; LLVM IR from abeaumont/competitive-programming :: codechef/march18a/chefknn.ll (Z1txx)

; 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"

@cache = external dso_local global [2501 x [2501 x i64]], align 16

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local noundef i64 @_Z1txx(i64 noundef %0, i64 noundef %1) #0 {
  %3 = alloca i64, align 8
  %4 = alloca i64, align 8
  %5 = alloca i64, align 8
  %6 = alloca i64, align 8
  %7 = alloca i32, align 4
  store i64 %0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store i64 %1, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %8 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %9 = icmp ne i64 %8, 0
  br i1 %9, label %10, label %13

10:                                               ; preds = %2
  %11 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %12 = icmp ne i64 %11, 0
  br i1 %12, label %14, label %13

13:                                               ; preds = %10, %2
  store i64 1, ptr %3, align 8
  br label %85

14:                                               ; preds = %10
  %15 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %16 = icmp eq i64 %15, 1
  br i1 %16, label %17, label %20

17:                                               ; preds = %14
  %18 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %19 = add nsw i64 %18, 1
  store i64 %19, ptr %3, align 8
  br label %85

20:                                               ; preds = %14
  %21 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %22 = icmp sle i64 %21, 2500
  br i1 %22, label %23, label %39

23:                                               ; preds = %20
  %24 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %25 = icmp sle i64 %24, 2500
  br i1 %25, label %26, label %39

26:                                               ; preds = %23
  %27 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %28 = getelementptr inbounds [2501 x [2501 x i64]], ptr @cache, i64 0, i64 %27
  %29 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %30 = getelementptr inbounds [2501 x i64], ptr %28, i64 0, i64 %29
  %31 = load i64, ptr %30, align 8, !tbaa !5
  %32 = icmp ne i64 %31, 0
  br i1 %32, label %33, label %39

33:                                               ; preds = %26
  %34 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %35 = getelementptr inbounds [2501 x [2501 x i64]], ptr @cache, i64 0, i64 %34
  %36 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %37 = getelementptr inbounds [2501 x i64], ptr %35, i64 0, i64 %36
  %38 = load i64, ptr %37, align 8, !tbaa !5
  store i64 %38, ptr %3, align 8
  br label %85

39:                                               ; preds = %26, %23, %20
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %6) #2
  %40 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %41 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %42 = sub nsw i64 %41, 1
  %43 = call noundef i64 @_Z1txx(i64 noundef %40, i64 noundef %42)
  store i64 %43, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  store i32 1, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %44

44:                                               ; preds = %68, %39
  %45 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %46 = sext i32 %45 to i64
  %47 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %48 = icmp sle i64 %46, %47
  br i1 %48, label %50, label %49

49:                                               ; preds = %44
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  br label %71

50:                                               ; preds = %44
  %51 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %52 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %53 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %54 = sext i32 %53 to i64
  %55 = sub nsw i64 %52, %54
  %56 = add nsw i64 %55, 1
  %57 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %58 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %59 = sext i32 %58 to i64
  %60 = sub nsw i64 %57, %59
  %61 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %62 = sub nsw i64 %61, 1
  %63 = call noundef i64 @_Z1txx(i64 noundef %60, i64 noundef %62)
  %64 = mul nsw i64 %56, %63
  %65 = srem i64 %64, 163577857
  %66 = add nsw i64 %51, %65
  %67 = srem i64 %66, 163577857
  store i64 %67, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  br label %68

68:                                               ; preds = %50
  %69 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %70 = add nsw i32 %69, 1
  store i32 %70, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %44, !llvm.loop !11

71:                                               ; preds = %49
  %72 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %73 = icmp sle i64 %72, 2500
  br i1 %73, label %74, label %83

74:                                               ; preds = %71
  %75 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %76 = icmp sle i64 %75, 2500
  br i1 %76, label %77, label %83

77:                                               ; preds = %74
  %78 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %79 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %80 = getelementptr inbounds [2501 x [2501 x i64]], ptr @cache, i64 0, i64 %79
  %81 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %82 = getelementptr inbounds [2501 x i64], ptr %80, i64 0, i64 %81
  store i64 %78, ptr %82, align 8, !tbaa !5
  br label %83

83:                                               ; preds = %77, %74, %71
  %84 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  store i64 %84, ptr %3, align 8
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %6) #2
  br label %85

85:                                               ; preds = %83, %33, %17, %13
  %86 = load i64, ptr %3, align 8
  ret i64 %86
}

; 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

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"

@cache = external dso_local local_unnamed_addr global [2501 x [2501 x i64]], align 16

; Function Attrs: mustprogress nofree nosync nounwind memory(readwrite, argmem: none, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local noundef i64 @_Z1txx(i64 noundef %0, i64 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = icmp ne i64 %0, 0
  %4 = icmp ne i64 %1, 0
  %or.cond = and i1 %3, %4
  br i1 %or.cond, label %5, label %27

5:                                                ; preds = %2
  %6 = icmp eq i64 %0, 1
  br i1 %6, label %7, label %9

7:                                                ; preds = %5
  %8 = add nsw i64 %1, 1
  br label %27

9:                                                ; preds = %5
  %10 = icmp slt i64 %0, 2501
  %11 = icmp slt i64 %1, 2501
  %or.cond3 = and i1 %10, %11
  br i1 %or.cond3, label %12, label %15

12:                                               ; preds = %9
  %13 = getelementptr inbounds [2501 x [2501 x i64]], ptr @cache, i64 0, i64 %0, i64 %1
  %14 = load i64, ptr %13, align 8, !tbaa !5
  %.not = icmp eq i64 %14, 0
  br i1 %.not, label %15, label %27

15:                                               ; preds = %12, %9
  %16 = add nsw i64 %1, -1
  %17 = tail call noundef i64 @_Z1txx(i64 noundef %0, i64 noundef %16)
  %.not3940 = icmp slt i64 %0, 1
  br i1 %.not3940, label %._crit_edge, label %.lr.ph

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph, %15
  %.033.lcssa = phi i64 [ %17, %15 ], [ %24, %.lr.ph ]
  br i1 %or.cond3, label %25, label %27

.lr.ph:                                           ; preds = %15, %.lr.ph
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %.lr.ph ], [ 1, %15 ]
  %.03341 = phi i64 [ %24, %.lr.ph ], [ %17, %15 ]
  %18 = sub nsw i64 %0, %indvars.iv
  %19 = add nsw i64 %18, 1
  %20 = tail call noundef i64 @_Z1txx(i64 noundef %18, i64 noundef %16)
  %21 = mul nsw i64 %20, %19
  %22 = srem i64 %21, 163577857
  %23 = add nsw i64 %22, %.03341
  %24 = srem i64 %23, 163577857
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %.not39.not = icmp slt i64 %indvars.iv, %0
  br i1 %.not39.not, label %.lr.ph, label %._crit_edge, !llvm.loop !9

25:                                               ; preds = %._crit_edge
  %26 = getelementptr inbounds [2501 x [2501 x i64]], ptr @cache, i64 0, i64 %0, i64 %1
  store i64 %.033.lcssa, ptr %26, align 8, !tbaa !5
  br label %27

27:                                               ; preds = %._crit_edge, %25, %12, %2, %7
  %.034 = phi i64 [ %8, %7 ], [ 1, %2 ], [ %14, %12 ], [ %.033.lcssa, %25 ], [ %.033.lcssa, %._crit_edge ]
  ret i64 %.034
}

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


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