; LLVM IR from lzyrapx/Competitive-Programming :: HDUOJ/5728.ll (Z5Get_Kxx)

; 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"

@phi = external dso_local global [10000005 x i32], align 16
@sum = external dso_local global [10000005 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 uwtable
define dso_local noundef i64 @_Z5Get_Kxx(i64 noundef %0, i64 noundef %1) #1 {
  %3 = alloca i64, align 8
  %4 = alloca i64, align 8
  %5 = alloca i64, align 8
  %6 = alloca i32, align 4
  %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 %5, align 8, !tbaa !5
  %9 = icmp eq i64 %8, 0
  br i1 %9, label %10, label %11

10:                                               ; preds = %2
  store i64 0, ptr %3, align 8
  br label %90

11:                                               ; preds = %2
  %12 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %13 = icmp eq i64 %12, 1
  br i1 %13, label %14, label %19

14:                                               ; preds = %11
  %15 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %16 = getelementptr inbounds [10000005 x i32], ptr @phi, i64 0, i64 %15
  %17 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !9
  %18 = sext i32 %17 to i64
  store i64 %18, ptr %3, align 8
  br label %90

19:                                               ; preds = %11
  %20 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %21 = icmp eq i64 %20, 1
  br i1 %21, label %22, label %26

22:                                               ; preds = %19
  %23 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %24 = getelementptr inbounds [10000005 x i64], ptr @sum, i64 0, i64 %23
  %25 = load i64, ptr %24, align 8, !tbaa !5
  store i64 %25, ptr %3, align 8
  br label %90

26:                                               ; preds = %19
  %27 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %28 = getelementptr inbounds [10000005 x i32], ptr @phi, i64 0, i64 %27
  %29 = load i32, ptr %28, align 4, !tbaa !9
  %30 = sext i32 %29 to i64
  %31 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %32 = sub nsw i64 %31, 1
  %33 = icmp eq i64 %30, %32
  br i1 %33, label %34, label %50

34:                                               ; preds = %26
  %35 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %36 = getelementptr inbounds [10000005 x i32], ptr @phi, i64 0, i64 %35
  %37 = load i32, ptr %36, align 4, !tbaa !9
  %38 = sext i32 %37 to i64
  %39 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %40 = call noundef i64 @_Z5Get_Kxx(i64 noundef 1, i64 noundef %39)
  %41 = mul nsw i64 %38, %40
  %42 = srem i64 %41, 1000000007
  %43 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %44 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %45 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %46 = sdiv i64 %44, %45
  %47 = call noundef i64 @_Z5Get_Kxx(i64 noundef %43, i64 noundef %46)
  %48 = add nsw i64 %42, %47
  %49 = srem i64 %48, 1000000007
  store i64 %49, ptr %3, align 8
  br label %90

50:                                               ; preds = %26
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  store i32 2, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %51

51:                                               ; preds = %84, %50
  %52 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %53 = icmp slt i32 %52, 10000000
  br i1 %53, label %55, label %54

54:                                               ; preds = %51
  store i32 2, ptr %7, align 4
  br label %87

55:                                               ; preds = %51
  %56 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %57 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %58 = sext i32 %57 to i64
  %59 = srem i64 %56, %58
  %60 = icmp eq i64 %59, 0
  br i1 %60, label %61, label %83

61:                                               ; preds = %55
  %62 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %63 = sext i32 %62 to i64
  %64 = getelementptr inbounds [10000005 x i32], ptr @phi, i64 0, i64 %63
  %65 = load i32, ptr %64, align 4, !tbaa !9
  %66 = sext i32 %65 to i64
  %67 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %68 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %69 = sext i32 %68 to i64
  %70 = sdiv i64 %67, %69
  %71 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %72 = call noundef i64 @_Z5Get_Kxx(i64 noundef %70, i64 noundef %71)
  %73 = mul nsw i64 %66, %72
  %74 = srem i64 %73, 1000000007
  %75 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %76 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %77 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %78 = sext i32 %77 to i64
  %79 = sdiv i64 %76, %78
  %80 = call noundef i64 @_Z5Get_Kxx(i64 noundef %75, i64 noundef %79)
  %81 = add nsw i64 %74, %80
  %82 = srem i64 %81, 1000000007
  store i64 %82, ptr %3, align 8
  store i32 1, ptr %7, align 4
  br label %87

83:                                               ; preds = %55
  br label %84

84:                                               ; preds = %83
  %85 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %86 = add nsw i32 %85, 1
  store i32 %86, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %51, !llvm.loop !11

87:                                               ; preds = %61, %54
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  %88 = load i32, ptr %7, align 4
  switch i32 %88, label %92 [
    i32 2, label %89
    i32 1, label %90
  ]

89:                                               ; preds = %87
  unreachable

90:                                               ; preds = %87, %34, %22, %14, %10
  %91 = load i64, ptr %3, align 8
  ret i64 %91

92:                                               ; preds = %87
  unreachable
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { 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 #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"

@phi = external dso_local local_unnamed_addr global [10000005 x i32], align 16
@sum = external dso_local local_unnamed_addr global [10000005 x i64], align 16

; Function Attrs: mustprogress nofree nosync nounwind memory(read, argmem: none, inaccessiblemem: write) uwtable
define dso_local noundef i64 @_Z5Get_Kxx(i64 noundef %0, i64 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  switch i64 %1, label %7 [
    i64 0, label %common.ret29
    i64 1, label %3
  ]

3:                                                ; preds = %2
  %4 = getelementptr inbounds [10000005 x i32], ptr @phi, i64 0, i64 %0
  %5 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %6 = sext i32 %5 to i64
  br label %common.ret29

7:                                                ; preds = %2
  %8 = icmp eq i64 %0, 1
  br i1 %8, label %9, label %12

9:                                                ; preds = %7
  %10 = getelementptr inbounds [10000005 x i64], ptr @sum, i64 0, i64 %1
  %11 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  br label %common.ret29

12:                                               ; preds = %7
  %13 = getelementptr inbounds [10000005 x i32], ptr @phi, i64 0, i64 %0
  %14 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %15 = sext i32 %14 to i64
  %16 = add nsw i64 %0, -1
  %17 = icmp eq i64 %16, %15
  br i1 %17, label %_Z5Get_Kxx.exit, label %.preheader

common.ret29:                                     ; preds = %2, %9, %3, %30, %_Z5Get_Kxx.exit
  %common.ret29.op = phi i64 [ %25, %_Z5Get_Kxx.exit ], [ %40, %30 ], [ %6, %3 ], [ %11, %9 ], [ %1, %2 ]
  ret i64 %common.ret29.op

_Z5Get_Kxx.exit:                                  ; preds = %12
  %18 = getelementptr inbounds [10000005 x i64], ptr @sum, i64 0, i64 %1
  %19 = load i64, ptr %18, align 8, !tbaa !9
  %20 = mul nsw i64 %19, %15
  %21 = srem i64 %20, 1000000007
  %22 = sdiv i64 %1, %0
  %23 = tail call noundef i64 @_Z5Get_Kxx(i64 noundef %0, i64 noundef %22)
  %24 = add nsw i64 %21, %23
  %25 = srem i64 %24, 1000000007
  br label %common.ret29

.preheader:                                       ; preds = %12, %.preheader
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %.preheader ], [ 2, %12 ]
  %26 = icmp ult i64 %indvars.iv, 10000000
  tail call void @llvm.assume(i1 %26)
  %27 = srem i64 %0, %indvars.iv
  %28 = sdiv i64 %0, %indvars.iv
  %29 = icmp eq i64 %27, 0
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  br i1 %29, label %30, label %.preheader, !llvm.loop !11

30:                                               ; preds = %.preheader
  %31 = getelementptr inbounds [10000005 x i32], ptr @phi, i64 0, i64 %indvars.iv
  %32 = load i32, ptr %31, align 4, !tbaa !5
  %33 = sext i32 %32 to i64
  %34 = tail call noundef i64 @_Z5Get_Kxx(i64 noundef %28, i64 noundef %1)
  %35 = mul nsw i64 %34, %33
  %36 = srem i64 %35, 1000000007
  %37 = sdiv i64 %1, %indvars.iv
  %38 = tail call noundef i64 @_Z5Get_Kxx(i64 noundef %0, i64 noundef %37)
  %39 = add nsw i64 %36, %38
  %40 = srem i64 %39, 1000000007
  br label %common.ret29
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(inaccessiblemem: write)
declare void @llvm.assume(i1 noundef) #1

attributes #0 = { mustprogress nofree nosync nounwind memory(read, argmem: none, inaccessiblemem: write) 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(inaccessiblemem: write) }

!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 = !{!"long long", !7, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


; Effective O3 passes: CorrelatedValuePropagationPass,DivRemPairsPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InlinerPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,LCSSAPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass