; LLVM IR from abeaumont/competitive-programming :: codechef/oct19a/jiit.ll (Z1fxxxx)

; 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"

@binom = external dso_local global [2001 x [2001 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 nounwind uwtable
declare dso_local noundef i64 @_Z1biixi(i32 noundef, i32 noundef, i64 noundef, i32 noundef) #1

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef i64 @_Z1fxxxx(i64 noundef %0, i64 noundef %1, i64 noundef %2, i64 noundef %3) #1 {
  %5 = alloca i64, align 8
  %6 = alloca i64, align 8
  %7 = alloca i64, align 8
  %8 = alloca i64, align 8
  %9 = alloca i64, align 8
  %10 = alloca i64, align 8
  %11 = alloca i32, align 4
  %12 = alloca i64, align 8
  %13 = alloca i64, align 8
  %14 = alloca i64, align 8
  %15 = alloca i64, align 8
  store i64 %0, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store i64 %1, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  store i64 %2, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  store i64 %3, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %9) #2
  store i64 0, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %10) #2
  store i64 0, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  br label %16

16:                                               ; preds = %145, %4
  %17 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %18 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %19 = icmp sle i64 %17, %18
  br i1 %19, label %21, label %20

20:                                               ; preds = %16
  store i32 2, ptr %11, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %10) #2
  br label %148

21:                                               ; preds = %16
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %12) #2
  %22 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %23 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %24 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %25 = mul nsw i64 %23, %24
  %26 = sub nsw i64 %22, %25
  store i64 %26, ptr %12, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %13) #2
  %27 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %28 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %29 = mul nsw i64 2, %28
  %30 = sub nsw i64 %27, %29
  store i64 %30, ptr %13, align 8, !tbaa !5
  %31 = load i64, ptr %13, align 8, !tbaa !5
  %32 = icmp ne i64 %31, 0
  br i1 %32, label %85, label %33

33:                                               ; preds = %21
  %34 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %35 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %36 = mul nsw i64 %34, %35
  %37 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %38 = icmp eq i64 %36, %37
  br i1 %38, label %39, label %85

39:                                               ; preds = %33
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %14) #2
  store i64 0, ptr %14, align 8, !tbaa !5
  br label %40

40:                                               ; preds = %81, %39
  %41 = load i64, ptr %14, align 8, !tbaa !5
  %42 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %43 = icmp sle i64 %41, %42
  br i1 %43, label %45, label %44

44:                                               ; preds = %40
  store i32 5, ptr %11, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %14) #2
  br label %84

45:                                               ; preds = %40
  %46 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %47 = trunc i64 %46 to i32
  %48 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %49 = trunc i64 %48 to i32
  %50 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %51 = call noundef i64 @_Z1biixi(i32 noundef %47, i32 noundef %49, i64 noundef %50, i32 noundef 0)
  %52 = load i64, ptr %14, align 8, !tbaa !5
  %53 = trunc i64 %52 to i32
  %54 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %55 = trunc i64 %54 to i32
  %56 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %57 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %58 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %59 = icmp ne i64 %57, %58
  %60 = zext i1 %59 to i32
  %61 = call noundef i64 @_Z1biixi(i32 noundef %53, i32 noundef %55, i64 noundef %56, i32 noundef %60)
  %62 = mul nsw i64 %51, %61
  %63 = srem i64 %62, 998244353
  %64 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %65 = getelementptr inbounds [2001 x [2001 x i64]], ptr @binom, i64 0, i64 %64
  %66 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %67 = getelementptr inbounds [2001 x i64], ptr %65, i64 0, i64 %66
  %68 = load i64, ptr %67, align 8, !tbaa !5
  %69 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %70 = getelementptr inbounds [2001 x [2001 x i64]], ptr @binom, i64 0, i64 %69
  %71 = load i64, ptr %14, align 8, !tbaa !5
  %72 = getelementptr inbounds [2001 x i64], ptr %70, i64 0, i64 %71
  %73 = load i64, ptr %72, align 8, !tbaa !5
  %74 = mul nsw i64 %68, %73
  %75 = srem i64 %74, 998244353
  %76 = mul nsw i64 %63, %75
  %77 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %78 = add nsw i64 %77, %76
  store i64 %78, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %79 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %80 = srem i64 %79, 998244353
  store i64 %80, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  br label %81

81:                                               ; preds = %45
  %82 = load i64, ptr %14, align 8, !tbaa !5
  %83 = add nsw i64 %82, 1
  store i64 %83, ptr %14, align 8, !tbaa !5
  br label %40, !llvm.loop !9

84:                                               ; preds = %44
  store i32 4, ptr %11, align 4
  br label %142

85:                                               ; preds = %33, %21
  %86 = load i64, ptr %13, align 8, !tbaa !5
  %87 = icmp ne i64 %86, 0
  br i1 %87, label %88, label %93

88:                                               ; preds = %85
  %89 = load i64, ptr %12, align 8, !tbaa !5
  %90 = load i64, ptr %13, align 8, !tbaa !5
  %91 = srem i64 %89, %90
  %92 = icmp ne i64 %91, 0
  br i1 %92, label %93, label %94

93:                                               ; preds = %88, %85
  store i32 4, ptr %11, align 4
  br label %142

94:                                               ; preds = %88
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %15) #2
  %95 = load i64, ptr %12, align 8, !tbaa !5
  %96 = load i64, ptr %13, align 8, !tbaa !5
  %97 = sdiv i64 %95, %96
  store i64 %97, ptr %15, align 8, !tbaa !5
  %98 = load i64, ptr %15, align 8, !tbaa !5
  %99 = icmp slt i64 %98, 0
  br i1 %99, label %104, label %100

100:                                              ; preds = %94
  %101 = load i64, ptr %15, align 8, !tbaa !5
  %102 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %103 = icmp sgt i64 %101, %102
  br i1 %103, label %104, label %105

104:                                              ; preds = %100, %94
  store i32 4, ptr %11, align 4
  br label %141

105:                                              ; preds = %100
  %106 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %107 = trunc i64 %106 to i32
  %108 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %109 = trunc i64 %108 to i32
  %110 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %111 = call noundef i64 @_Z1biixi(i32 noundef %107, i32 noundef %109, i64 noundef %110, i32 noundef 0)
  %112 = load i64, ptr %15, align 8, !tbaa !5
  %113 = trunc i64 %112 to i32
  %114 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %115 = trunc i64 %114 to i32
  %116 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %117 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %118 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %119 = icmp ne i64 %117, %118
  %120 = zext i1 %119 to i32
  %121 = call noundef i64 @_Z1biixi(i32 noundef %113, i32 noundef %115, i64 noundef %116, i32 noundef %120)
  %122 = mul nsw i64 %111, %121
  %123 = srem i64 %122, 998244353
  %124 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %125 = getelementptr inbounds [2001 x [2001 x i64]], ptr @binom, i64 0, i64 %124
  %126 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %127 = getelementptr inbounds [2001 x i64], ptr %125, i64 0, i64 %126
  %128 = load i64, ptr %127, align 8, !tbaa !5
  %129 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %130 = getelementptr inbounds [2001 x [2001 x i64]], ptr @binom, i64 0, i64 %129
  %131 = load i64, ptr %15, align 8, !tbaa !5
  %132 = getelementptr inbounds [2001 x i64], ptr %130, i64 0, i64 %131
  %133 = load i64, ptr %132, align 8, !tbaa !5
  %134 = mul nsw i64 %128, %133
  %135 = srem i64 %134, 998244353
  %136 = mul nsw i64 %123, %135
  %137 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %138 = add nsw i64 %137, %136
  store i64 %138, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %139 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %140 = srem i64 %139, 998244353
  store i64 %140, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  store i32 0, ptr %11, align 4
  br label %141

141:                                              ; preds = %105, %104
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %15) #2
  br label %142

142:                                              ; preds = %141, %93, %84
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %13) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %12) #2
  %143 = load i32, ptr %11, align 4
  switch i32 %143, label %156 [
    i32 0, label %144
    i32 4, label %145
  ]

144:                                              ; preds = %142
  br label %145

145:                                              ; preds = %144, %142
  %146 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %147 = add nsw i64 %146, 1
  store i64 %147, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  br label %16, !llvm.loop !11

148:                                              ; preds = %20
  %149 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %150 = icmp slt i64 %149, 0
  br i1 %150, label %151, label %154

151:                                              ; preds = %148
  %152 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %153 = add nsw i64 %152, 998244353
  store i64 %153, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  br label %154

154:                                              ; preds = %151, %148
  %155 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  store i32 1, ptr %11, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %9) #2
  ret i64 %155

156:                                              ; preds = %142
  unreachable
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { 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 #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 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = distinct !{!11, !10}


; 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"

@binom = external dso_local local_unnamed_addr global [2001 x [2001 x i64]], align 16

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef i64 @_Z1biixi(i32 noundef, i32 noundef, i64 noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef range(i64 0, 998244353) i64 @_Z1fxxxx(i64 noundef %0, i64 noundef %1, i64 noundef %2, i64 noundef %3) local_unnamed_addr #0 {
  %.not68 = icmp slt i64 %0, 0
  br i1 %.not68, label %._crit_edge.thread, label %.lr.ph72

.lr.ph72:                                         ; preds = %4
  %5 = trunc i64 %0 to i32
  %6 = trunc i64 %1 to i32
  %7 = icmp ne i64 %0, %1
  %8 = zext i1 %7 to i32
  %.not6265 = icmp slt i64 %1, 0
  br label %12

._crit_edge:                                      ; preds = %.loopexit
  %9 = icmp slt i64 %.3.fr, 0
  %10 = add nsw i64 %.3.fr, 998244353
  %spec.select = select i1 %9, i64 %10, i64 %.3.fr
  br label %._crit_edge.thread

._crit_edge.thread:                               ; preds = %._crit_edge, %4
  %11 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %spec.select, %._crit_edge ]
  ret i64 %11

12:                                               ; preds = %.lr.ph72, %.loopexit
  %.071 = phi i64 [ 0, %.lr.ph72 ], [ %.3.fr, %.loopexit ]
  %.05569 = phi i64 [ 0, %.lr.ph72 ], [ %58, %.loopexit ]
  %13 = mul nsw i64 %.05569, %1
  %14 = sub nsw i64 %3, %13
  %15 = shl nuw nsw i64 %.05569, 1
  %16 = sub nsw i64 %0, %15
  %.not61 = icmp eq i64 %15, %0
  %17 = icmp eq i64 %13, %3
  %or.cond = select i1 %.not61, i1 %17, i1 false
  br i1 %or.cond, label %.preheader, label %35

.preheader:                                       ; preds = %12
  br i1 %.not6265, label %.loopexit, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %.preheader
  %18 = trunc i64 %.05569 to i32
  %19 = getelementptr inbounds [2001 x [2001 x i64]], ptr @binom, i64 0, i64 %0, i64 %.05569
  br label %20

20:                                               ; preds = %.lr.ph, %20
  %.167 = phi i64 [ %.071, %.lr.ph ], [ %33, %20 ]
  %.05466 = phi i64 [ 0, %.lr.ph ], [ %34, %20 ]
  %21 = tail call noundef i64 @_Z1biixi(i32 noundef %18, i32 noundef %5, i64 noundef %2, i32 noundef 0)
  %22 = trunc i64 %.05466 to i32
  %23 = tail call noundef i64 @_Z1biixi(i32 noundef %22, i32 noundef %6, i64 noundef %2, i32 noundef %8)
  %24 = mul nsw i64 %23, %21
  %25 = srem i64 %24, 998244353
  %26 = load i64, ptr %19, align 8, !tbaa !5
  %27 = getelementptr inbounds [2001 x [2001 x i64]], ptr @binom, i64 0, i64 %1, i64 %.05466
  %28 = load i64, ptr %27, align 8, !tbaa !5
  %29 = mul nsw i64 %28, %26
  %30 = srem i64 %29, 998244353
  %31 = mul nsw i64 %30, %25
  %32 = add nsw i64 %31, %.167
  %33 = srem i64 %32, 998244353
  %34 = add nuw i64 %.05466, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %.05466, %1
  br i1 %exitcond.not, label %.loopexit, label %20, !llvm.loop !9

35:                                               ; preds = %12
  br i1 %.not61, label %.loopexit, label %36

36:                                               ; preds = %35
  %37 = srem i64 %14, %16
  %38 = sdiv i64 %14, %16
  %.not63 = icmp eq i64 %37, 0
  br i1 %.not63, label %39, label %.loopexit

39:                                               ; preds = %36
  %40 = icmp slt i64 %38, 0
  %41 = icmp sgt i64 %38, %1
  %or.cond64 = or i1 %40, %41
  br i1 %or.cond64, label %.loopexit, label %42

42:                                               ; preds = %39
  %43 = trunc i64 %.05569 to i32
  %44 = tail call noundef i64 @_Z1biixi(i32 noundef %43, i32 noundef %5, i64 noundef %2, i32 noundef 0)
  %45 = trunc i64 %38 to i32
  %46 = tail call noundef i64 @_Z1biixi(i32 noundef %45, i32 noundef %6, i64 noundef %2, i32 noundef %8)
  %47 = mul nsw i64 %46, %44
  %48 = srem i64 %47, 998244353
  %49 = getelementptr inbounds [2001 x [2001 x i64]], ptr @binom, i64 0, i64 %0, i64 %.05569
  %50 = load i64, ptr %49, align 8, !tbaa !5
  %51 = getelementptr inbounds [2001 x [2001 x i64]], ptr @binom, i64 0, i64 %1, i64 %38
  %52 = load i64, ptr %51, align 8, !tbaa !5
  %53 = mul nsw i64 %52, %50
  %54 = srem i64 %53, 998244353
  %55 = mul nsw i64 %54, %48
  %56 = add nsw i64 %55, %.071
  %57 = srem i64 %56, 998244353
  br label %.loopexit

.loopexit:                                        ; preds = %20, %.preheader, %42, %39, %35, %36
  %.3 = phi i64 [ %.071, %36 ], [ %.071, %35 ], [ %57, %42 ], [ %.071, %39 ], [ %.071, %.preheader ], [ %33, %20 ]
  %.3.fr = freeze i64 %.3
  %58 = add nuw i64 %.05569, 1
  %exitcond74.not = icmp eq i64 %.05569, %0
  br i1 %exitcond74.not, label %._crit_edge, label %12, !llvm.loop !11
}

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 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = distinct !{!11, !10}


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