; LLVM IR from lzyrapx/Competitive-Programming :: HDUOJ/5798(....) (Z3dfsiix)

; 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"

@cnt = external dso_local global [20 x [20 x i64]], align 16
@mxi = external dso_local global i32, align 4
@d = external dso_local global [20 x i32], align 16
@ans = external dso_local global i64, align 8
@x = external dso_local global i32, align 4

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local void @_Z3dfsiix(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i64 noundef %2) #0 {
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i64, align 8
  %7 = alloca i64, align 8
  %8 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  store i64 %2, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %9 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %10 = load i32, ptr @mxi, align 4, !tbaa !5
  %11 = icmp eq i32 %9, %10
  br i1 %11, label %12, label %28

12:                                               ; preds = %3
  %13 = load i64, ptr @ans, align 8, !tbaa !9
  %14 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %15 = icmp sgt i64 %13, %14
  br i1 %15, label %24, label %16

16:                                               ; preds = %12
  %17 = load i64, ptr @ans, align 8, !tbaa !9
  %18 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %19 = icmp eq i64 %17, %18
  br i1 %19, label %20, label %27

20:                                               ; preds = %16
  %21 = load i32, ptr @x, align 4, !tbaa !5
  %22 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %23 = icmp sgt i32 %21, %22
  br i1 %23, label %24, label %27

24:                                               ; preds = %20, %12
  %25 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  store i64 %25, ptr @ans, align 8, !tbaa !9
  %26 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  store i32 %26, ptr @x, align 4, !tbaa !5
  br label %27

27:                                               ; preds = %24, %20, %16
  br label %107

28:                                               ; preds = %3
  %29 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %30 = sext i32 %29 to i64
  %31 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr @d, i64 0, i64 %30
  store i32 0, ptr %31, align 4, !tbaa !5
  br label %32

32:                                               ; preds = %100, %28
  %33 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %34 = sext i32 %33 to i64
  %35 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr @d, i64 0, i64 %34
  %36 = load i32, ptr %35, align 4, !tbaa !5
  %37 = icmp slt i32 %36, 2
  br i1 %37, label %38, label %106

38:                                               ; preds = %32
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %7) #2
  %39 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %40 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %41 = sext i32 %40 to i64
  %42 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i64]], ptr @cnt, i64 0, i64 %41
  %43 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %44 = sext i32 %43 to i64
  %45 = getelementptr inbounds [20 x i64], ptr %42, i64 0, i64 %44
  %46 = load i64, ptr %45, align 8, !tbaa !9
  %47 = add nsw i64 %39, %46
  store i64 %47, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  store i32 0, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %48

48:                                               ; preds = %85, %38
  %49 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %50 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %51 = icmp slt i32 %49, %50
  br i1 %51, label %53, label %52

52:                                               ; preds = %48
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  br label %88

53:                                               ; preds = %48
  %54 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %55 = sext i32 %54 to i64
  %56 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr @d, i64 0, i64 %55
  %57 = load i32, ptr %56, align 4, !tbaa !5
  %58 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %59 = sext i32 %58 to i64
  %60 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr @d, i64 0, i64 %59
  %61 = load i32, ptr %60, align 4, !tbaa !5
  %62 = xor i32 %57, %61
  %63 = icmp ne i32 %62, 0
  br i1 %63, label %64, label %74

64:                                               ; preds = %53
  %65 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %66 = sext i32 %65 to i64
  %67 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i64]], ptr @cnt, i64 0, i64 %66
  %68 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %69 = sext i32 %68 to i64
  %70 = getelementptr inbounds [20 x i64], ptr %67, i64 0, i64 %69
  %71 = load i64, ptr %70, align 8, !tbaa !9
  %72 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %73 = sub nsw i64 %72, %71
  store i64 %73, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  br label %84

74:                                               ; preds = %53
  %75 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %76 = sext i32 %75 to i64
  %77 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i64]], ptr @cnt, i64 0, i64 %76
  %78 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %79 = sext i32 %78 to i64
  %80 = getelementptr inbounds [20 x i64], ptr %77, i64 0, i64 %79
  %81 = load i64, ptr %80, align 8, !tbaa !9
  %82 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %83 = add nsw i64 %82, %81
  store i64 %83, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  br label %84

84:                                               ; preds = %74, %64
  br label %85

85:                                               ; preds = %84
  %86 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %87 = add nsw i32 %86, 1
  store i32 %87, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %48, !llvm.loop !11

88:                                               ; preds = %52
  %89 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %90 = add nsw i32 %89, 1
  %91 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %92 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %93 = sext i32 %92 to i64
  %94 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr @d, i64 0, i64 %93
  %95 = load i32, ptr %94, align 4, !tbaa !5
  %96 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %97 = shl i32 %95, %96
  %98 = or i32 %91, %97
  %99 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  call void @_Z3dfsiix(i32 noundef %90, i32 noundef %98, i64 noundef %99)
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %7) #2
  br label %100

100:                                              ; preds = %88
  %101 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %102 = sext i32 %101 to i64
  %103 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr @d, i64 0, i64 %102
  %104 = load i32, ptr %103, align 4, !tbaa !5
  %105 = add nsw i32 %104, 1
  store i32 %105, ptr %103, align 4, !tbaa !5
  br label %32, !llvm.loop !13

106:                                              ; preds = %32
  br label %107

107:                                              ; preds = %106, %27
  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 = !{!"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"}
!13 = distinct !{!13, !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"

@cnt = external dso_local local_unnamed_addr global [20 x [20 x i64]], align 16
@mxi = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@d = external dso_local local_unnamed_addr global [20 x i32], align 16
@ans = external dso_local local_unnamed_addr global i64, align 8
@x = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4

; Function Attrs: mustprogress nofree nosync nounwind memory(readwrite, argmem: none, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local void @_Z3dfsiix(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i64 noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = load i32, ptr @mxi, align 4, !tbaa !5
  %5 = icmp eq i32 %4, %0
  br i1 %5, label %6, label %14

6:                                                ; preds = %3
  %7 = load i64, ptr @ans, align 8, !tbaa !9
  %8 = icmp sgt i64 %7, %2
  br i1 %8, label %13, label %9

9:                                                ; preds = %6
  %10 = icmp eq i64 %7, %2
  %11 = load i32, ptr @x, align 4
  %12 = icmp sgt i32 %11, %1
  %or.cond = select i1 %10, i1 %12, i1 false
  br i1 %or.cond, label %13, label %.loopexit

13:                                               ; preds = %9, %6
  store i64 %2, ptr @ans, align 8, !tbaa !9
  store i32 %1, ptr @x, align 4, !tbaa !5
  br label %.loopexit

14:                                               ; preds = %3
  %15 = sext i32 %0 to i64
  %16 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr @d, i64 0, i64 %15
  %17 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i64]], ptr @cnt, i64 0, i64 %15, i64 %15
  %18 = icmp sgt i32 %0, 0
  %19 = add nsw i32 %0, 1
  store i32 0, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  br i1 %18, label %.lr.ph.us.preheader, label %.split

.lr.ph.us.preheader:                              ; preds = %14
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %0 to i64
  %min.iters.check = icmp ult i32 %0, 4
  %n.vec = and i64 %wide.trip.count, 2147483644
  %cmp.n = icmp eq i64 %n.vec, %wide.trip.count
  br label %.lr.ph.us

.lr.ph.us:                                        ; preds = %.lr.ph.us.preheader, %._crit_edge.us
  %storemerge35.us = phi i32 [ %45, %._crit_edge.us ], [ 0, %.lr.ph.us.preheader ]
  %20 = load i64, ptr %17, align 8, !tbaa !9
  %21 = add nsw i64 %20, %2
  br i1 %min.iters.check, label %scalar.ph.preheader, label %vector.ph

vector.ph:                                        ; preds = %.lr.ph.us
  %22 = insertelement <2 x i64> <i64 poison, i64 0>, i64 %21, i64 0
  %broadcast.splatinsert = insertelement <2 x i32> poison, i32 %storemerge35.us, i64 0
  %broadcast.splat = shufflevector <2 x i32> %broadcast.splatinsert, <2 x i32> poison, <2 x i32> zeroinitializer
  br label %vector.body

vector.body:                                      ; preds = %vector.body, %vector.ph
  %index = phi i64 [ 0, %vector.ph ], [ %index.next, %vector.body ]
  %vec.phi = phi <2 x i64> [ %22, %vector.ph ], [ %33, %vector.body ]
  %vec.phi40 = phi <2 x i64> [ zeroinitializer, %vector.ph ], [ %34, %vector.body ]
  %23 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr @d, i64 0, i64 %index
  %24 = getelementptr inbounds i8, ptr %23, i64 8
  %wide.load = load <2 x i32>, ptr %23, align 16, !tbaa !5
  %wide.load41 = load <2 x i32>, ptr %24, align 8, !tbaa !5
  %25 = icmp eq <2 x i32> %broadcast.splat, %wide.load
  %26 = icmp eq <2 x i32> %broadcast.splat, %wide.load41
  %27 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i64]], ptr @cnt, i64 0, i64 %15, i64 %index
  %28 = getelementptr inbounds i8, ptr %27, i64 16
  %wide.load42 = load <2 x i64>, ptr %27, align 16, !tbaa !9
  %wide.load43 = load <2 x i64>, ptr %28, align 16, !tbaa !9
  %29 = sub <2 x i64> zeroinitializer, %wide.load42
  %30 = sub <2 x i64> zeroinitializer, %wide.load43
  %31 = select <2 x i1> %25, <2 x i64> %wide.load42, <2 x i64> %29
  %32 = select <2 x i1> %26, <2 x i64> %wide.load43, <2 x i64> %30
  %33 = add <2 x i64> %vec.phi, %31
  %34 = add <2 x i64> %vec.phi40, %32
  %index.next = add nuw i64 %index, 4
  %35 = icmp eq i64 %index.next, %n.vec
  br i1 %35, label %middle.block, label %vector.body, !llvm.loop !11

middle.block:                                     ; preds = %vector.body
  %bin.rdx = add <2 x i64> %34, %33
  %36 = tail call i64 @llvm.vector.reduce.add.v2i64(<2 x i64> %bin.rdx)
  br i1 %cmp.n, label %._crit_edge.us, label %scalar.ph.preheader

scalar.ph.preheader:                              ; preds = %middle.block, %.lr.ph.us
  %indvars.iv.ph = phi i64 [ 0, %.lr.ph.us ], [ %n.vec, %middle.block ]
  %.02833.us.ph = phi i64 [ %21, %.lr.ph.us ], [ %36, %middle.block ]
  br label %scalar.ph

scalar.ph:                                        ; preds = %scalar.ph.preheader, %scalar.ph
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %scalar.ph ], [ %indvars.iv.ph, %scalar.ph.preheader ]
  %.02833.us = phi i64 [ %.1.us, %scalar.ph ], [ %.02833.us.ph, %scalar.ph.preheader ]
  %37 = getelementptr inbounds [20 x i32], ptr @d, i64 0, i64 %indvars.iv
  %38 = load i32, ptr %37, align 4, !tbaa !5
  %.not.us = icmp eq i32 %storemerge35.us, %38
  %39 = getelementptr inbounds [20 x [20 x i64]], ptr @cnt, i64 0, i64 %15, i64 %indvars.iv
  %40 = load i64, ptr %39, align 8, !tbaa !9
  %41 = sub i64 0, %40
  %.1.us.p = select i1 %.not.us, i64 %40, i64 %41
  %.1.us = add i64 %.02833.us, %.1.us.p
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next, %wide.trip.count
  br i1 %exitcond.not, label %._crit_edge.us, label %scalar.ph, !llvm.loop !15

._crit_edge.us:                                   ; preds = %scalar.ph, %middle.block
  %.1.us.lcssa = phi i64 [ %36, %middle.block ], [ %.1.us, %scalar.ph ]
  %42 = shl i32 %storemerge35.us, %0
  %43 = or i32 %42, %1
  tail call void @_Z3dfsiix(i32 noundef %19, i32 noundef %43, i64 noundef %.1.us.lcssa)
  %44 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  %45 = add nsw i32 %44, 1
  store i32 %45, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  %46 = icmp slt i32 %44, 1
  br i1 %46, label %.lr.ph.us, label %.loopexit, !llvm.loop !16

.split:                                           ; preds = %14, %.split
  %storemerge35 = phi i32 [ %52, %.split ], [ 0, %14 ]
  %47 = load i64, ptr %17, align 8, !tbaa !9
  %48 = add nsw i64 %47, %2
  %49 = shl i32 %storemerge35, %0
  %50 = or i32 %49, %1
  tail call void @_Z3dfsiix(i32 noundef %19, i32 noundef %50, i64 noundef %48)
  %51 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  %52 = add nsw i32 %51, 1
  store i32 %52, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  %53 = icmp slt i32 %51, 1
  br i1 %53, label %.split, label %.loopexit, !llvm.loop !16

.loopexit:                                        ; preds = %.split, %._crit_edge.us, %9, %13
  ret void
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i64 @llvm.vector.reduce.add.v2i64(<2 x i64>) #1

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" }
attributes #1 = { nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none) }

!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, !13, !14}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = !{!"llvm.loop.isvectorized", i32 1}
!14 = !{!"llvm.loop.unroll.runtime.disable"}
!15 = distinct !{!15, !12, !14, !13}
!16 = distinct !{!16, !12}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IndVarSimplifyPass,InferAlignmentPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopInstSimplifyPass,LoopLoadEliminationPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyCFGPass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,LoopVectorizePass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass