; LLVM IR from AlgoGenesis/C :: Backtracking Algorithms/Knight's Tour 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: 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: nounwind uwtable
declare dso_local i32 @isValidMove(i32 noundef, i32 noundef, ptr noundef) #1

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local i32 @solveKnightTour(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, ptr noundef %3, ptr noundef %4, ptr noundef %5) #1 {
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i32, align 4
  %11 = alloca ptr, align 8
  %12 = alloca ptr, align 8
  %13 = alloca ptr, align 8
  %14 = alloca i32, align 4
  %15 = alloca i32, align 4
  %16 = alloca i32, align 4
  %17 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  store i32 %2, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  store ptr %3, ptr %11, align 8, !tbaa !9
  store ptr %4, ptr %12, align 8, !tbaa !9
  store ptr %5, ptr %13, align 8, !tbaa !9
  %18 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %19 = icmp eq i32 %18, 64
  br i1 %19, label %20, label %21

20:                                               ; preds = %6
  store i32 1, ptr %7, align 4
  br label %84

21:                                               ; preds = %6
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %14) #2
  store i32 0, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  br label %22

22:                                               ; preds = %78, %21
  %23 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %24 = icmp slt i32 %23, 8
  br i1 %24, label %26, label %25

25:                                               ; preds = %22
  store i32 2, ptr %15, align 4
  br label %81

26:                                               ; preds = %22
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %16) #2
  %27 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %28 = load ptr, ptr %12, align 8, !tbaa !9
  %29 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %30 = sext i32 %29 to i64
  %31 = getelementptr inbounds i32, ptr %28, i64 %30
  %32 = load i32, ptr %31, align 4, !tbaa !5
  %33 = add nsw i32 %27, %32
  store i32 %33, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %17) #2
  %34 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %35 = load ptr, ptr %13, align 8, !tbaa !9
  %36 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %37 = sext i32 %36 to i64
  %38 = getelementptr inbounds i32, ptr %35, i64 %37
  %39 = load i32, ptr %38, align 4, !tbaa !5
  %40 = add nsw i32 %34, %39
  store i32 %40, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  %41 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  %42 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  %43 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !9
  %44 = call i32 @isValidMove(i32 noundef %41, i32 noundef %42, ptr noundef %43)
  %45 = icmp ne i32 %44, 0
  br i1 %45, label %46, label %74

46:                                               ; preds = %26
  %47 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %48 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !9
  %49 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  %50 = sext i32 %49 to i64
  %51 = getelementptr inbounds [8 x i32], ptr %48, i64 %50
  %52 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  %53 = sext i32 %52 to i64
  %54 = getelementptr inbounds [8 x i32], ptr %51, i64 0, i64 %53
  store i32 %47, ptr %54, align 4, !tbaa !5
  %55 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  %56 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  %57 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %58 = add nsw i32 %57, 1
  %59 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !9
  %60 = load ptr, ptr %12, align 8, !tbaa !9
  %61 = load ptr, ptr %13, align 8, !tbaa !9
  %62 = call i32 @solveKnightTour(i32 noundef %55, i32 noundef %56, i32 noundef %58, ptr noundef %59, ptr noundef %60, ptr noundef %61)
  %63 = icmp ne i32 %62, 0
  br i1 %63, label %64, label %65

64:                                               ; preds = %46
  store i32 1, ptr %7, align 4
  store i32 1, ptr %15, align 4
  br label %75

65:                                               ; preds = %46
  %66 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !9
  %67 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  %68 = sext i32 %67 to i64
  %69 = getelementptr inbounds [8 x i32], ptr %66, i64 %68
  %70 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  %71 = sext i32 %70 to i64
  %72 = getelementptr inbounds [8 x i32], ptr %69, i64 0, i64 %71
  store i32 -1, ptr %72, align 4, !tbaa !5
  br label %73

73:                                               ; preds = %65
  br label %74

74:                                               ; preds = %73, %26
  store i32 0, ptr %15, align 4
  br label %75

75:                                               ; preds = %74, %64
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %17) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %16) #2
  %76 = load i32, ptr %15, align 4
  switch i32 %76, label %81 [
    i32 0, label %77
  ]

77:                                               ; preds = %75
  br label %78

78:                                               ; preds = %77
  %79 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %80 = add nsw i32 %79, 1
  store i32 %80, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  br label %22, !llvm.loop !11

81:                                               ; preds = %75, %25
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %14) #2
  %82 = load i32, ptr %15, align 4
  switch i32 %82, label %86 [
    i32 2, label %83
    i32 1, label %84
  ]

83:                                               ; preds = %81
  store i32 0, ptr %7, align 4
  br label %84

84:                                               ; preds = %83, %81, %20
  %85 = load i32, ptr %7, align 4
  ret i32 %85

86:                                               ; preds = %81
  unreachable
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { 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 #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/C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"any pointer", !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"

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local i32 @isValidMove(i32 noundef, i32 noundef, ptr noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local noundef i32 @solveKnightTour(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, ptr noundef %3, ptr nocapture noundef readonly %4, ptr nocapture noundef readonly %5) local_unnamed_addr #0 {
  %7 = icmp eq i32 %2, 64
  br i1 %7, label %.critedge, label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %6
  %8 = add nsw i32 %2, 1
  %9 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %10 = add nsw i32 %9, %0
  %11 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %12 = add nsw i32 %11, %1
  %13 = tail call i32 @isValidMove(i32 noundef %10, i32 noundef %12, ptr noundef %3)
  %.not = icmp eq i32 %13, 0
  br i1 %.not, label %20, label %14

14:                                               ; preds = %.preheader
  %15 = sext i32 %10 to i64
  %16 = sext i32 %12 to i64
  %17 = getelementptr inbounds [8 x i32], ptr %3, i64 %15, i64 %16
  store i32 %2, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  %18 = tail call i32 @solveKnightTour(i32 noundef %10, i32 noundef %12, i32 noundef %8, ptr noundef %3, ptr noundef nonnull %4, ptr noundef nonnull %5)
  %.not31 = icmp eq i32 %18, 0
  br i1 %.not31, label %19, label %.critedge

19:                                               ; preds = %14
  store i32 -1, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  br label %20

20:                                               ; preds = %19, %.preheader
  %21 = getelementptr inbounds i8, ptr %4, i64 4
  %22 = load i32, ptr %21, align 4, !tbaa !5
  %23 = add nsw i32 %22, %0
  %24 = getelementptr inbounds i8, ptr %5, i64 4
  %25 = load i32, ptr %24, align 4, !tbaa !5
  %26 = add nsw i32 %25, %1
  %27 = tail call i32 @isValidMove(i32 noundef %23, i32 noundef %26, ptr noundef %3)
  %.not.1 = icmp eq i32 %27, 0
  br i1 %.not.1, label %34, label %28

28:                                               ; preds = %20
  %29 = sext i32 %23 to i64
  %30 = sext i32 %26 to i64
  %31 = getelementptr inbounds [8 x i32], ptr %3, i64 %29, i64 %30
  store i32 %2, ptr %31, align 4, !tbaa !5
  %32 = tail call i32 @solveKnightTour(i32 noundef %23, i32 noundef %26, i32 noundef %8, ptr noundef %3, ptr noundef nonnull %4, ptr noundef nonnull %5)
  %.not31.1 = icmp eq i32 %32, 0
  br i1 %.not31.1, label %33, label %.critedge

33:                                               ; preds = %28
  store i32 -1, ptr %31, align 4, !tbaa !5
  br label %34

34:                                               ; preds = %33, %20
  %35 = getelementptr inbounds i8, ptr %4, i64 8
  %36 = load i32, ptr %35, align 4, !tbaa !5
  %37 = add nsw i32 %36, %0
  %38 = getelementptr inbounds i8, ptr %5, i64 8
  %39 = load i32, ptr %38, align 4, !tbaa !5
  %40 = add nsw i32 %39, %1
  %41 = tail call i32 @isValidMove(i32 noundef %37, i32 noundef %40, ptr noundef %3)
  %.not.2 = icmp eq i32 %41, 0
  br i1 %.not.2, label %48, label %42

42:                                               ; preds = %34
  %43 = sext i32 %37 to i64
  %44 = sext i32 %40 to i64
  %45 = getelementptr inbounds [8 x i32], ptr %3, i64 %43, i64 %44
  store i32 %2, ptr %45, align 4, !tbaa !5
  %46 = tail call i32 @solveKnightTour(i32 noundef %37, i32 noundef %40, i32 noundef %8, ptr noundef %3, ptr noundef nonnull %4, ptr noundef nonnull %5)
  %.not31.2 = icmp eq i32 %46, 0
  br i1 %.not31.2, label %47, label %.critedge

47:                                               ; preds = %42
  store i32 -1, ptr %45, align 4, !tbaa !5
  br label %48

48:                                               ; preds = %47, %34
  %49 = getelementptr inbounds i8, ptr %4, i64 12
  %50 = load i32, ptr %49, align 4, !tbaa !5
  %51 = add nsw i32 %50, %0
  %52 = getelementptr inbounds i8, ptr %5, i64 12
  %53 = load i32, ptr %52, align 4, !tbaa !5
  %54 = add nsw i32 %53, %1
  %55 = tail call i32 @isValidMove(i32 noundef %51, i32 noundef %54, ptr noundef %3)
  %.not.3 = icmp eq i32 %55, 0
  br i1 %.not.3, label %62, label %56

56:                                               ; preds = %48
  %57 = sext i32 %51 to i64
  %58 = sext i32 %54 to i64
  %59 = getelementptr inbounds [8 x i32], ptr %3, i64 %57, i64 %58
  store i32 %2, ptr %59, align 4, !tbaa !5
  %60 = tail call i32 @solveKnightTour(i32 noundef %51, i32 noundef %54, i32 noundef %8, ptr noundef %3, ptr noundef nonnull %4, ptr noundef nonnull %5)
  %.not31.3 = icmp eq i32 %60, 0
  br i1 %.not31.3, label %61, label %.critedge

61:                                               ; preds = %56
  store i32 -1, ptr %59, align 4, !tbaa !5
  br label %62

62:                                               ; preds = %61, %48
  %63 = getelementptr inbounds i8, ptr %4, i64 16
  %64 = load i32, ptr %63, align 4, !tbaa !5
  %65 = add nsw i32 %64, %0
  %66 = getelementptr inbounds i8, ptr %5, i64 16
  %67 = load i32, ptr %66, align 4, !tbaa !5
  %68 = add nsw i32 %67, %1
  %69 = tail call i32 @isValidMove(i32 noundef %65, i32 noundef %68, ptr noundef %3)
  %.not.4 = icmp eq i32 %69, 0
  br i1 %.not.4, label %76, label %70

70:                                               ; preds = %62
  %71 = sext i32 %65 to i64
  %72 = sext i32 %68 to i64
  %73 = getelementptr inbounds [8 x i32], ptr %3, i64 %71, i64 %72
  store i32 %2, ptr %73, align 4, !tbaa !5
  %74 = tail call i32 @solveKnightTour(i32 noundef %65, i32 noundef %68, i32 noundef %8, ptr noundef %3, ptr noundef nonnull %4, ptr noundef nonnull %5)
  %.not31.4 = icmp eq i32 %74, 0
  br i1 %.not31.4, label %75, label %.critedge

75:                                               ; preds = %70
  store i32 -1, ptr %73, align 4, !tbaa !5
  br label %76

76:                                               ; preds = %75, %62
  %77 = getelementptr inbounds i8, ptr %4, i64 20
  %78 = load i32, ptr %77, align 4, !tbaa !5
  %79 = add nsw i32 %78, %0
  %80 = getelementptr inbounds i8, ptr %5, i64 20
  %81 = load i32, ptr %80, align 4, !tbaa !5
  %82 = add nsw i32 %81, %1
  %83 = tail call i32 @isValidMove(i32 noundef %79, i32 noundef %82, ptr noundef %3)
  %.not.5 = icmp eq i32 %83, 0
  br i1 %.not.5, label %90, label %84

84:                                               ; preds = %76
  %85 = sext i32 %79 to i64
  %86 = sext i32 %82 to i64
  %87 = getelementptr inbounds [8 x i32], ptr %3, i64 %85, i64 %86
  store i32 %2, ptr %87, align 4, !tbaa !5
  %88 = tail call i32 @solveKnightTour(i32 noundef %79, i32 noundef %82, i32 noundef %8, ptr noundef %3, ptr noundef nonnull %4, ptr noundef nonnull %5)
  %.not31.5 = icmp eq i32 %88, 0
  br i1 %.not31.5, label %89, label %.critedge

89:                                               ; preds = %84
  store i32 -1, ptr %87, align 4, !tbaa !5
  br label %90

90:                                               ; preds = %89, %76
  %91 = getelementptr inbounds i8, ptr %4, i64 24
  %92 = load i32, ptr %91, align 4, !tbaa !5
  %93 = add nsw i32 %92, %0
  %94 = getelementptr inbounds i8, ptr %5, i64 24
  %95 = load i32, ptr %94, align 4, !tbaa !5
  %96 = add nsw i32 %95, %1
  %97 = tail call i32 @isValidMove(i32 noundef %93, i32 noundef %96, ptr noundef %3)
  %.not.6 = icmp eq i32 %97, 0
  br i1 %.not.6, label %104, label %98

98:                                               ; preds = %90
  %99 = sext i32 %93 to i64
  %100 = sext i32 %96 to i64
  %101 = getelementptr inbounds [8 x i32], ptr %3, i64 %99, i64 %100
  store i32 %2, ptr %101, align 4, !tbaa !5
  %102 = tail call i32 @solveKnightTour(i32 noundef %93, i32 noundef %96, i32 noundef %8, ptr noundef %3, ptr noundef nonnull %4, ptr noundef nonnull %5)
  %.not31.6 = icmp eq i32 %102, 0
  br i1 %.not31.6, label %103, label %.critedge

103:                                              ; preds = %98
  store i32 -1, ptr %101, align 4, !tbaa !5
  br label %104

104:                                              ; preds = %103, %90
  %105 = getelementptr inbounds i8, ptr %4, i64 28
  %106 = load i32, ptr %105, align 4, !tbaa !5
  %107 = add nsw i32 %106, %0
  %108 = getelementptr inbounds i8, ptr %5, i64 28
  %109 = load i32, ptr %108, align 4, !tbaa !5
  %110 = add nsw i32 %109, %1
  %111 = tail call i32 @isValidMove(i32 noundef %107, i32 noundef %110, ptr noundef %3)
  %.not.7 = icmp eq i32 %111, 0
  br i1 %.not.7, label %.critedge, label %112

112:                                              ; preds = %104
  %113 = sext i32 %107 to i64
  %114 = sext i32 %110 to i64
  %115 = getelementptr inbounds [8 x i32], ptr %3, i64 %113, i64 %114
  store i32 %2, ptr %115, align 4, !tbaa !5
  %116 = tail call i32 @solveKnightTour(i32 noundef %107, i32 noundef %110, i32 noundef %8, ptr noundef %3, ptr noundef nonnull %4, ptr noundef nonnull %5)
  %.not31.7 = icmp eq i32 %116, 0
  br i1 %.not31.7, label %117, label %.critedge

117:                                              ; preds = %112
  store i32 -1, ptr %115, align 4, !tbaa !5
  br label %.critedge

.critedge:                                        ; preds = %14, %28, %42, %56, %70, %84, %98, %112, %117, %104, %6
  %.3 = phi i32 [ 1, %6 ], [ 1, %14 ], [ 1, %28 ], [ 1, %42 ], [ 1, %56 ], [ 1, %70 ], [ 1, %84 ], [ 1, %98 ], [ 1, %112 ], [ 0, %117 ], [ 0, %104 ]
  ret i32 %.3
}

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" }

!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"}


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