; LLVM IR from kazunetakahashi/atcoder :: 201510_201609/1220_CODE_FESTIVAL_2015_OKINAWA/F2.ll (Z6junbani)

; 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
@dist = external dso_local global [21 x [21 x double]], align 16
@memo = external dso_local global [21 x [2097152 x double]], align 16
@MAX_SIZE = external dso_local global i32, align 4

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local void @_Z6junbani(i32 noundef %0) #0 {
  %2 = alloca i32, align 4
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca double, align 8
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i32, align 4
  %11 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %3) #3
  %12 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %13 = shl i32 1, %12
  %14 = sub nsw i32 %13, 1
  store i32 %14, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %15 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %16 = load i32, ptr @N, align 4, !tbaa !5
  %17 = add nsw i32 %16, 2
  %18 = icmp eq i32 %15, %17
  br i1 %18, label %19, label %44

19:                                               ; preds = %1
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %4) #3
  store i32 0, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %20

20:                                               ; preds = %38, %19
  %21 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %22 = load i32, ptr @N, align 4, !tbaa !5
  %23 = add nsw i32 %22, 2
  %24 = icmp slt i32 %21, %23
  br i1 %24, label %26, label %25

25:                                               ; preds = %20
  store i32 2, ptr %5, align 4
  br label %41

26:                                               ; preds = %20
  %27 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %28 = load i32, ptr @N, align 4, !tbaa !5
  %29 = icmp sge i32 %27, %28
  %30 = zext i1 %29 to i64
  %31 = select i1 %29, double 0.000000e+00, double 1.000000e+06
  %32 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %33 = sext i32 %32 to i64
  %34 = getelementptr inbounds [21 x [2097152 x double]], ptr @memo, i64 0, i64 %33
  %35 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %36 = sext i32 %35 to i64
  %37 = getelementptr inbounds [2097152 x double], ptr %34, i64 0, i64 %36
  store double %31, ptr %37, align 8, !tbaa !9
  store i32 1, ptr %5, align 4
  br label %41

38:                                               ; No predecessors!
  %39 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %40 = add nsw i32 %39, 1
  store i32 %40, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %20, !llvm.loop !11

41:                                               ; preds = %26, %25
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %4) #3
  %42 = load i32, ptr %5, align 4
  switch i32 %42, label %128 [
    i32 2, label %43
  ]

43:                                               ; preds = %41
  br label %44

44:                                               ; preds = %43, %1
  br label %45

45:                                               ; preds = %109, %44
  %46 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %47 = load i32, ptr @MAX_SIZE, align 4, !tbaa !5
  %48 = shl i32 1, %47
  %49 = icmp slt i32 %46, %48
  br i1 %49, label %50, label %127

50:                                               ; preds = %45
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #3
  store i32 0, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %51

51:                                               ; preds = %106, %50
  %52 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %53 = load i32, ptr @N, align 4, !tbaa !5
  %54 = add nsw i32 %53, 3
  %55 = icmp slt i32 %52, %54
  br i1 %55, label %57, label %56

56:                                               ; preds = %51
  store i32 7, ptr %5, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #3
  br label %109

57:                                               ; preds = %51
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #3
  store i32 0, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %58

58:                                               ; preds = %102, %57
  %59 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %60 = load i32, ptr @N, align 4, !tbaa !5
  %61 = add nsw i32 %60, 3
  %62 = icmp slt i32 %59, %61
  br i1 %62, label %64, label %63

63:                                               ; preds = %58
  store i32 10, ptr %5, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #3
  br label %105

64:                                               ; preds = %58
  %65 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %66 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %67 = icmp eq i32 %65, %66
  br i1 %67, label %68, label %69

68:                                               ; preds = %64
  br label %102

69:                                               ; preds = %64
  %70 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %71 = sext i32 %70 to i64
  %72 = getelementptr inbounds [21 x [2097152 x double]], ptr @memo, i64 0, i64 %71
  %73 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %74 = sext i32 %73 to i64
  %75 = getelementptr inbounds [2097152 x double], ptr %72, i64 0, i64 %74
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %8) #3
  %76 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %77 = sext i32 %76 to i64
  %78 = getelementptr inbounds [21 x [21 x double]], ptr @dist, i64 0, i64 %77
  %79 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %80 = sext i32 %79 to i64
  %81 = getelementptr inbounds [21 x double], ptr %78, i64 0, i64 %80
  %82 = load double, ptr %81, align 8, !tbaa !9
  %83 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %84 = sext i32 %83 to i64
  %85 = getelementptr inbounds [21 x [2097152 x double]], ptr @memo, i64 0, i64 %84
  %86 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %87 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %88 = shl i32 1, %87
  %89 = or i32 %86, %88
  %90 = sext i32 %89 to i64
  %91 = getelementptr inbounds [2097152 x double], ptr %85, i64 0, i64 %90
  %92 = load double, ptr %91, align 8, !tbaa !9
  %93 = fadd double %82, %92
  store double %93, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %94 = call noundef nonnull align 8 dereferenceable(8) ptr @_ZSt3minIdERKT_S2_S2_(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(8) %75, ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(8) %8)
  %95 = load double, ptr %94, align 8, !tbaa !9
  %96 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %97 = sext i32 %96 to i64
  %98 = getelementptr inbounds [21 x [2097152 x double]], ptr @memo, i64 0, i64 %97
  %99 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %100 = sext i32 %99 to i64
  %101 = getelementptr inbounds [2097152 x double], ptr %98, i64 0, i64 %100
  store double %95, ptr %101, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %8) #3
  br label %102

102:                                              ; preds = %69, %68
  %103 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %104 = add nsw i32 %103, 1
  store i32 %104, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %58, !llvm.loop !13

105:                                              ; preds = %63
  br label %106

106:                                              ; preds = %105
  %107 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %108 = add nsw i32 %107, 1
  store i32 %108, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %51, !llvm.loop !14

109:                                              ; preds = %56
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #3
  %110 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %111 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %112 = sub nsw i32 0, %111
  %113 = and i32 %110, %112
  store i32 %113, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #3
  %114 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %115 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %116 = add nsw i32 %114, %115
  store i32 %116, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #3
  %117 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %118 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %119 = xor i32 %118, -1
  %120 = and i32 %117, %119
  store i32 %120, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %121 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %122 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %123 = sdiv i32 %121, %122
  %124 = ashr i32 %123, 1
  %125 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %126 = or i32 %124, %125
  store i32 %126, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #3
  br label %45, !llvm.loop !15

127:                                              ; preds = %45
  store i32 0, ptr %5, align 4
  br label %128

128:                                              ; preds = %127, %41
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %3) #3
  %129 = load i32, ptr %5, align 4
  switch i32 %129, label %131 [
    i32 0, label %130
    i32 1, label %130
  ]

130:                                              ; preds = %128, %128
  ret void

131:                                              ; preds = %128
  unreachable
}

; 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: inlinehint mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef nonnull align 8 dereferenceable(8) ptr @_ZSt3minIdERKT_S2_S2_(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(8), ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(8)) #2

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 = { inlinehint 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 #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 = !{!"double", !7, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = distinct !{!13, !12}
!14 = distinct !{!14, !12}
!15 = distinct !{!15, !12}


; 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
@dist = external dso_local local_unnamed_addr global [21 x [21 x double]], align 16
@memo = external dso_local global [21 x [2097152 x double]], align 16
@MAX_SIZE = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local void @_Z6junbani(i32 noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  %2 = alloca double, align 8
  %notmask = shl nsw i32 -1, %0
  %3 = xor i32 %notmask, -1
  %4 = load i32, ptr @N, align 4, !tbaa !5
  %5 = add nsw i32 %4, 2
  %6 = icmp ne i32 %5, %0
  %7 = icmp slt i32 %4, -1
  %or.cond = or i1 %7, %6
  br i1 %or.cond, label %.critedge.preheader, label %12

.critedge.preheader:                              ; preds = %1
  %8 = load i32, ptr @MAX_SIZE, align 4, !tbaa !5
  %9 = shl nuw i32 1, %8
  %10 = icmp sgt i32 %9, %3
  %11 = icmp sgt i32 %4, -3
  %or.cond50 = and i1 %10, %11
  br i1 %or.cond50, label %.preheader36, label %.loopexit

12:                                               ; preds = %1
  %13 = icmp slt i32 %4, 1
  %14 = select i1 %13, double 0.000000e+00, double 1.000000e+06
  %15 = zext nneg i32 %3 to i64
  %16 = getelementptr inbounds [2097152 x double], ptr @memo, i64 0, i64 %15
  store double %14, ptr %16, align 8, !tbaa !9
  br label %.loopexit

.preheader36:                                     ; preds = %.critedge.preheader, %.critedge
  %17 = phi i32 [ %28, %.critedge ], [ %8, %.critedge.preheader ]
  %18 = phi i32 [ %29, %.critedge ], [ %4, %.critedge.preheader ]
  %19 = phi i32 [ %30, %.critedge ], [ %4, %.critedge.preheader ]
  %20 = phi i32 [ %31, %.critedge ], [ %4, %.critedge.preheader ]
  %.040 = phi i32 [ %39, %.critedge ], [ %3, %.critedge.preheader ]
  %21 = icmp sgt i32 %20, -3
  br i1 %21, label %.preheader.lr.ph, label %.critedge

.preheader.lr.ph:                                 ; preds = %.preheader36
  %22 = sext i32 %.040 to i64
  %23 = icmp sgt i32 %19, -3
  br i1 %23, label %.preheader, label %.critedge

.preheader:                                       ; preds = %.preheader.lr.ph, %._crit_edge
  %24 = phi i32 [ %42, %._crit_edge ], [ %18, %.preheader.lr.ph ]
  %25 = phi i32 [ %42, %._crit_edge ], [ %19, %.preheader.lr.ph ]
  %indvars.iv45 = phi i64 [ %indvars.iv.next46, %._crit_edge ], [ 0, %.preheader.lr.ph ]
  %26 = icmp sgt i32 %25, -3
  br i1 %26, label %.lr.ph, label %._crit_edge

.lr.ph:                                           ; preds = %.preheader
  %27 = getelementptr inbounds [21 x [2097152 x double]], ptr @memo, i64 0, i64 %indvars.iv45, i64 %22
  br label %46

.critedge.loopexit:                               ; preds = %._crit_edge
  %.pre48 = load i32, ptr @MAX_SIZE, align 4, !tbaa !5
  br label %.critedge

.critedge:                                        ; preds = %.preheader.lr.ph, %.critedge.loopexit, %.preheader36
  %28 = phi i32 [ %.pre48, %.critedge.loopexit ], [ %17, %.preheader36 ], [ %17, %.preheader.lr.ph ]
  %29 = phi i32 [ %42, %.critedge.loopexit ], [ %18, %.preheader36 ], [ %18, %.preheader.lr.ph ]
  %30 = phi i32 [ %42, %.critedge.loopexit ], [ %19, %.preheader36 ], [ %19, %.preheader.lr.ph ]
  %31 = phi i32 [ %42, %.critedge.loopexit ], [ %20, %.preheader36 ], [ %19, %.preheader.lr.ph ]
  %32 = sub nsw i32 0, %.040
  %33 = and i32 %.040, %32
  %34 = add nsw i32 %33, %.040
  %35 = xor i32 %34, -1
  %36 = and i32 %.040, %35
  %37 = sdiv i32 %36, %33
  %38 = ashr i32 %37, 1
  %39 = or i32 %38, %34
  %40 = shl nuw i32 1, %28
  %41 = icmp slt i32 %39, %40
  br i1 %41, label %.preheader36, label %.loopexit, !llvm.loop !11

._crit_edge:                                      ; preds = %62, %.preheader
  %42 = phi i32 [ %24, %.preheader ], [ %63, %62 ]
  %indvars.iv.next46 = add nuw nsw i64 %indvars.iv45, 1
  %43 = add nsw i32 %42, 2
  %44 = sext i32 %43 to i64
  %45 = icmp slt i64 %indvars.iv45, %44
  br i1 %45, label %.preheader, label %.critedge.loopexit, !llvm.loop !14

46:                                               ; preds = %.lr.ph, %62
  %47 = phi i32 [ %24, %.lr.ph ], [ %63, %62 ]
  %48 = phi i32 [ %25, %.lr.ph ], [ %64, %62 ]
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.lr.ph ], [ %indvars.iv.next, %62 ]
  %49 = icmp eq i64 %indvars.iv, %indvars.iv45
  br i1 %49, label %62, label %50

50:                                               ; preds = %46
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr nonnull %2) #3
  %51 = getelementptr inbounds [21 x [21 x double]], ptr @dist, i64 0, i64 %indvars.iv, i64 %indvars.iv45
  %52 = load double, ptr %51, align 8, !tbaa !9
  %53 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv to i32
  %54 = shl nuw i32 1, %53
  %55 = or i32 %54, %.040
  %56 = sext i32 %55 to i64
  %57 = getelementptr inbounds [21 x [2097152 x double]], ptr @memo, i64 0, i64 %indvars.iv, i64 %56
  %58 = load double, ptr %57, align 8, !tbaa !9
  %59 = fadd double %52, %58
  store double %59, ptr %2, align 8, !tbaa !9
  %60 = call noundef nonnull align 8 dereferenceable(8) ptr @_ZSt3minIdERKT_S2_S2_(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(8) %27, ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(8) %2)
  %61 = load double, ptr %60, align 8, !tbaa !9
  store double %61, ptr %27, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr nonnull %2) #3
  %.pre = load i32, ptr @N, align 4, !tbaa !5
  br label %62

62:                                               ; preds = %46, %50
  %63 = phi i32 [ %47, %46 ], [ %.pre, %50 ]
  %64 = phi i32 [ %48, %46 ], [ %.pre, %50 ]
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %65 = add nsw i32 %64, 2
  %66 = sext i32 %65 to i64
  %67 = icmp slt i64 %indvars.iv, %66
  br i1 %67, label %46, label %._crit_edge, !llvm.loop !15

.loopexit:                                        ; preds = %.critedge, %.critedge.preheader, %12
  ret void
}

; Function Attrs: mustprogress nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #1

; Function Attrs: mustprogress nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #1

; Function Attrs: inlinehint mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef nonnull align 8 dereferenceable(8) ptr @_ZSt3minIdERKT_S2_S2_(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(8), ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(8)) local_unnamed_addr #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 nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #2 = { inlinehint 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 #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 = !{!"double", !7, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12, !13}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = !{!"llvm.loop.unswitch.partial.disable"}
!14 = distinct !{!14, !12, !13}
!15 = distinct !{!15, !12}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopInstSimplifyPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyCFGPass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimpleLoopUnswitchPass,SimplifyCFGPass