; LLVM IR from lzyrapx/Competitive-Programming :: HDUOJ/5901（Lehmer素数计数）.ll (Z11prime_countx)

; 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"

@isp = external dso_local global [10000000 x i8], align 16
@pcnt = external dso_local global [10000000 x i32], 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
declare dso_local noundef i64 @_Z3phixi(i64 noundef, i32 noundef) #1

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local noundef i64 @_Z11prime_countx(i64 noundef %0) #1 {
  %2 = alloca i64, align 8
  %3 = alloca i64, align 8
  %4 = alloca i64, align 8
  %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 i64, align 8
  store i64 %0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %12 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %13 = icmp slt i64 %12, 10000000
  br i1 %13, label %14, label %19

14:                                               ; preds = %1
  %15 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %16 = getelementptr inbounds [10000000 x i32], ptr @pcnt, i64 0, i64 %15
  %17 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !9
  %18 = sext i32 %17 to i64
  store i64 %18, ptr %2, align 8
  br label %88

19:                                               ; preds = %1
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %4) #2
  store i64 1, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %5) #2
  store i64 1, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  br label %20

20:                                               ; preds = %28, %19
  %21 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %22 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %23 = mul nsw i64 %21, %22
  %24 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %25 = mul nsw i64 %23, %24
  %26 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %27 = icmp sle i64 %25, %26
  br i1 %27, label %28, label %31

28:                                               ; preds = %20
  %29 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %30 = add nsw i64 %29, 1
  store i64 %30, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  br label %20, !llvm.loop !11

31:                                               ; preds = %20
  br label %32

32:                                               ; preds = %38, %31
  %33 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %34 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %35 = mul nsw i64 %33, %34
  %36 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %37 = icmp sle i64 %35, %36
  br i1 %37, label %38, label %41

38:                                               ; preds = %32
  %39 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %40 = add nsw i64 %39, 1
  store i64 %40, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  br label %32, !llvm.loop !13

41:                                               ; preds = %32
  %42 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %43 = add nsw i64 %42, -1
  store i64 %43, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %44 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %45 = add nsw i64 %44, -1
  store i64 %45, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %6) #2
  %46 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store i64 %46, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %7) #2
  %47 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %48 = call noundef i64 @_Z11prime_countx(i64 noundef %47)
  store i64 %48, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %8) #2
  store i64 0, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %9) #2
  %49 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %50 = add nsw i64 %49, 1
  store i64 %50, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  br label %51

51:                                               ; preds = %73, %41
  %52 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %53 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %54 = icmp sle i64 %52, %53
  br i1 %54, label %56, label %55

55:                                               ; preds = %51
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %9) #2
  br label %76

56:                                               ; preds = %51
  %57 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %58 = getelementptr inbounds [10000000 x i8], ptr @isp, i64 0, i64 %57
  %59 = load i8, ptr %58, align 1, !tbaa !14, !range !16, !noundef !17
  %60 = trunc i8 %59 to i1
  br i1 %60, label %61, label %72

61:                                               ; preds = %56
  %62 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %63 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %64 = sdiv i64 %62, %63
  %65 = call noundef i64 @_Z11prime_countx(i64 noundef %64)
  %66 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %67 = call noundef i64 @_Z11prime_countx(i64 noundef %66)
  %68 = sub nsw i64 %65, %67
  %69 = add nsw i64 %68, 1
  %70 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %71 = add nsw i64 %70, %69
  store i64 %71, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  br label %72

72:                                               ; preds = %61, %56
  br label %73

73:                                               ; preds = %72
  %74 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %75 = add nsw i64 %74, 1
  store i64 %75, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  br label %51, !llvm.loop !18

76:                                               ; preds = %55
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %10) #2
  %77 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %78 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %79 = trunc i64 %78 to i32
  %80 = call noundef i64 @_Z3phixi(i64 noundef %77, i32 noundef %79)
  store i64 %80, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %11) #2
  %81 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %82 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %83 = add nsw i64 %81, %82
  %84 = sub nsw i64 %83, 1
  %85 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %86 = sub nsw i64 %84, %85
  store i64 %86, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %87 = load i64, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  store i64 %87, ptr %2, align 8
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %11) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %10) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %8) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %7) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %6) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %5) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %4) #2
  br label %88

88:                                               ; preds = %76, %14
  %89 = load i64, ptr %2, align 8
  ret i64 %89
}

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"}
!13 = distinct !{!13, !12}
!14 = !{!15, !15, i64 0}
!15 = !{!"bool", !7, i64 0}
!16 = !{i8 0, i8 2}
!17 = !{}
!18 = distinct !{!18, !12}


; 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"

@isp = external dso_local local_unnamed_addr global [10000000 x i8], align 16
@pcnt = external dso_local local_unnamed_addr global [10000000 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress uwtable
declare dso_local noundef i64 @_Z3phixi(i64 noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local noundef i64 @_Z11prime_countx(i64 noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  %2 = icmp slt i64 %0, 10000000
  br i1 %2, label %3, label %.preheader39

3:                                                ; preds = %1
  %4 = getelementptr inbounds [10000000 x i32], ptr @pcnt, i64 0, i64 %0
  %5 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %6 = sext i32 %5 to i64
  br label %32

.preheader39:                                     ; preds = %1, %.preheader39
  %.031 = phi i64 [ %9, %.preheader39 ], [ 1, %1 ]
  %7 = mul nuw nsw i64 %.031, %.031
  %8 = mul nuw nsw i64 %7, %.031
  %.not = icmp sgt i64 %8, %0
  %9 = add nuw nsw i64 %.031, 1
  br i1 %.not, label %.preheader, label %.preheader39, !llvm.loop !9

.preheader:                                       ; preds = %.preheader39, %.preheader
  %.034 = phi i64 [ %11, %.preheader ], [ 1, %.preheader39 ]
  %10 = mul nuw nsw i64 %.034, %.034
  %.not37 = icmp sgt i64 %10, %0
  %11 = add nuw nsw i64 %.034, 1
  br i1 %.not37, label %12, label %.preheader, !llvm.loop !11

12:                                               ; preds = %.preheader
  %13 = add nsw i64 %.031, -1
  %14 = tail call noundef i64 @_Z11prime_countx(i64 noundef %13)
  %.not38.not40 = icmp ult i64 %.031, %.034
  br i1 %.not38.not40, label %.lr.ph, label %._crit_edge

._crit_edge.loopexit:                             ; preds = %30
  %15 = xor i64 %.1, -1
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %._crit_edge.loopexit, %12
  %.033.lcssa = phi i64 [ -1, %12 ], [ %15, %._crit_edge.loopexit ]
  %16 = trunc i64 %14 to i32
  %17 = tail call noundef i64 @_Z3phixi(i64 noundef %0, i32 noundef %16)
  %18 = add i64 %14, %.033.lcssa
  %19 = add i64 %18, %17
  br label %32

.lr.ph:                                           ; preds = %12, %30
  %.03242 = phi i64 [ %31, %30 ], [ %.031, %12 ]
  %.03341 = phi i64 [ %.1, %30 ], [ 0, %12 ]
  %20 = getelementptr inbounds [10000000 x i8], ptr @isp, i64 0, i64 %.03242
  %21 = load i8, ptr %20, align 1, !tbaa !12, !range !14, !noundef !15
  %22 = trunc nuw i8 %21 to i1
  br i1 %22, label %23, label %30

23:                                               ; preds = %.lr.ph
  %24 = udiv i64 %0, %.03242
  %25 = tail call noundef i64 @_Z11prime_countx(i64 noundef %24)
  %26 = tail call noundef i64 @_Z11prime_countx(i64 noundef %.03242)
  %27 = add i64 %.03341, 1
  %28 = add i64 %27, %25
  %29 = sub i64 %28, %26
  br label %30

30:                                               ; preds = %.lr.ph, %23
  %.1 = phi i64 [ %29, %23 ], [ %.03341, %.lr.ph ]
  %31 = add nuw nsw i64 %.03242, 1
  %.not38.not = icmp ult i64 %31, %.034
  br i1 %.not38.not, label %.lr.ph, label %._crit_edge.loopexit, !llvm.loop !16

32:                                               ; preds = %._crit_edge, %3
  %.0 = phi i64 [ %6, %3 ], [ %19, %._crit_edge ]
  ret i64 %.0
}

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" }

!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 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = distinct !{!11, !10}
!12 = !{!13, !13, i64 0}
!13 = !{!"bool", !7, i64 0}
!14 = !{i8 0, i8 2}
!15 = !{}
!16 = distinct !{!16, !10}


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