; LLVM IR from ritikbanger/Hacktoberfest2022-DSA :: 20. Dynamic Programming/Longest_increasing_subsequence.ll (Z3lisPii)

; 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 uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z3lisPii(ptr noundef %0, i32 noundef %1) #0 {
  %3 = alloca ptr, align 8
  %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 %3, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %5) #4
  %11 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %12 = sext i32 %11 to i64
  %13 = call { i64, i1 } @llvm.umul.with.overflow.i64(i64 %12, i64 4)
  %14 = extractvalue { i64, i1 } %13, 1
  %15 = extractvalue { i64, i1 } %13, 0
  %16 = select i1 %14, i64 -1, i64 %15
  %17 = call noalias noundef nonnull ptr @_Znam(i64 noundef %16) #5
  store ptr %17, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %18 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %19 = getelementptr inbounds i32, ptr %18, i64 0
  store i32 1, ptr %19, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #4
  store i32 1, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %20

20:                                               ; preds = %77, %2
  %21 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %22 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %23 = icmp slt i32 %21, %22
  br i1 %23, label %25, label %24

24:                                               ; preds = %20
  store i32 2, ptr %7, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #4
  br label %80

25:                                               ; preds = %20
  %26 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %27 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %28 = sext i32 %27 to i64
  %29 = getelementptr inbounds i32, ptr %26, i64 %28
  store i32 1, ptr %29, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #4
  %30 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %31 = sub nsw i32 %30, 1
  store i32 %31, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %32

32:                                               ; preds = %73, %25
  %33 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %34 = icmp sge i32 %33, 0
  br i1 %34, label %36, label %35

35:                                               ; preds = %32
  store i32 5, ptr %7, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #4
  br label %76

36:                                               ; preds = %32
  %37 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %38 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %39 = sext i32 %38 to i64
  %40 = getelementptr inbounds i32, ptr %37, i64 %39
  %41 = load i32, ptr %40, align 4, !tbaa !9
  %42 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %43 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %44 = sext i32 %43 to i64
  %45 = getelementptr inbounds i32, ptr %42, i64 %44
  %46 = load i32, ptr %45, align 4, !tbaa !9
  %47 = icmp slt i32 %41, %46
  br i1 %47, label %48, label %72

48:                                               ; preds = %36
  %49 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %50 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %51 = sext i32 %50 to i64
  %52 = getelementptr inbounds i32, ptr %49, i64 %51
  %53 = load i32, ptr %52, align 4, !tbaa !9
  %54 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %55 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %56 = sext i32 %55 to i64
  %57 = getelementptr inbounds i32, ptr %54, i64 %56
  %58 = load i32, ptr %57, align 4, !tbaa !9
  %59 = add nsw i32 %58, 1
  %60 = icmp slt i32 %53, %59
  br i1 %60, label %61, label %72

61:                                               ; preds = %48
  %62 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %63 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %64 = sext i32 %63 to i64
  %65 = getelementptr inbounds i32, ptr %62, i64 %64
  %66 = load i32, ptr %65, align 4, !tbaa !9
  %67 = add nsw i32 %66, 1
  %68 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %69 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %70 = sext i32 %69 to i64
  %71 = getelementptr inbounds i32, ptr %68, i64 %70
  store i32 %67, ptr %71, align 4, !tbaa !9
  br label %72

72:                                               ; preds = %61, %48, %36
  br label %73

73:                                               ; preds = %72
  %74 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %75 = add nsw i32 %74, -1
  store i32 %75, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %32, !llvm.loop !11

76:                                               ; preds = %35
  br label %77

77:                                               ; preds = %76
  %78 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %79 = add nsw i32 %78, 1
  store i32 %79, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %20, !llvm.loop !13

80:                                               ; preds = %24
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #4
  store i32 0, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #4
  store i32 0, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %81

81:                                               ; preds = %101, %80
  %82 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %83 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %84 = icmp slt i32 %82, %83
  br i1 %84, label %86, label %85

85:                                               ; preds = %81
  store i32 8, ptr %7, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #4
  br label %104

86:                                               ; preds = %81
  %87 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %88 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %89 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %90 = sext i32 %89 to i64
  %91 = getelementptr inbounds i32, ptr %88, i64 %90
  %92 = load i32, ptr %91, align 4, !tbaa !9
  %93 = icmp slt i32 %87, %92
  br i1 %93, label %94, label %100

94:                                               ; preds = %86
  %95 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %96 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %97 = sext i32 %96 to i64
  %98 = getelementptr inbounds i32, ptr %95, i64 %97
  %99 = load i32, ptr %98, align 4, !tbaa !9
  store i32 %99, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %100

100:                                              ; preds = %94, %86
  br label %101

101:                                              ; preds = %100
  %102 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %103 = add nsw i32 %102, 1
  store i32 %103, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  br label %81, !llvm.loop !14

104:                                              ; preds = %85
  %105 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  store i32 1, ptr %7, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %5) #4
  ret i32 %105
}

; 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 speculatable willreturn memory(none)
declare { i64, i1 } @llvm.umul.with.overflow.i64(i64, i64) #2

; Function Attrs: nobuiltin allocsize(0)
declare noundef nonnull ptr @_Znam(i64 noundef) #3

; 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 = { nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none) }
attributes #3 = { nobuiltin allocsize(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 #4 = { nounwind }
attributes #5 = { builtin allocsize(0) }

!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 uwtable
define dso_local noundef range(i32 0, -2147483648) i32 @_Z3lisPii(ptr nocapture noundef readonly %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = zext i32 %1 to i64
  %4 = icmp slt i32 %1, 0
  %5 = shl nuw nsw i64 %3, 2
  %6 = select i1 %4, i64 -1, i64 %5
  %7 = tail call noalias noundef nonnull ptr @_Znam(i64 noundef %6) #3
  store i32 1, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %8 = icmp sgt i32 %1, 1
  br i1 %8, label %.lr.ph, label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %.epilog-lcssa, %2
  %9 = icmp sgt i32 %1, 0
  br i1 %9, label %.lr.ph41.preheader, label %._crit_edge

.lr.ph41.preheader:                               ; preds = %.preheader
  %min.iters.check = icmp ult i32 %1, 8
  br i1 %min.iters.check, label %.lr.ph41.preheader55, label %vector.ph

.lr.ph41.preheader55:                             ; preds = %middle.block, %.lr.ph41.preheader
  %indvars.iv47.ph = phi i64 [ 0, %.lr.ph41.preheader ], [ %n.vec, %middle.block ]
  %.03039.ph = phi i32 [ 0, %.lr.ph41.preheader ], [ %15, %middle.block ]
  br label %.lr.ph41

vector.ph:                                        ; preds = %.lr.ph41.preheader
  %n.vec = and i64 %3, 2147483640
  br label %vector.body

vector.body:                                      ; preds = %vector.body, %vector.ph
  %index = phi i64 [ 0, %vector.ph ], [ %index.next, %vector.body ]
  %vec.phi = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %vector.ph ], [ %12, %vector.body ]
  %vec.phi53 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %vector.ph ], [ %13, %vector.body ]
  %10 = getelementptr inbounds i32, ptr %7, i64 %index
  %11 = getelementptr inbounds i8, ptr %10, i64 16
  %wide.load = load <4 x i32>, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %wide.load54 = load <4 x i32>, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %12 = tail call <4 x i32> @llvm.smax.v4i32(<4 x i32> %vec.phi, <4 x i32> %wide.load)
  %13 = tail call <4 x i32> @llvm.smax.v4i32(<4 x i32> %vec.phi53, <4 x i32> %wide.load54)
  %index.next = add nuw i64 %index, 8
  %14 = icmp eq i64 %index.next, %n.vec
  br i1 %14, label %middle.block, label %vector.body, !llvm.loop !9

middle.block:                                     ; preds = %vector.body
  %rdx.minmax = tail call <4 x i32> @llvm.smax.v4i32(<4 x i32> %12, <4 x i32> %13)
  %15 = tail call i32 @llvm.vector.reduce.smax.v4i32(<4 x i32> %rdx.minmax)
  %cmp.n = icmp eq i64 %n.vec, %3
  br i1 %cmp.n, label %._crit_edge, label %.lr.ph41.preheader55

.lr.ph:                                           ; preds = %2, %.epilog-lcssa
  %indvar = phi i64 [ %indvar.next, %.epilog-lcssa ], [ 0, %2 ]
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %.epilog-lcssa ], [ 1, %2 ]
  %16 = getelementptr inbounds i32, ptr %7, i64 %indvars.iv
  store i32 1, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  %17 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %18 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  %19 = icmp eq i64 %indvar, 0
  br i1 %19, label %.unr-lcssa, label %.lr.ph.new

.lr.ph.new:                                       ; preds = %.lr.ph
  %20 = add i64 %indvar, 1
  %unroll_iter = and i64 %20, -2
  br label %31

.unr-lcssa:                                       ; preds = %53, %.lr.ph
  %.unr = phi i32 [ 1, %.lr.ph ], [ %54, %53 ]
  %indvars.iv42.unr = phi i64 [ %indvars.iv, %.lr.ph ], [ %indvars.iv.next43.1, %53 ]
  %21 = and i64 %indvar, 1
  %lcmp.mod.not.not = icmp eq i64 %21, 0
  br i1 %lcmp.mod.not.not, label %.epil.preheader, label %.epilog-lcssa

.epil.preheader:                                  ; preds = %.unr-lcssa
  %indvars.iv.next43.epil = add i64 %indvars.iv42.unr, 4294967295
  %22 = and i64 %indvars.iv.next43.epil, 4294967295
  %23 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %22
  %24 = load i32, ptr %23, align 4, !tbaa !5
  %25 = icmp slt i32 %24, %18
  br i1 %25, label %26, label %.epilog-lcssa

26:                                               ; preds = %.epil.preheader
  %27 = getelementptr inbounds i32, ptr %7, i64 %22
  %28 = load i32, ptr %27, align 4, !tbaa !5
  %.not.epil = icmp sgt i32 %.unr, %28
  br i1 %.not.epil, label %.epilog-lcssa, label %29

29:                                               ; preds = %26
  %30 = add nsw i32 %28, 1
  store i32 %30, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  br label %.epilog-lcssa

.epilog-lcssa:                                    ; preds = %.epil.preheader, %26, %29, %.unr-lcssa
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next, %3
  %indvar.next = add i64 %indvar, 1
  br i1 %exitcond.not, label %.preheader, label %.lr.ph, !llvm.loop !13

31:                                               ; preds = %53, %.lr.ph.new
  %32 = phi i32 [ 1, %.lr.ph.new ], [ %54, %53 ]
  %indvars.iv42 = phi i64 [ %indvars.iv, %.lr.ph.new ], [ %indvars.iv.next43.1, %53 ]
  %niter = phi i64 [ 0, %.lr.ph.new ], [ %niter.next.1, %53 ]
  %indvars.iv.next43 = add i64 %indvars.iv42, 4294967295
  %33 = and i64 %indvars.iv.next43, 4294967295
  %34 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %33
  %35 = load i32, ptr %34, align 4, !tbaa !5
  %36 = icmp slt i32 %35, %18
  br i1 %36, label %37, label %42

37:                                               ; preds = %31
  %38 = getelementptr inbounds i32, ptr %7, i64 %33
  %39 = load i32, ptr %38, align 4, !tbaa !5
  %.not = icmp sgt i32 %32, %39
  br i1 %.not, label %42, label %40

40:                                               ; preds = %37
  %41 = add nsw i32 %39, 1
  store i32 %41, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  br label %42

42:                                               ; preds = %31, %37, %40
  %43 = phi i32 [ %32, %31 ], [ %32, %37 ], [ %41, %40 ]
  %indvars.iv.next43.1 = add nsw i64 %indvars.iv42, -2
  %44 = and i64 %indvars.iv.next43.1, 4294967295
  %45 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %44
  %46 = load i32, ptr %45, align 4, !tbaa !5
  %47 = icmp slt i32 %46, %18
  br i1 %47, label %48, label %53

48:                                               ; preds = %42
  %49 = getelementptr inbounds i32, ptr %7, i64 %44
  %50 = load i32, ptr %49, align 4, !tbaa !5
  %.not.1 = icmp sgt i32 %43, %50
  br i1 %.not.1, label %53, label %51

51:                                               ; preds = %48
  %52 = add nsw i32 %50, 1
  store i32 %52, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  br label %53

53:                                               ; preds = %51, %48, %42
  %54 = phi i32 [ %43, %42 ], [ %43, %48 ], [ %52, %51 ]
  %niter.next.1 = add i64 %niter, 2
  %niter.ncmp.1.not = icmp eq i64 %niter.next.1, %unroll_iter
  br i1 %niter.ncmp.1.not, label %.unr-lcssa, label %31, !llvm.loop !14

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph41, %middle.block, %.preheader
  %.030.lcssa = phi i32 [ 0, %.preheader ], [ %15, %middle.block ], [ %spec.select, %.lr.ph41 ]
  ret i32 %.030.lcssa

.lr.ph41:                                         ; preds = %.lr.ph41.preheader55, %.lr.ph41
  %indvars.iv47 = phi i64 [ %indvars.iv.next48, %.lr.ph41 ], [ %indvars.iv47.ph, %.lr.ph41.preheader55 ]
  %.03039 = phi i32 [ %spec.select, %.lr.ph41 ], [ %.03039.ph, %.lr.ph41.preheader55 ]
  %55 = getelementptr inbounds i32, ptr %7, i64 %indvars.iv47
  %56 = load i32, ptr %55, align 4, !tbaa !5
  %spec.select = tail call i32 @llvm.smax.i32(i32 %.03039, i32 %56)
  %indvars.iv.next48 = add nuw nsw i64 %indvars.iv47, 1
  %exitcond52.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next48, %3
  br i1 %exitcond52.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph41, !llvm.loop !15
}

; Function Attrs: nobuiltin allocsize(0)
declare noundef nonnull ptr @_Znam(i64 noundef) local_unnamed_addr #1

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

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare <4 x i32> @llvm.smax.v4i32(<4 x i32>, <4 x i32>) #2

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i32 @llvm.vector.reduce.smax.v4i32(<4 x i32>) #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 = { nobuiltin allocsize(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 = { nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none) }
attributes #3 = { builtin allocsize(0) }

!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, !11, !12}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = !{!"llvm.loop.isvectorized", i32 1}
!12 = !{!"llvm.loop.unroll.runtime.disable"}
!13 = distinct !{!13, !10}
!14 = distinct !{!14, !10}
!15 = distinct !{!15, !10, !12, !11}


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