; LLVM IR from lzyrapx/Competitive-Programming :: HDUOJ/2184（汉诺塔）（递归）.ll (Z5hanoixxPxS_S_)

; 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 [64 x i64], align 16

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local void @_Z5hanoixxPxS_S_(i64 noundef %0, i64 noundef %1, ptr noundef %2, ptr noundef %3, ptr noundef %4) #0 {
  %6 = alloca i64, align 8
  %7 = alloca i64, align 8
  %8 = alloca ptr, align 8
  %9 = alloca ptr, align 8
  %10 = alloca ptr, align 8
  %11 = alloca i32, align 4
  store i64 %0, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  store i64 %1, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  store ptr %2, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  store ptr %3, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  store ptr %4, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %12 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %13 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %14 = sub nsw i64 %13, 1
  %15 = getelementptr inbounds [64 x i64], ptr @a, i64 0, i64 %14
  %16 = load i64, ptr %15, align 8, !tbaa !5
  %17 = icmp sgt i64 %12, %16
  br i1 %17, label %18, label %37

18:                                               ; preds = %5
  %19 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %20 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %21 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %22 = getelementptr inbounds i64, ptr %21, i64 0
  %23 = load i64, ptr %22, align 8, !tbaa !5
  %24 = add nsw i64 %23, 1
  store i64 %24, ptr %22, align 8, !tbaa !5
  %25 = getelementptr inbounds i64, ptr %20, i64 %23
  store i64 %19, ptr %25, align 8, !tbaa !5
  %26 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %27 = sub nsw i64 %26, 1
  %28 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %29 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %30 = sub nsw i64 %29, 1
  %31 = getelementptr inbounds [64 x i64], ptr @a, i64 0, i64 %30
  %32 = load i64, ptr %31, align 8, !tbaa !5
  %33 = sub nsw i64 %28, %32
  %34 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  %35 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %36 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  call void @_Z5hanoixxPxS_S_(i64 noundef %27, i64 noundef %33, ptr noundef %34, ptr noundef %35, ptr noundef %36)
  br label %88

37:                                               ; preds = %5
  %38 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %39 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %40 = sub nsw i64 %39, 1
  %41 = getelementptr inbounds [64 x i64], ptr @a, i64 0, i64 %40
  %42 = load i64, ptr %41, align 8, !tbaa !5
  %43 = icmp eq i64 %38, %42
  br i1 %43, label %44, label %73

44:                                               ; preds = %37
  %45 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %46 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %47 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %48 = getelementptr inbounds i64, ptr %47, i64 0
  %49 = load i64, ptr %48, align 8, !tbaa !5
  %50 = add nsw i64 %49, 1
  store i64 %50, ptr %48, align 8, !tbaa !5
  %51 = getelementptr inbounds i64, ptr %46, i64 %49
  store i64 %45, ptr %51, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #2
  store i32 1, ptr %11, align 4, !tbaa !11
  br label %52

52:                                               ; preds = %69, %44
  %53 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !11
  %54 = sext i32 %53 to i64
  %55 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %56 = icmp slt i64 %54, %55
  br i1 %56, label %58, label %57

57:                                               ; preds = %52
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #2
  br label %72

58:                                               ; preds = %52
  %59 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %60 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !11
  %61 = sext i32 %60 to i64
  %62 = sub nsw i64 %59, %61
  %63 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  %64 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  %65 = getelementptr inbounds i64, ptr %64, i64 0
  %66 = load i64, ptr %65, align 8, !tbaa !5
  %67 = add nsw i64 %66, 1
  store i64 %67, ptr %65, align 8, !tbaa !5
  %68 = getelementptr inbounds i64, ptr %63, i64 %66
  store i64 %62, ptr %68, align 8, !tbaa !5
  br label %69

69:                                               ; preds = %58
  %70 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !11
  %71 = add nsw i32 %70, 1
  store i32 %71, ptr %11, align 4, !tbaa !11
  br label %52, !llvm.loop !13

72:                                               ; preds = %57
  br label %87

73:                                               ; preds = %37
  %74 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %75 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %76 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %77 = getelementptr inbounds i64, ptr %76, i64 0
  %78 = load i64, ptr %77, align 8, !tbaa !5
  %79 = add nsw i64 %78, 1
  store i64 %79, ptr %77, align 8, !tbaa !5
  %80 = getelementptr inbounds i64, ptr %75, i64 %78
  store i64 %74, ptr %80, align 8, !tbaa !5
  %81 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %82 = sub nsw i64 %81, 1
  %83 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %84 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %85 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %86 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  call void @_Z5hanoixxPxS_S_(i64 noundef %82, i64 noundef %83, ptr noundef %84, ptr noundef %85, ptr noundef %86)
  br label %87

87:                                               ; preds = %73, %72
  br label %88

88:                                               ; preds = %87, %18
  ret void
}

; 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 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!11 = !{!12, !12, i64 0}
!12 = !{!"int", !7, i64 0}
!13 = distinct !{!13, !14}
!14 = !{!"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 [64 x i64], align 16

; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind memory(read, argmem: readwrite, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local void @_Z5hanoixxPxS_S_(i64 noundef %0, i64 noundef %1, ptr nocapture noundef %2, ptr nocapture noundef %3, ptr nocapture noundef %4) local_unnamed_addr #0 {
  br label %tailrecurse.outer

tailrecurse.outer:                                ; preds = %tailrecurse._crit_edge, %5
  %.tr.ph = phi i64 [ %.lcssa44, %tailrecurse._crit_edge ], [ %0, %5 ]
  %.tr34.ph = phi i64 [ %15, %tailrecurse._crit_edge ], [ %1, %5 ]
  %.tr35.ph = phi ptr [ %.tr36.lcssa, %tailrecurse._crit_edge ], [ %2, %5 ]
  %.tr36.ph = phi ptr [ %.tr35.ph, %tailrecurse._crit_edge ], [ %3, %5 ]
  %.tr37.ph = phi ptr [ %.tr37.lcssa, %tailrecurse._crit_edge ], [ %4, %5 ]
  %6 = add nsw i64 %.tr.ph, -1
  %7 = getelementptr inbounds [64 x i64], ptr @a, i64 0, i64 %6
  %8 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %9 = icmp slt i64 %8, %.tr34.ph
  br i1 %9, label %tailrecurse._crit_edge, label %.lr.ph

tailrecurse._crit_edge:                           ; preds = %tailrecurse, %tailrecurse.outer
  %.lcssa44 = phi i64 [ %6, %tailrecurse.outer ], [ %32, %tailrecurse ]
  %.tr.lcssa = phi i64 [ %.tr.ph, %tailrecurse.outer ], [ %17, %tailrecurse ]
  %.tr36.lcssa = phi ptr [ %.tr36.ph, %tailrecurse.outer ], [ %.tr3747, %tailrecurse ]
  %.tr37.lcssa = phi ptr [ %.tr37.ph, %tailrecurse.outer ], [ %.tr3646, %tailrecurse ]
  %10 = getelementptr inbounds [64 x i64], ptr @a, i64 0, i64 %.lcssa44
  %11 = load i64, ptr %.tr37.lcssa, align 8, !tbaa !5
  %12 = add nsw i64 %11, 1
  store i64 %12, ptr %.tr37.lcssa, align 8, !tbaa !5
  %13 = getelementptr inbounds i64, ptr %.tr37.lcssa, i64 %11
  store i64 %.tr.lcssa, ptr %13, align 8, !tbaa !5
  %14 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %15 = sub nsw i64 %.tr34.ph, %14
  br label %tailrecurse.outer

.lr.ph:                                           ; preds = %tailrecurse.outer, %tailrecurse
  %16 = phi i64 [ %34, %tailrecurse ], [ %8, %tailrecurse.outer ]
  %17 = phi i64 [ %32, %tailrecurse ], [ %6, %tailrecurse.outer ]
  %.tr3747 = phi ptr [ %.tr3646, %tailrecurse ], [ %.tr37.ph, %tailrecurse.outer ]
  %.tr3646 = phi ptr [ %.tr3747, %tailrecurse ], [ %.tr36.ph, %tailrecurse.outer ]
  %.tr45 = phi i64 [ %17, %tailrecurse ], [ %.tr.ph, %tailrecurse.outer ]
  %18 = icmp eq i64 %16, %.tr34.ph
  br i1 %18, label %19, label %tailrecurse

19:                                               ; preds = %.lr.ph
  %20 = load i64, ptr %.tr3747, align 8, !tbaa !5
  %21 = add nsw i64 %20, 1
  store i64 %21, ptr %.tr3747, align 8, !tbaa !5
  %22 = getelementptr inbounds i64, ptr %.tr3747, i64 %20
  store i64 %.tr45, ptr %22, align 8, !tbaa !5
  %23 = icmp sgt i64 %.tr45, 1
  br i1 %23, label %.lr.ph53, label %._crit_edge

.lr.ph53:                                         ; preds = %19, %.lr.ph53
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %.lr.ph53 ], [ 1, %19 ]
  %24 = sub nsw i64 %.tr45, %indvars.iv
  %25 = load i64, ptr %.tr3646, align 8, !tbaa !5
  %26 = add nsw i64 %25, 1
  store i64 %26, ptr %.tr3646, align 8, !tbaa !5
  %27 = getelementptr inbounds i64, ptr %.tr3646, i64 %25
  store i64 %24, ptr %27, align 8, !tbaa !5
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %28 = icmp sgt i64 %.tr45, %indvars.iv.next
  br i1 %28, label %.lr.ph53, label %._crit_edge, !llvm.loop !9

tailrecurse:                                      ; preds = %.lr.ph
  %29 = load i64, ptr %.tr35.ph, align 8, !tbaa !5
  %30 = add nsw i64 %29, 1
  store i64 %30, ptr %.tr35.ph, align 8, !tbaa !5
  %31 = getelementptr inbounds i64, ptr %.tr35.ph, i64 %29
  store i64 %.tr45, ptr %31, align 8, !tbaa !5
  %32 = add nsw i64 %17, -1
  %33 = getelementptr inbounds [64 x i64], ptr @a, i64 0, i64 %32
  %34 = load i64, ptr %33, align 8, !tbaa !5
  %35 = icmp slt i64 %34, %.tr34.ph
  br i1 %35, label %tailrecurse._crit_edge, label %.lr.ph

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph53, %19
  ret void
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind memory(read, argmem: readwrite, 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,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass