; LLVM IR from ritikbanger/Hacktoberfest2022-DSA :: 19. Backtracking/SudokuSolver.ll (Z11isSafeToPutPA9_iiiii)

; 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 zeroext i1 @_Z11isSafeToPutPA9_iiiii(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3, i32 noundef %4) #0 {
  %6 = alloca i1, align 1
  %7 = alloca ptr, align 8
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i32, align 4
  %11 = alloca i32, align 4
  %12 = alloca i32, align 4
  %13 = alloca i32, align 4
  %14 = alloca i32, align 4
  %15 = alloca i32, align 4
  %16 = alloca i32, align 4
  %17 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  store i32 %2, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  store i32 %3, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  store i32 %4, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #2
  store i32 0, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  br label %18

18:                                               ; preds = %47, %5
  %19 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %20 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %21 = icmp slt i32 %19, %20
  br i1 %21, label %23, label %22

22:                                               ; preds = %18
  store i32 2, ptr %13, align 4
  br label %50

23:                                               ; preds = %18
  %24 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %25 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %26 = sext i32 %25 to i64
  %27 = getelementptr inbounds [9 x i32], ptr %24, i64 %26
  %28 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %29 = sext i32 %28 to i64
  %30 = getelementptr inbounds [9 x i32], ptr %27, i64 0, i64 %29
  %31 = load i32, ptr %30, align 4, !tbaa !9
  %32 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %33 = icmp eq i32 %31, %32
  br i1 %33, label %45, label %34

34:                                               ; preds = %23
  %35 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %36 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %37 = sext i32 %36 to i64
  %38 = getelementptr inbounds [9 x i32], ptr %35, i64 %37
  %39 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %40 = sext i32 %39 to i64
  %41 = getelementptr inbounds [9 x i32], ptr %38, i64 0, i64 %40
  %42 = load i32, ptr %41, align 4, !tbaa !9
  %43 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %44 = icmp eq i32 %42, %43
  br i1 %44, label %45, label %46

45:                                               ; preds = %34, %23
  store i1 false, ptr %6, align 1
  store i32 1, ptr %13, align 4
  br label %50

46:                                               ; preds = %34
  br label %47

47:                                               ; preds = %46
  %48 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %49 = add nsw i32 %48, 1
  store i32 %49, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  br label %18, !llvm.loop !11

50:                                               ; preds = %45, %22
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #2
  %51 = load i32, ptr %13, align 4
  switch i32 %51, label %102 [
    i32 2, label %52
    i32 1, label %100
  ]

52:                                               ; preds = %50
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %14) #2
  %53 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %54 = sdiv i32 %53, 3
  %55 = mul nsw i32 %54, 3
  store i32 %55, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %15) #2
  %56 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %57 = sdiv i32 %56, 3
  %58 = mul nsw i32 %57, 3
  store i32 %58, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %16) #2
  %59 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  store i32 %59, ptr %16, align 4, !tbaa !9
  br label %60

60:                                               ; preds = %93, %52
  %61 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !9
  %62 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %63 = add nsw i32 %62, 3
  %64 = icmp slt i32 %61, %63
  br i1 %64, label %66, label %65

65:                                               ; preds = %60
  store i32 5, ptr %13, align 4
  br label %96

66:                                               ; preds = %60
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %17) #2
  %67 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  store i32 %67, ptr %17, align 4, !tbaa !9
  br label %68

68:                                               ; preds = %87, %66
  %69 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !9
  %70 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %71 = add nsw i32 %70, 3
  %72 = icmp slt i32 %69, %71
  br i1 %72, label %74, label %73

73:                                               ; preds = %68
  store i32 8, ptr %13, align 4
  br label %90

74:                                               ; preds = %68
  %75 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %76 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !9
  %77 = sext i32 %76 to i64
  %78 = getelementptr inbounds [9 x i32], ptr %75, i64 %77
  %79 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !9
  %80 = sext i32 %79 to i64
  %81 = getelementptr inbounds [9 x i32], ptr %78, i64 0, i64 %80
  %82 = load i32, ptr %81, align 4, !tbaa !9
  %83 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %84 = icmp eq i32 %82, %83
  br i1 %84, label %85, label %86

85:                                               ; preds = %74
  store i1 false, ptr %6, align 1
  store i32 1, ptr %13, align 4
  br label %90

86:                                               ; preds = %74
  br label %87

87:                                               ; preds = %86
  %88 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !9
  %89 = add nsw i32 %88, 1
  store i32 %89, ptr %17, align 4, !tbaa !9
  br label %68, !llvm.loop !13

90:                                               ; preds = %85, %73
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %17) #2
  %91 = load i32, ptr %13, align 4
  switch i32 %91, label %96 [
    i32 8, label %92
  ]

92:                                               ; preds = %90
  br label %93

93:                                               ; preds = %92
  %94 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !9
  %95 = add nsw i32 %94, 1
  store i32 %95, ptr %16, align 4, !tbaa !9
  br label %60, !llvm.loop !14

96:                                               ; preds = %90, %65
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %16) #2
  %97 = load i32, ptr %13, align 4
  switch i32 %97, label %99 [
    i32 5, label %98
  ]

98:                                               ; preds = %96
  store i1 true, ptr %6, align 1
  store i32 1, ptr %13, align 4
  br label %99

99:                                               ; preds = %98, %96
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %15) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %14) #2
  br label %100

100:                                              ; preds = %99, %50
  %101 = load i1, ptr %6, align 1
  ret i1 %101

102:                                              ; preds = %50
  unreachable
}

; 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 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 = { 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"}
!13 = distinct !{!13, !12}
!14 = distinct !{!14, !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"

; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(argmem: read) uwtable
define dso_local noundef zeroext i1 @_Z11isSafeToPutPA9_iiiii(ptr nocapture noundef readonly %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3, i32 noundef %4) local_unnamed_addr #0 {
  %6 = icmp sgt i32 %3, 0
  br i1 %6, label %.lr.ph, label %._crit_edge

.lr.ph:                                           ; preds = %5
  %7 = sext i32 %1 to i64
  %8 = sext i32 %2 to i64
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %3 to i64
  br label %10

9:                                                ; preds = %14
  %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, label %10, !llvm.loop !5

10:                                               ; preds = %.lr.ph, %9
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.lr.ph ], [ %indvars.iv.next, %9 ]
  %11 = getelementptr inbounds [9 x i32], ptr %0, i64 %7, i64 %indvars.iv
  %12 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !7
  %13 = icmp eq i32 %12, %4
  br i1 %13, label %.critedge38, label %14

14:                                               ; preds = %10
  %15 = getelementptr inbounds [9 x i32], ptr %0, i64 %indvars.iv, i64 %8
  %16 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !7
  %17 = icmp eq i32 %16, %4
  br i1 %17, label %.critedge38, label %9

._crit_edge:                                      ; preds = %9, %5
  %18 = srem i32 %1, 3
  %19 = sub nsw i32 %1, %18
  %20 = srem i32 %2, 3
  %21 = sub nsw i32 %2, %20
  %22 = sext i32 %21 to i64
  %23 = sext i32 %19 to i64
  %24 = add nsw i32 %21, 2
  %25 = sext i32 %24 to i64
  %26 = add nsw i32 %19, 2
  %27 = sext i32 %26 to i64
  br label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %._crit_edge, %.critedge
  %indvars.iv53 = phi i64 [ %23, %._crit_edge ], [ %indvars.iv.next54, %.critedge ]
  br label %29

28:                                               ; preds = %29
  %indvars.iv.next51 = add nsw i64 %indvars.iv50, 1
  %.not = icmp slt i64 %indvars.iv50, %25
  br i1 %.not, label %29, label %.critedge, !llvm.loop !11

29:                                               ; preds = %.preheader, %28
  %indvars.iv50 = phi i64 [ %22, %.preheader ], [ %indvars.iv.next51, %28 ]
  %30 = getelementptr inbounds [9 x i32], ptr %0, i64 %indvars.iv53, i64 %indvars.iv50
  %31 = load i32, ptr %30, align 4, !tbaa !7
  %32 = icmp eq i32 %31, %4
  br i1 %32, label %.critedge38, label %28

.critedge:                                        ; preds = %28
  %indvars.iv.next54 = add nsw i64 %indvars.iv53, 1
  %.not36.not = icmp slt i64 %indvars.iv53, %27
  br i1 %.not36.not, label %.preheader, label %.critedge38, !llvm.loop !12

.critedge38:                                      ; preds = %10, %14, %.critedge, %29
  %.5 = phi i1 [ false, %29 ], [ true, %.critedge ], [ false, %14 ], [ false, %10 ]
  ret i1 %.5
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(argmem: read) 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 = distinct !{!5, !6}
!6 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!7 = !{!8, !8, i64 0}
!8 = !{!"int", !9, i64 0}
!9 = !{!"omnipotent char", !10, i64 0}
!10 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!11 = distinct !{!11, !6}
!12 = distinct !{!12, !6}


; Effective O3 passes: ConstraintEliminationPass,CorrelatedValuePropagationPass,EarlyCSEPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,JumpThreadingPass,LICMPass,LoopInstSimplifyPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,SROAPass,SimplifyCFGPass