; LLVM IR from lzyrapx/Competitive-Programming :: Xiangtan Invitation Contest 2017/1262(C)（异或方程组高斯消元）.ll (Z5gaussPxx)

; 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"

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef i64 @_Z5gaussPxx(ptr noundef %0, i64 noundef %1) #0 {
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca i64, align 8
  %5 = alloca i64, align 8
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i64, align 8
  %9 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  store i64 %1, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %5) #3
  store i64 1, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #3
  store i32 1, ptr %6, align 4, !tbaa !11
  br label %10

10:                                               ; preds = %102, %2
  %11 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !11
  %12 = icmp sle i32 %11, 100
  br i1 %12, label %14, label %13

13:                                               ; preds = %10
  store i32 2, ptr %7, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #3
  br label %105

14:                                               ; preds = %10
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %8) #3
  %15 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  store i64 %15, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  br label %16

16:                                               ; preds = %34, %14
  %17 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %18 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %19 = icmp slt i64 %17, %18
  br i1 %19, label %20, label %32

20:                                               ; preds = %16
  %21 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %22 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %23 = getelementptr inbounds i64, ptr %21, i64 %22
  %24 = load i64, ptr %23, align 8, !tbaa !9
  %25 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !11
  %26 = sub nsw i32 %25, 1
  %27 = zext i32 %26 to i64
  %28 = shl i64 1, %27
  %29 = and i64 %24, %28
  %30 = icmp ne i64 %29, 0
  %31 = xor i1 %30, true
  br label %32

32:                                               ; preds = %20, %16
  %33 = phi i1 [ false, %16 ], [ %31, %20 ]
  br i1 %33, label %34, label %37

34:                                               ; preds = %32
  %35 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %36 = add nsw i64 %35, 1
  store i64 %36, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  br label %16, !llvm.loop !13

37:                                               ; preds = %32
  %38 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %39 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %40 = icmp sgt i64 %38, %39
  br i1 %40, label %52, label %41

41:                                               ; preds = %37
  %42 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %43 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %44 = getelementptr inbounds i64, ptr %42, i64 %43
  %45 = load i64, ptr %44, align 8, !tbaa !9
  %46 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !11
  %47 = sub nsw i32 %46, 1
  %48 = zext i32 %47 to i64
  %49 = shl i64 1, %48
  %50 = and i64 %45, %49
  %51 = icmp ne i64 %50, 0
  br i1 %51, label %53, label %52

52:                                               ; preds = %41, %37
  store i32 4, ptr %7, align 4
  br label %99

53:                                               ; preds = %41
  %54 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %55 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %56 = getelementptr inbounds i64, ptr %54, i64 %55
  %57 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %58 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %59 = getelementptr inbounds i64, ptr %57, i64 %58
  call void @_ZSt4swapIxENSt9enable_ifIXsr6__and_ISt6__not_ISt15__is_tuple_likeIT_EESt21is_move_constructibleIS3_ESt18is_move_assignableIS3_EEE5valueEvE4typeERS3_SC_(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(8) %56, ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(8) %59) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #3
  %60 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %61 = add nsw i64 %60, 1
  %62 = trunc i64 %61 to i32
  store i32 %62, ptr %9, align 4, !tbaa !11
  br label %63

63:                                               ; preds = %93, %53
  %64 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !11
  %65 = sext i32 %64 to i64
  %66 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %67 = icmp sle i64 %65, %66
  br i1 %67, label %69, label %68

68:                                               ; preds = %63
  store i32 7, ptr %7, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #3
  br label %96

69:                                               ; preds = %63
  %70 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %71 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !11
  %72 = sext i32 %71 to i64
  %73 = getelementptr inbounds i64, ptr %70, i64 %72
  %74 = load i64, ptr %73, align 8, !tbaa !9
  %75 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !11
  %76 = sub nsw i32 %75, 1
  %77 = zext i32 %76 to i64
  %78 = shl i64 1, %77
  %79 = and i64 %74, %78
  %80 = icmp ne i64 %79, 0
  br i1 %80, label %81, label %92

81:                                               ; preds = %69
  %82 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %83 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %84 = getelementptr inbounds i64, ptr %82, i64 %83
  %85 = load i64, ptr %84, align 8, !tbaa !9
  %86 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %87 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !11
  %88 = sext i32 %87 to i64
  %89 = getelementptr inbounds i64, ptr %86, i64 %88
  %90 = load i64, ptr %89, align 8, !tbaa !9
  %91 = xor i64 %90, %85
  store i64 %91, ptr %89, align 8, !tbaa !9
  br label %92

92:                                               ; preds = %81, %69
  br label %93

93:                                               ; preds = %92
  %94 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !11
  %95 = add nsw i32 %94, 1
  store i32 %95, ptr %9, align 4, !tbaa !11
  br label %63, !llvm.loop !15

96:                                               ; preds = %68
  %97 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %98 = add nsw i64 %97, 1
  store i64 %98, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  store i32 0, ptr %7, align 4
  br label %99

99:                                               ; preds = %96, %52
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %8) #3
  %100 = load i32, ptr %7, align 4
  switch i32 %100, label %108 [
    i32 0, label %101
    i32 4, label %102
  ]

101:                                              ; preds = %99
  br label %102

102:                                              ; preds = %101, %99
  %103 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !11
  %104 = add nsw i32 %103, 1
  store i32 %104, ptr %6, align 4, !tbaa !11
  br label %10, !llvm.loop !16

105:                                              ; preds = %13
  %106 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !9
  %107 = sub nsw i64 %106, 1
  store i32 1, ptr %7, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %5) #3
  ret i64 %107

108:                                              ; preds = %99
  unreachable
}

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

; Function Attrs: inlinehint mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local void @_ZSt4swapIxENSt9enable_ifIXsr6__and_ISt6__not_ISt15__is_tuple_likeIT_EESt21is_move_constructibleIS3_ESt18is_move_assignableIS3_EEE5valueEvE4typeERS3_SC_(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(8), ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(8)) #2

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

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 = { 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 = !{!"any pointer", !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 = !{!12, !12, i64 0}
!12 = !{!"int", !7, i64 0}
!13 = distinct !{!13, !14}
!14 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!15 = distinct !{!15, !14}
!16 = distinct !{!16, !14}


; 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"

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef range(i64 -9223372036854775808, 9223372036854775807) i64 @_Z5gaussPxx(ptr noundef %0, i64 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  br label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %2, %.loopexit
  %indvars.iv47 = phi i64 [ 1, %2 ], [ %indvars.iv.next48, %.loopexit ]
  %.03244 = phi i64 [ 1, %2 ], [ %.1, %.loopexit ]
  %3 = icmp slt i64 %.03244, %1
  br i1 %3, label %.lr.ph, label %.critedge

.lr.ph:                                           ; preds = %.preheader
  %4 = add nsw i64 %indvars.iv47, -1
  %5 = shl nuw i64 1, %4
  br label %8

6:                                                ; preds = %.loopexit
  %7 = add nsw i64 %.1, -1
  ret i64 %7

8:                                                ; preds = %.lr.ph, %12
  %.03038 = phi i64 [ %.03244, %.lr.ph ], [ %13, %12 ]
  %9 = getelementptr inbounds i64, ptr %0, i64 %.03038
  %10 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %11 = and i64 %10, %5
  %.not = icmp eq i64 %11, 0
  br i1 %.not, label %12, label %.critedge

12:                                               ; preds = %8
  %13 = add i64 %.03038, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %13, %1
  br i1 %exitcond.not, label %.critedge.thread, label %8, !llvm.loop !9

.critedge:                                        ; preds = %8, %.preheader
  %.030.lcssa = phi i64 [ %.03244, %.preheader ], [ %.03038, %8 ]
  %14 = icmp sgt i64 %.030.lcssa, %1
  br i1 %14, label %.loopexit, label %.critedge.thread

.critedge.thread:                                 ; preds = %12, %.critedge
  %.030.lcssa52 = phi i64 [ %.030.lcssa, %.critedge ], [ %1, %12 ]
  %15 = getelementptr inbounds i64, ptr %0, i64 %.030.lcssa52
  %16 = load i64, ptr %15, align 8, !tbaa !5
  %17 = add nsw i64 %indvars.iv47, -1
  %18 = shl nuw i64 1, %17
  %19 = and i64 %16, %18
  %.not35 = icmp eq i64 %19, 0
  br i1 %.not35, label %.loopexit, label %20

20:                                               ; preds = %.critedge.thread
  %21 = getelementptr inbounds i64, ptr %0, i64 %.03244
  tail call void @_ZSt4swapIxENSt9enable_ifIXsr6__and_ISt6__not_ISt15__is_tuple_likeIT_EESt21is_move_constructibleIS3_ESt18is_move_assignableIS3_EEE5valueEvE4typeERS3_SC_(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(8) %15, ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(8) %21) #2
  %22 = add nsw i64 %.03244, 1
  %sext = shl i64 %22, 32
  %23 = ashr exact i64 %sext, 32
  %.not3641 = icmp sgt i64 %23, %1
  br i1 %.not3641, label %.loopexit, label %.lr.ph43.preheader

.lr.ph43.preheader:                               ; preds = %20
  %24 = sub i64 %1, %.03244
  %xtraiter = and i64 %24, 1
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %.lr.ph43.prol.loopexit, label %.lr.ph43.prol

.lr.ph43.prol:                                    ; preds = %.lr.ph43.preheader
  %25 = getelementptr inbounds i64, ptr %0, i64 %23
  %26 = load i64, ptr %25, align 8, !tbaa !5
  %27 = and i64 %26, %18
  %.not37.prol = icmp eq i64 %27, 0
  br i1 %.not37.prol, label %.lr.ph43.prol.loopexit.unr-lcssa, label %28

28:                                               ; preds = %.lr.ph43.prol
  %29 = load i64, ptr %21, align 8, !tbaa !5
  %30 = xor i64 %29, %26
  store i64 %30, ptr %25, align 8, !tbaa !5
  br label %.lr.ph43.prol.loopexit.unr-lcssa

.lr.ph43.prol.loopexit.unr-lcssa:                 ; preds = %28, %.lr.ph43.prol
  %indvars.iv.next.prol = add nsw i64 %23, 1
  br label %.lr.ph43.prol.loopexit

.lr.ph43.prol.loopexit:                           ; preds = %.lr.ph43.prol.loopexit.unr-lcssa, %.lr.ph43.preheader
  %indvars.iv.unr = phi i64 [ %23, %.lr.ph43.preheader ], [ %indvars.iv.next.prol, %.lr.ph43.prol.loopexit.unr-lcssa ]
  %31 = icmp eq i64 %23, %1
  br i1 %31, label %.loopexit, label %.lr.ph43

.lr.ph43:                                         ; preds = %.lr.ph43.prol.loopexit, %44
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next.1, %44 ], [ %indvars.iv.unr, %.lr.ph43.prol.loopexit ]
  %32 = getelementptr inbounds i64, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %33 = load i64, ptr %32, align 8, !tbaa !5
  %34 = and i64 %33, %18
  %.not37 = icmp eq i64 %34, 0
  br i1 %.not37, label %.lr.ph43.1, label %35

35:                                               ; preds = %.lr.ph43
  %36 = load i64, ptr %21, align 8, !tbaa !5
  %37 = xor i64 %36, %33
  store i64 %37, ptr %32, align 8, !tbaa !5
  br label %.lr.ph43.1

.lr.ph43.1:                                       ; preds = %.lr.ph43, %35
  %indvars.iv.next = add nsw i64 %indvars.iv, 1
  %38 = getelementptr inbounds i64, ptr %0, i64 %indvars.iv.next
  %39 = load i64, ptr %38, align 8, !tbaa !5
  %40 = and i64 %39, %18
  %.not37.1 = icmp eq i64 %40, 0
  br i1 %.not37.1, label %44, label %41

41:                                               ; preds = %.lr.ph43.1
  %42 = load i64, ptr %21, align 8, !tbaa !5
  %43 = xor i64 %42, %39
  store i64 %43, ptr %38, align 8, !tbaa !5
  br label %44

44:                                               ; preds = %41, %.lr.ph43.1
  %indvars.iv.next.1 = add nsw i64 %indvars.iv, 2
  %.not36.not.1 = icmp slt i64 %indvars.iv.next, %1
  br i1 %.not36.not.1, label %.lr.ph43, label %.loopexit, !llvm.loop !11

.loopexit:                                        ; preds = %.lr.ph43.prol.loopexit, %44, %20, %.critedge, %.critedge.thread
  %.1 = phi i64 [ %.03244, %.critedge.thread ], [ %.03244, %.critedge ], [ %22, %20 ], [ %22, %44 ], [ %22, %.lr.ph43.prol.loopexit ]
  %indvars.iv.next48 = add nuw nsw i64 %indvars.iv47, 1
  %exitcond50.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next48, 101
  br i1 %exitcond50.not, label %6, label %.preheader, !llvm.loop !12
}

; Function Attrs: inlinehint mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local void @_ZSt4swapIxENSt9enable_ifIXsr6__and_ISt6__not_ISt15__is_tuple_likeIT_EESt21is_move_constructibleIS3_ESt18is_move_assignableIS3_EEE5valueEvE4typeERS3_SC_(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(8), ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(8)) local_unnamed_addr #1

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 = { 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 #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}
!12 = distinct !{!12, !10}


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