, label %71

63:                                               ; preds = %47
  %64 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %65 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %66 = call noundef i64 @_Z4calcii(i32 noundef %64, i32 noundef %65)
  %67 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %68 = add nsw i64 %67, %66
  store i64 %68, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %69 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %70 = srem i64 %69, 1000000007
  store i64 %70, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  br label %71

71:                                               ; preds = %63, %47, %31
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #3
  br label %72

72:                                               ; preds = %71
  %73 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %74 = add nsw i32 %73, 1
  store i32 %74, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %27, !llvm.loop !11

75:                                               ; preds = %30
  %76 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %77 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %78 = sext i32 %77 to i64
  %79 = getelementptr inbounds [1010 x [1010 x i64]], ptr @memo, i64 0, i64 %78
  %80 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %81 = sext i32 %80 to i64
  %82 = getelementptr inbounds [1010 x i64], ptr %79, i64 0, i64 %81
  store i64 %76, ptr %82, align 8, !tbaa !9
  store i64 %76, ptr %3, align 8
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %6) #3
  br label %83

83:                                               ; preds = %75, %18
  %84 = load i64, ptr %3, align 8
  ret i64 %84
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #2

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #2

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 = { 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 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #3 = { 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 = !{!"long long", !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"

@a = external dso_local local_unnamed_addr global [1010 x [1010 x i32]], align 16
@memo = external dso_local local_unnamed_addr global [1010 x [1010 x i64]], align 16
@_ZL2dx = external hidden local_unnamed_addr constant [4 x i32], align 16
@_ZL2dy = external hidden local_unnamed_addr constant [4 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef zeroext i1 @_Z5validii(i32 noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef range(i64 0, -9223372036854775808) i64 @_Z4calcii(i32 noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = sext i32 %0 to i64
  %4 = sext i32 %1 to i64
  %5 = getelementptr inbounds [1010 x [1010 x i64]], ptr @memo, i64 0, i64 %3, i64 %4
  %6 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %7 = icmp sgt i64 %6, -1
  br i1 %7, label %77, label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %2
  %8 = getelementptr inbounds [1010 x [1010 x i32]], ptr @a, i64 0, i64 %3, i64 %4
  %9 = load i32, ptr @_ZL2dx, align 16, !tbaa !9
  %10 = add nsw i32 %9, %0
  %11 = load i32, ptr @_ZL2dy, align 16, !tbaa !9
  %12 = add nsw i32 %11, %1
  %13 = tail call noundef zeroext i1 @_Z5validii(i32 noundef %10, i32 noundef %12)
  br i1 %13, label %14, label %25

14:                                               ; preds = %.preheader
  %15 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %16 = sext i32 %10 to i64
  %17 = sext i32 %12 to i64
  %18 = getelementptr inbounds [1010 x [1010 x i32]], ptr @a, i64 0, i64 %16, i64 %17
  %19 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !9
  %20 = icmp slt i32 %15, %19
  br i1 %20, label %21, label %25

21:                                               ; preds = %14
  %22 = tail call noundef i64 @_Z4calcii(i32 noundef %10, i32 noundef %12)
  %23 = add nuw nsw i64 %22, 1
  %24 = urem i64 %23, 1000000007
  br label %25

25:                                               ; preds = %21, %14, %.preheader
  %.1 = phi i64 [ %24, %21 ], [ 1, %14 ], [ 1, %.preheader ]
  %26 = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @_ZL2dx, i64 4), align 4, !tbaa !9
  %27 = add nsw i32 %26, %0
  %28 = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @_ZL2dy, i64 4), align 4, !tbaa !9
  %29 = add nsw i32 %28, %1
  %30 = tail call noundef zeroext i1 @_Z5validii(i32 noundef %27, i32 noundef %29)
  br i1 %30, label %31, label %42

31:                                               ; preds = %25
  %32 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %33 = sext i32 %27 to i64
  %34 = sext i32 %29 to i64
  %35 = getelementptr inbounds [1010 x [1010 x i32]], ptr @a, i64 0, i64 %33, i64 %34
  %36 = load i32, ptr %35, align 4, !tbaa !9
  %37 = icmp slt i32 %32, %36
  br i1 %37, label %38, label %42

38:                                               ; preds = %31
  %39 = tail call noundef i64 @_Z4calcii(i32 noundef %27, i32 noundef %29)
  %40 = add nuw nsw i64 %39, %.1
  %41 = urem i64 %40, 1000000007
  br label %42

42:                                               ; preds = %38, %31, %25
  %.1.1 = phi i64 [ %41, %38 ], [ %.1, %31 ], [ %.1, %25 ]
  %43 = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @_ZL2dx, i64 8), align 8, !tbaa !9
  %44 = add nsw i32 %43, %0
  %45 = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @_ZL2dy, i64 8), align 8, !tbaa !9
  %46 = add nsw i32 %45, %1
  %47 = tail call noundef zeroext i1 @_Z5validii(i32 noundef %44, i32 noundef %46)
  br i1 %47, label %48, label %59

48:                                               ; preds = %42
  %49 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %50 = sext i32 %44 to i64
  %51 = sext i32 %46 to i64
  %52 = getelementptr inbounds [1010 x [1010 x i32]], ptr @a, i64 0, i64 %50, i64 %51
  %53 = load i32, ptr %52, align 4, !tbaa !9
  %54 = icmp slt i32 %49, %53
  br i1 %54, label %55, label %59

55:                                               ; preds = %48
  %56 = tail call noundef i64 @_Z4calcii(i32 noundef %44, i32 noundef %46)
  %57 = add nuw nsw i64 %56, %.1.1
  %58 = urem i64 %57, 1000000007
  br label %59

59:                                               ; preds = %55, %48, %42
  %.1.2 = phi i64 [ %58, %55 ], [ %.1.1, %48 ], [ %.1.1, %42 ]
  %60 = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @_ZL2dx, i64 12), align 4, !tbaa !9
  %61 = add nsw i32 %60, %0
  %62 = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @_ZL2dy, i64 12), align 4, !tbaa !9
  %63 = add nsw i32 %62, %1
  %64 = tail call noundef zeroext i1 @_Z5validii(i32 noundef %61, i32 noundef %63)
  br i1 %64, label %65, label %76

65:                                               ; preds = %59
  %66 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %67 = sext i32 %61 to i64
  %68 = sext i32 %63 to i64
  %69 = getelementptr inbounds [1010 x [1010 x i32]], ptr @a, i64 0, i64 %67, i64 %68
  %70 = load i32, ptr %69, align 4, !tbaa !9
  %71 = icmp slt i32 %66, %70
  br i1 %71, label %72, label %76

72:                                               ; preds = %65
  %73 = tail call noundef i64 @_Z4calcii(i32 noundef %61, i32 noundef %63)
  %74 = add nuw nsw i64 %73, %.1.2
  %75 = urem i64 %74, 1000000007
  br label %76

76:                                               ; preds = %72, %65, %59
  %.1.3 = phi i64 [ %75, %72 ], [ %.1.2, %65 ], [ %.1.2, %59 ]
  store i64 %.1.3, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  br label %77

77:                                               ; preds = %2, %76
  %.0 = phi i64 [ %.1.3, %76 ], [ %6, %2 ]
  ret i64 %.0
}

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" }

!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}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,IndVarSimplifyPass,InferAlignmentPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,LCSSAPass,LICMPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass