; LLVM IR from ravireddy07/cpp-book :: src/Matrices/MatrixChainMultiDP.ll (Z3MCMPiii)

; 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"

@dp = external dso_local global [105 x [105 x i32]], align 16

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z3MCMPiii(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) #0 {
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  store i32 %2, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %11 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %12 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %13 = sub nsw i32 %11, %12
  %14 = call i32 @llvm.abs.i32(i32 %13, i1 true)
  %15 = icmp eq i32 %14, 1
  br i1 %15, label %16, label %17

16:                                               ; preds = %3
  store i32 0, ptr %4, align 4
  br label %92

17:                                               ; preds = %3
  %18 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %19 = sext i32 %18 to i64
  %20 = getelementptr inbounds [105 x [105 x i32]], ptr @dp, i64 0, i64 %19
  %21 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %22 = sext i32 %21 to i64
  %23 = getelementptr inbounds [105 x i32], ptr %20, i64 0, i64 %22
  %24 = load i32, ptr %23, align 4, !tbaa !9
  %25 = icmp ne i32 %24, -1
  br i1 %25, label %26, label %34

26:                                               ; preds = %17
  %27 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %28 = sext i32 %27 to i64
  %29 = getelementptr inbounds [105 x [105 x i32]], ptr @dp, i64 0, i64 %28
  %30 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %31 = sext i32 %30 to i64
  %32 = getelementptr inbounds [105 x i32], ptr %29, i64 0, i64 %31
  %33 = load i32, ptr %32, align 4, !tbaa !9
  store i32 %33, ptr %4, align 4
  br label %92

34:                                               ; preds = %17
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #3
  store i32 2147483647, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #3
  %35 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  store i32 %35, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %36

36:                                               ; preds = %80, %34
  %37 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %38 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %39 = sub nsw i32 %38, 2
  %40 = icmp sle i32 %37, %39
  br i1 %40, label %42, label %41

41:                                               ; preds = %36
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #3
  br label %83

42:                                               ; preds = %36
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #3
  %43 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %44 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %45 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %46 = add nsw i32 %45, 1
  %47 = call noundef i32 @_Z3MCMPiii(ptr noundef %43, i32 noundef %44, i32 noundef %46)
  %48 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %49 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %50 = add nsw i32 %49, 1
  %51 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %52 = call noundef i32 @_Z3MCMPiii(ptr noundef %48, i32 noundef %50, i32 noundef %51)
  %53 = add nsw i32 %47, %52
  %54 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %55 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %56 = sub nsw i32 %55, 1
  %57 = sext i32 %56 to i64
  %58 = getelementptr inbounds i32, ptr %54, i64 %57
  %59 = load i32, ptr %58, align 4, !tbaa !9
  %60 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %61 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %62 = sext i32 %61 to i64
  %63 = getelementptr inbounds i32, ptr %60, i64 %62
  %64 = load i32, ptr %63, align 4, !tbaa !9
  %65 = mul nsw i32 %59, %64
  %66 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %67 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %68 = sub nsw i32 %67, 1
  %69 = sext i32 %68 to i64
  %70 = getelementptr inbounds i32, ptr %66, i64 %69
  %71 = load i32, ptr %70, align 4, !tbaa !9
  %72 = mul nsw i32 %65, %71
  %73 = add nsw i32 %53, %72
  store i32 %73, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %74 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %75 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %76 = icmp slt i32 %74, %75
  br i1 %76, label %77, label %79

77:                                               ; preds = %42
  %78 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  store i32 %78, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %79

79:                                               ; preds = %77, %42
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #3
  br label %80

80:                                               ; preds = %79
  %81 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %82 = add nsw i32 %81, 1
  store i32 %82, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %36, !llvm.loop !11

83:                                               ; preds = %41
  %84 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %85 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %86 = sext i32 %85 to i64
  %87 = getelementptr inbounds [105 x [105 x i32]], ptr @dp, i64 0, i64 %86
  %88 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %89 = sext i32 %88 to i64
  %90 = getelementptr inbounds [105 x i32], ptr %87, i64 0, i64 %89
  store i32 %84, ptr %90, align 4, !tbaa !9
  %91 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  store i32 %91, ptr %4, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #3
  br label %92

92:                                               ; preds = %83, %26, %16
  %93 = load i32, ptr %4, align 4
  ret i32 %93
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i32 @llvm.abs.i32(i32, i1 immarg) #1

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #2

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #2

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 speculatable willreturn memory(none) }
attributes #2 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
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 = !{!"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"

@dp = external dso_local local_unnamed_addr global [105 x [105 x i32]], align 16

; Function Attrs: mustprogress nofree nosync nounwind memory(readwrite, argmem: read, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z3MCMPiii(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = sub nsw i32 %1, %2
  %5 = tail call i32 @llvm.abs.i32(i32 %4, i1 true)
  %6 = icmp eq i32 %5, 1
  br i1 %6, label %30, label %7

7:                                                ; preds = %3
  %8 = sext i32 %1 to i64
  %9 = sext i32 %2 to i64
  %10 = getelementptr inbounds [105 x [105 x i32]], ptr @dp, i64 0, i64 %8, i64 %9
  %11 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %.not = icmp eq i32 %11, -1
  br i1 %.not, label %.preheader, label %30

.preheader:                                       ; preds = %7
  %12 = add nsw i32 %2, -2
  %.not3334 = icmp slt i32 %12, %1
  br i1 %.not3334, label %._crit_edge, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %.preheader
  %13 = getelementptr i32, ptr %0, i64 %8
  %14 = getelementptr i8, ptr %13, i64 -4
  %15 = getelementptr i32, ptr %0, i64 %9
  %16 = getelementptr i8, ptr %15, i64 -4
  %17 = add i32 %2, -1
  br label %18

._crit_edge:                                      ; preds = %18, %.preheader
  %.030.lcssa = phi i32 [ 2147483647, %.preheader ], [ %spec.select, %18 ]
  store i32 %.030.lcssa, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  br label %30

18:                                               ; preds = %.lr.ph, %18
  %indvars.iv = phi i64 [ %8, %.lr.ph ], [ %indvars.iv.next, %18 ]
  %.03035 = phi i32 [ 2147483647, %.lr.ph ], [ %spec.select, %18 ]
  %indvars.iv.next = add nsw i64 %indvars.iv, 1
  %19 = trunc i64 %indvars.iv.next to i32
  %20 = tail call noundef i32 @_Z3MCMPiii(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %19)
  %21 = tail call noundef i32 @_Z3MCMPiii(ptr noundef %0, i32 noundef %19, i32 noundef %2)
  %22 = add nsw i32 %21, %20
  %23 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %24 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %25 = load i32, ptr %24, align 4, !tbaa !5
  %26 = mul nsw i32 %25, %23
  %27 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  %28 = mul nsw i32 %26, %27
  %29 = add nsw i32 %22, %28
  %spec.select = tail call i32 @llvm.smin.i32(i32 %29, i32 %.03035)
  %exitcond.not = icmp eq i32 %17, %19
  br i1 %exitcond.not, label %._crit_edge, label %18, !llvm.loop !9

30:                                               ; preds = %7, %3, %._crit_edge
  %.0 = phi i32 [ %.030.lcssa, %._crit_edge ], [ 0, %3 ], [ %11, %7 ]
  ret i32 %.0
}

; Function Attrs: mustprogress nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i32 @llvm.abs.i32(i32, i1 immarg) #1

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i32 @llvm.smin.i32(i32, i32) #2

attributes #0 = { mustprogress nofree nosync nounwind memory(readwrite, argmem: read, 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 = { mustprogress nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none) }
attributes #2 = { 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 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


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