; LLVM IR from AlgoGenesis/C :: Dynamic Programming/Longest Common Subsequence (LCS) Problem (Program)

; 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: nounwind uwtable
define dso_local i32 @lcs(ptr noundef %0, ptr noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3) #0 {
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca ptr, align 8
  %10 = alloca i64, align 8
  %11 = alloca i64, align 8
  %12 = alloca i32, align 4
  %13 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  store i32 %2, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  store i32 %3, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %14 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %15 = add nsw i32 %14, 1
  %16 = zext i32 %15 to i64
  %17 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %18 = add nsw i32 %17, 1
  %19 = zext i32 %18 to i64
  %20 = call ptr @llvm.stacksave.p0()
  store ptr %20, ptr %9, align 8
  %21 = mul nuw i64 %16, %19
  %22 = alloca i32, i64 %21, align 16
  store i64 %16, ptr %10, align 8
  store i64 %19, ptr %11, align 8
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %13) #3
  store i32 0, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  br label %23

23:                                               ; preds = %136, %4
  %24 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %25 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %26 = icmp sle i32 %24, %25
  br i1 %26, label %27, label %139

27:                                               ; preds = %23
  store i32 0, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  br label %28

28:                                               ; preds = %132, %27
  %29 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %30 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %31 = icmp sle i32 %29, %30
  br i1 %31, label %32, label %135

32:                                               ; preds = %28
  %33 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %34 = icmp eq i32 %33, 0
  br i1 %34, label %38, label %35

35:                                               ; preds = %32
  %36 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %37 = icmp eq i32 %36, 0
  br i1 %37, label %38, label %46

38:                                               ; preds = %35, %32
  %39 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %40 = sext i32 %39 to i64
  %41 = mul nsw i64 %40, %19
  %42 = getelementptr inbounds i32, ptr %22, i64 %41
  %43 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %44 = sext i32 %43 to i64
  %45 = getelementptr inbounds i32, ptr %42, i64 %44
  store i32 0, ptr %45, align 4, !tbaa !9
  br label %131

46:                                               ; preds = %35
  %47 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %48 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %49 = sub nsw i32 %48, 1
  %50 = sext i32 %49 to i64
  %51 = getelementptr inbounds i8, ptr %47, i64 %50
  %52 = load i8, ptr %51, align 1, !tbaa !11
  %53 = sext i8 %52 to i32
  %54 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %55 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %56 = sub nsw i32 %55, 1
  %57 = sext i32 %56 to i64
  %58 = getelementptr inbounds i8, ptr %54, i64 %57
  %59 = load i8, ptr %58, align 1, !tbaa !11
  %60 = sext i8 %59 to i32
  %61 = icmp eq i32 %53, %60
  br i1 %61, label %62, label %81

62:                                               ; preds = %46
  %63 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %64 = sub nsw i32 %63, 1
  %65 = sext i32 %64 to i64
  %66 = mul nsw i64 %65, %19
  %67 = getelementptr inbounds i32, ptr %22, i64 %66
  %68 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %69 = sub nsw i32 %68, 1
  %70 = sext i32 %69 to i64
  %71 = getelementptr inbounds i32, ptr %67, i64 %70
  %72 = load i32, ptr %71, align 4, !tbaa !9
  %73 = add nsw i32 %72, 1
  %74 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %75 = sext i32 %74 to i64
  %76 = mul nsw i64 %75, %19
  %77 = getelementptr inbounds i32, ptr %22, i64 %76
  %78 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %79 = sext i32 %78 to i64
  %80 = getelementptr inbounds i32, ptr %77, i64 %79
  store i32 %73, ptr %80, align 4, !tbaa !9
  br label %130

81:                                               ; preds = %46
  %82 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %83 = sub nsw i32 %82, 1
  %84 = sext i32 %83 to i64
  %85 = mul nsw i64 %84, %19
  %86 = getelementptr inbounds i32, ptr %22, i64 %85
  %87 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %88 = sext i32 %87 to i64
  %89 = getelementptr inbounds i32, ptr %86, i64 %88
  %90 = load i32, ptr %89, align 4, !tbaa !9
  %91 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %92 = sext i32 %91 to i64
  %93 = mul nsw i64 %92, %19
  %94 = getelementptr inbounds i32, ptr %22, i64 %93
  %95 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %96 = sub nsw i32 %95, 1
  %97 = sext i32 %96 to i64
  %98 = getelementptr inbounds i32, ptr %94, i64 %97
  %99 = load i32, ptr %98, align 4, !tbaa !9
  %100 = icmp sgt i32 %90, %99
  br i1 %100, label %101, label %111

101:                                              ; preds = %81
  %102 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %103 = sub nsw i32 %102, 1
  %104 = sext i32 %103 to i64
  %105 = mul nsw i64 %104, %19
  %106 = getelementptr inbounds i32, ptr %22, i64 %105
  %107 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %108 = sext i32 %107 to i64
  %109 = getelementptr inbounds i32, ptr %106, i64 %108
  %110 = load i32, ptr %109, align 4, !tbaa !9
  br label %121

111:                                              ; preds = %81
  %112 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %113 = sext i32 %112 to i64
  %114 = mul nsw i64 %113, %19
  %115 = getelementptr inbounds i32, ptr %22, i64 %114
  %116 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %117 = sub nsw i32 %116, 1
  %118 = sext i32 %117 to i64
  %119 = getelementptr inbounds i32, ptr %115, i64 %118
  %120 = load i32, ptr %119, align 4, !tbaa !9
  br label %121

121:                                              ; preds = %111, %101
  %122 = phi i32 [ %110, %101 ], [ %120, %111 ]
  %123 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %124 = sext i32 %123 to i64
  %125 = mul nsw i64 %124, %19
  %126 = getelementptr inbounds i32, ptr %22, i64 %125
  %127 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %128 = sext i32 %127 to i64
  %129 = getelementptr inbounds i32, ptr %126, i64 %128
  store i32 %122, ptr %129, align 4, !tbaa !9
  br label %130

130:                                              ; preds = %121, %62
  br label %131

131:                                              ; preds = %130, %38
  br label %132

132:                                              ; preds = %131
  %133 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %134 = add nsw i32 %133, 1
  store i32 %134, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  br label %28, !llvm.loop !12

135:                                              ; preds = %28
  br label %136

136:                                              ; preds = %135
  %137 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %138 = add nsw i32 %137, 1
  store i32 %138, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  br label %23, !llvm.loop !14

139:                                              ; preds = %23
  %140 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %141 = sext i32 %140 to i64
  %142 = mul nsw i64 %141, %19
  %143 = getelementptr inbounds i32, ptr %22, i64 %142
  %144 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %145 = sext i32 %144 to i64
  %146 = getelementptr inbounds i32, ptr %143, i64 %145
  %147 = load i32, ptr %146, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %13) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #3
  %148 = load ptr, ptr %9, align 8
  call void @llvm.stackrestore.p0(ptr %148)
  ret i32 %147
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn
declare ptr @llvm.stacksave.p0() #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

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn
declare void @llvm.stackrestore.p0(ptr) #1

attributes #0 = { 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 }
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/C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"int", !7, i64 0}
!11 = !{!7, !7, i64 0}
!12 = distinct !{!12, !13}
!13 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!14 = distinct !{!14, !13}


; 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: nofree norecurse nosync nounwind memory(argmem: read) uwtable
define dso_local i32 @lcs(ptr nocapture noundef readonly %0, ptr nocapture noundef readonly %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3) local_unnamed_addr #0 {
  %5 = add i32 %2, 1
  %6 = zext i32 %5 to i64
  %7 = add i32 %3, 1
  %8 = zext i32 %7 to i64
  %9 = mul nuw i64 %8, %6
  %10 = alloca i32, i64 %9, align 16
  %11 = or i32 %2, %3
  %or.cond.not = icmp sgt i32 %11, -1
  br i1 %or.cond.not, label %.preheader.preheader, label %._crit_edge42

.preheader.preheader:                             ; preds = %4
  %12 = shl nuw nsw i64 %8, 2
  %smax = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %5, i32 1)
  %wide.trip.count51 = zext nneg i32 %smax to i64
  %exitcond.peel.not = icmp eq i32 %3, 0
  br label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %.preheader.preheader, %._crit_edge
  %indvar = phi i64 [ 0, %.preheader.preheader ], [ %indvar.next, %._crit_edge ]
  %13 = icmp eq i64 %indvar, 0
  %14 = add nsw i64 %indvar, -1
  %15 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 %14
  %16 = mul nsw i64 %14, %8
  %17 = getelementptr inbounds i32, ptr %10, i64 %16
  %18 = mul nuw nsw i64 %indvar, %8
  %19 = getelementptr inbounds i32, ptr %10, i64 %18
  br i1 %13, label %.lr.ph.split.us.preheader, label %20

20:                                               ; preds = %.preheader
  store i32 0, ptr %19, align 4, !tbaa !5
  br i1 %exitcond.peel.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph.split.peel.next

.lr.ph.split.peel.next:                           ; preds = %20
  %21 = load i8, ptr %15, align 1, !tbaa !9
  br label %23

.lr.ph.split.us.preheader:                        ; preds = %.preheader
  %22 = mul nuw nsw i64 %12, %indvar
  %scevgep = getelementptr i8, ptr %10, i64 %22
  call void @llvm.memset.p0.i64(ptr align 4 %scevgep, i8 0, i64 %12, i1 false), !tbaa !5
  br label %._crit_edge

23:                                               ; preds = %37, %.lr.ph.split.peel.next
  %indvars.iv = phi i64 [ 1, %.lr.ph.split.peel.next ], [ %indvars.iv.next, %37 ]
  %24 = add nsw i64 %indvars.iv, -1
  %25 = getelementptr inbounds i8, ptr %1, i64 %24
  %26 = load i8, ptr %25, align 1, !tbaa !9
  %27 = icmp eq i8 %21, %26
  br i1 %27, label %28, label %32

28:                                               ; preds = %23
  %29 = getelementptr inbounds i32, ptr %17, i64 %24
  %30 = load i32, ptr %29, align 4, !tbaa !5
  %31 = add nsw i32 %30, 1
  br label %37

32:                                               ; preds = %23
  %33 = getelementptr inbounds i32, ptr %17, i64 %indvars.iv
  %34 = load i32, ptr %33, align 4, !tbaa !5
  %35 = getelementptr inbounds i32, ptr %19, i64 %24
  %36 = load i32, ptr %35, align 4, !tbaa !5
  %. = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %34, i32 %36)
  br label %37

37:                                               ; preds = %32, %28
  %..sink = phi i32 [ %., %32 ], [ %31, %28 ]
  %38 = getelementptr inbounds i32, ptr %19, i64 %indvars.iv
  store i32 %..sink, ptr %38, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next, %8
  br i1 %exitcond.not, label %._crit_edge, label %23, !llvm.loop !10

._crit_edge:                                      ; preds = %37, %20, %.lr.ph.split.us.preheader
  %indvar.next = add nuw nsw i64 %indvar, 1
  %exitcond52 = icmp eq i64 %indvar.next, %wide.trip.count51
  br i1 %exitcond52, label %._crit_edge42, label %.preheader, !llvm.loop !13

._crit_edge42:                                    ; preds = %._crit_edge, %4
  %39 = sext i32 %2 to i64
  %40 = mul nsw i64 %8, %39
  %41 = getelementptr inbounds i32, ptr %10, i64 %40
  %42 = sext i32 %3 to i64
  %43 = getelementptr inbounds i32, ptr %41, i64 %42
  %44 = load i32, ptr %43, align 4, !tbaa !5
  ret i32 %44
}

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

; Function Attrs: nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: write)
declare void @llvm.memset.p0.i64(ptr nocapture writeonly, i8, i64, i1 immarg) #2

attributes #0 = { nofree norecurse nosync nounwind 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" }
attributes #1 = { nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none) }
attributes #2 = { nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: 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/C++ TBAA"}
!9 = !{!7, !7, i64 0}
!10 = distinct !{!10, !11, !12}
!11 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!12 = !{!"llvm.loop.peeled.count", i32 1}
!13 = distinct !{!13, !11}


; Effective O3 passes: CorrelatedValuePropagationPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,JumpThreadingPass,LICMPass,LoopFullUnrollPass,LoopIdiomRecognizePass,LoopInstSimplifyPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyCFGPass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SCCPPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass