; LLVM IR from AlgoGenesis/C :: Graph Algorithms/Tarjan's Algorithm (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"

%struct.Graph = type { i32, [100 x [100 x i32]] }
%struct.Stack = type { i32, [100 x i32] }

@SCCUtil.time = external hidden global i32, align 4
@.str.1 = external hidden unnamed_addr constant [4 x i8], align 1
@.str.2 = external hidden unnamed_addr constant [4 x i8], align 1

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #0

declare i32 @printf(ptr noundef, ...) #1

; 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
define dso_local void @SCCUtil(ptr noundef %0, i32 noundef %1, ptr noundef %2, ptr noundef %3, ptr noundef %4, ptr noundef %5) #2 {
  %7 = alloca ptr, align 8
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca ptr, align 8
  %10 = alloca ptr, align 8
  %11 = alloca ptr, align 8
  %12 = alloca ptr, align 8
  %13 = alloca i32, align 4
  %14 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  store ptr %2, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  store ptr %3, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  store ptr %4, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  store ptr %5, ptr %12, align 8, !tbaa !5
  %15 = load i32, ptr @SCCUtil.time, align 4, !tbaa !9
  %16 = add nsw i32 %15, 1
  store i32 %16, ptr @SCCUtil.time, align 4, !tbaa !9
  %17 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %18 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %19 = sext i32 %18 to i64
  %20 = getelementptr inbounds i32, ptr %17, i64 %19
  store i32 %16, ptr %20, align 4, !tbaa !9
  %21 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %22 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %23 = sext i32 %22 to i64
  %24 = getelementptr inbounds i32, ptr %21, i64 %23
  store i32 %16, ptr %24, align 4, !tbaa !9
  %25 = load ptr, ptr %12, align 8, !tbaa !5
  %26 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  call void @push(ptr noundef %25, i32 noundef %26)
  %27 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %28 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %29 = sext i32 %28 to i64
  %30 = getelementptr inbounds i32, ptr %27, i64 %29
  store i32 1, ptr %30, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %13) #3
  store i32 0, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  br label %31

31:                                               ; preds = %132, %6
  %32 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %33 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %34 = getelementptr inbounds %struct.Graph, ptr %33, i32 0, i32 0
  %35 = load i32, ptr %34, align 4, !tbaa !11
  %36 = icmp slt i32 %32, %35
  br i1 %36, label %38, label %37

37:                                               ; preds = %31
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %13) #3
  br label %135

38:                                               ; preds = %31
  %39 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %40 = getelementptr inbounds %struct.Graph, ptr %39, i32 0, i32 1
  %41 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %42 = sext i32 %41 to i64
  %43 = getelementptr inbounds [100 x [100 x i32]], ptr %40, i64 0, i64 %42
  %44 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %45 = sext i32 %44 to i64
  %46 = getelementptr inbounds [100 x i32], ptr %43, i64 0, i64 %45
  %47 = load i32, ptr %46, align 4, !tbaa !9
  %48 = icmp ne i32 %47, 0
  br i1 %48, label %49, label %131

49:                                               ; preds = %38
  %50 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %51 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %52 = sext i32 %51 to i64
  %53 = getelementptr inbounds i32, ptr %50, i64 %52
  %54 = load i32, ptr %53, align 4, !tbaa !9
  %55 = icmp eq i32 %54, -1
  br i1 %55, label %56, label %92

56:                                               ; preds = %49
  %57 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %58 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %59 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %60 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %61 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %62 = load ptr, ptr %12, align 8, !tbaa !5
  call void @SCCUtil(ptr noundef %57, i32 noundef %58, ptr noundef %59, ptr noundef %60, ptr noundef %61, ptr noundef %62)
  %63 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %64 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %65 = sext i32 %64 to i64
  %66 = getelementptr inbounds i32, ptr %63, i64 %65
  %67 = load i32, ptr %66, align 4, !tbaa !9
  %68 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %69 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %70 = sext i32 %69 to i64
  %71 = getelementptr inbounds i32, ptr %68, i64 %70
  %72 = load i32, ptr %71, align 4, !tbaa !9
  %73 = icmp slt i32 %67, %72
  br i1 %73, label %74, label %80

74:                                               ; preds = %56
  %75 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %76 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %77 = sext i32 %76 to i64
  %78 = getelementptr inbounds i32, ptr %75, i64 %77
  %79 = load i32, ptr %78, align 4, !tbaa !9
  br label %86

80:                                               ; preds = %56
  %81 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %82 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %83 = sext i32 %82 to i64
  %84 = getelementptr inbounds i32, ptr %81, i64 %83
  %85 = load i32, ptr %84, align 4, !tbaa !9
  br label %86

86:                                               ; preds = %80, %74
  %87 = phi i32 [ %79, %74 ], [ %85, %80 ]
  %88 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %89 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %90 = sext i32 %89 to i64
  %91 = getelementptr inbounds i32, ptr %88, i64 %90
  store i32 %87, ptr %91, align 4, !tbaa !9
  br label %130

92:                                               ; preds = %49
  %93 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %94 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %95 = sext i32 %94 to i64
  %96 = getelementptr inbounds i32, ptr %93, i64 %95
  %97 = load i32, ptr %96, align 4, !tbaa !9
  %98 = icmp ne i32 %97, 0
  br i1 %98, label %99, label %129

99:                                               ; preds = %92
  %100 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %101 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %102 = sext i32 %101 to i64
  %103 = getelementptr inbounds i32, ptr %100, i64 %102
  %104 = load i32, ptr %103, align 4, !tbaa !9
  %105 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %106 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %107 = sext i32 %106 to i64
  %108 = getelementptr inbounds i32, ptr %105, i64 %107
  %109 = load i32, ptr %108, align 4, !tbaa !9
  %110 = icmp slt i32 %104, %109
  br i1 %110, label %111, label %117

111:                                              ; preds = %99
  %112 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %113 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %114 = sext i32 %113 to i64
  %115 = getelementptr inbounds i32, ptr %112, i64 %114
  %116 = load i32, ptr %115, align 4, !tbaa !9
  br label %123

117:                                              ; preds = %99
  %118 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %119 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %120 = sext i32 %119 to i64
  %121 = getelementptr inbounds i32, ptr %118, i64 %120
  %122 = load i32, ptr %121, align 4, !tbaa !9
  br label %123

123:                                              ; preds = %117, %111
  %124 = phi i32 [ %116, %111 ], [ %122, %117 ]
  %125 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %126 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %127 = sext i32 %126 to i64
  %128 = getelementptr inbounds i32, ptr %125, i64 %127
  store i32 %124, ptr %128, align 4, !tbaa !9
  br label %129

129:                                              ; preds = %123, %92
  br label %130

130:                                              ; preds = %129, %86
  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 %31, !llvm.loop !13

135:                                              ; preds = %37
  %136 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %137 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %138 = sext i32 %137 to i64
  %139 = getelementptr inbounds i32, ptr %136, i64 %138
  %140 = load i32, ptr %139, align 4, !tbaa !9
  %141 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %142 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %143 = sext i32 %142 to i64
  %144 = getelementptr inbounds i32, ptr %141, i64 %143
  %145 = load i32, ptr %144, align 4, !tbaa !9
  %146 = icmp eq i32 %140, %145
  br i1 %146, label %147, label %177

147:                                              ; preds = %135
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %14) #3
  store i32 0, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  br label %148

148:                                              ; preds = %159, %147
  %149 = load ptr, ptr %12, align 8, !tbaa !5
  %150 = getelementptr inbounds %struct.Stack, ptr %149, i32 0, i32 1
  %151 = load ptr, ptr %12, align 8, !tbaa !5
  %152 = getelementptr inbounds %struct.Stack, ptr %151, i32 0, i32 0
  %153 = load i32, ptr %152, align 4, !tbaa !15
  %154 = sext i32 %153 to i64
  %155 = getelementptr inbounds [100 x i32], ptr %150, i64 0, i64 %154
  %156 = load i32, ptr %155, align 4, !tbaa !9
  %157 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %158 = icmp ne i32 %156, %157
  br i1 %158, label %159, label %168

159:                                              ; preds = %148
  %160 = load ptr, ptr %12, align 8, !tbaa !5
  %161 = call i32 @pop(ptr noundef %160)
  store i32 %161, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %162 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %163 = call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef @.str.1, i32 noundef %162)
  %164 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %165 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %166 = sext i32 %165 to i64
  %167 = getelementptr inbounds i32, ptr %164, i64 %166
  store i32 0, ptr %167, align 4, !tbaa !9
  br label %148, !llvm.loop !17

168:                                              ; preds = %148
  %169 = load ptr, ptr %12, align 8, !tbaa !5
  %170 = call i32 @pop(ptr noundef %169)
  store i32 %170, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %171 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %172 = call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef @.str.2, i32 noundef %171)
  %173 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %174 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %175 = sext i32 %174 to i64
  %176 = getelementptr inbounds i32, ptr %173, i64 %175
  store i32 0, ptr %176, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %14) #3
  br label %177

177:                                              ; preds = %168, %135
  ret void
}

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local void @push(ptr noundef, i32 noundef) #2

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local i32 @pop(ptr noundef) #2

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { "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 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 #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 = !{!12, !10, i64 0}
!12 = !{!"Graph", !10, i64 0, !7, i64 4}
!13 = distinct !{!13, !14}
!14 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!15 = !{!16, !10, i64 0}
!16 = !{!"Stack", !10, i64 0, !7, i64 4}
!17 = distinct !{!17, !14}


; 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"

@SCCUtil.time = external hidden local_unnamed_addr global i32, align 4
@.str.1 = external hidden unnamed_addr constant [4 x i8], align 1
@.str.2 = external hidden unnamed_addr constant [4 x i8], align 1

; Function Attrs: nofree nounwind
declare noundef i32 @printf(ptr nocapture noundef readonly, ...) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local void @SCCUtil(ptr nocapture noundef readonly %0, i32 noundef %1, ptr nocapture noundef %2, ptr nocapture noundef %3, ptr nocapture noundef %4, ptr noundef %5) local_unnamed_addr #1 {
  %7 = load i32, ptr @SCCUtil.time, align 4, !tbaa !5
  %8 = add nsw i32 %7, 1
  store i32 %8, ptr @SCCUtil.time, align 4, !tbaa !5
  %9 = sext i32 %1 to i64
  %10 = getelementptr inbounds i32, ptr %3, i64 %9
  store i32 %8, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %11 = getelementptr inbounds i32, ptr %2, i64 %9
  store i32 %8, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  tail call void @push(ptr noundef %5, i32 noundef %1)
  %12 = getelementptr inbounds i32, ptr %4, i64 %9
  store i32 1, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %13 = load i32, ptr %0, align 4, !tbaa !9
  %14 = icmp sgt i32 %13, 0
  br i1 %14, label %.lr.ph, label %._crit_edge

.lr.ph:                                           ; preds = %6
  %15 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 4
  br label %24

._crit_edge:                                      ; preds = %41, %6
  %16 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %17 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %18 = icmp eq i32 %16, %17
  br i1 %18, label %.preheader, label %57

.preheader:                                       ; preds = %._crit_edge
  %19 = getelementptr inbounds i8, ptr %5, i64 4
  %20 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !11
  %21 = sext i32 %20 to i64
  %22 = getelementptr inbounds [100 x i32], ptr %19, i64 0, i64 %21
  %23 = load i32, ptr %22, align 4, !tbaa !5
  %.not66 = icmp eq i32 %23, %1
  br i1 %.not66, label %._crit_edge68, label %.lr.ph67

24:                                               ; preds = %.lr.ph, %41
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.lr.ph ], [ %indvars.iv.next, %41 ]
  %25 = getelementptr inbounds [100 x [100 x i32]], ptr %15, i64 0, i64 %9, i64 %indvars.iv
  %26 = load i32, ptr %25, align 4, !tbaa !5
  %.not62 = icmp eq i32 %26, 0
  br i1 %.not62, label %41, label %27

27:                                               ; preds = %24
  %28 = getelementptr inbounds i32, ptr %2, i64 %indvars.iv
  %29 = load i32, ptr %28, align 4, !tbaa !5
  %30 = icmp eq i32 %29, -1
  br i1 %30, label %31, label %36

31:                                               ; preds = %27
  %32 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv to i32
  tail call void @SCCUtil(ptr noundef nonnull %0, i32 noundef %32, ptr noundef nonnull %2, ptr noundef %3, ptr noundef %4, ptr noundef %5)
  %33 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %34 = getelementptr inbounds i32, ptr %3, i64 %indvars.iv
  %35 = load i32, ptr %34, align 4, !tbaa !5
  %. = tail call i32 @llvm.smin.i32(i32 %33, i32 %35)
  br label %.sink.split

36:                                               ; preds = %27
  %37 = getelementptr inbounds i32, ptr %4, i64 %indvars.iv
  %38 = load i32, ptr %37, align 4, !tbaa !5
  %.not63 = icmp eq i32 %38, 0
  br i1 %.not63, label %41, label %39

39:                                               ; preds = %36
  %40 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %.64 = tail call i32 @llvm.smin.i32(i32 %40, i32 %29)
  br label %.sink.split

.sink.split:                                      ; preds = %31, %39
  %.64.sink = phi i32 [ %.64, %39 ], [ %., %31 ]
  store i32 %.64.sink, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  br label %41

41:                                               ; preds = %.sink.split, %24, %36
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %42 = load i32, ptr %0, align 4, !tbaa !9
  %43 = sext i32 %42 to i64
  %44 = icmp slt i64 %indvars.iv.next, %43
  br i1 %44, label %24, label %._crit_edge, !llvm.loop !13

.lr.ph67:                                         ; preds = %.preheader, %.lr.ph67
  %45 = tail call i32 @pop(ptr noundef nonnull %5)
  %46 = tail call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef nonnull dereferenceable(1) @.str.1, i32 noundef %45)
  %47 = sext i32 %45 to i64
  %48 = getelementptr inbounds i32, ptr %4, i64 %47
  store i32 0, ptr %48, align 4, !tbaa !5
  %49 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !11
  %50 = sext i32 %49 to i64
  %51 = getelementptr inbounds [100 x i32], ptr %19, i64 0, i64 %50
  %52 = load i32, ptr %51, align 4, !tbaa !5
  %.not = icmp eq i32 %52, %1
  br i1 %.not, label %._crit_edge68, label %.lr.ph67, !llvm.loop !15

._crit_edge68:                                    ; preds = %.lr.ph67, %.preheader
  %53 = tail call i32 @pop(ptr noundef nonnull %5)
  %54 = tail call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef nonnull dereferenceable(1) @.str.2, i32 noundef %53)
  %55 = sext i32 %53 to i64
  %56 = getelementptr inbounds i32, ptr %4, i64 %55
  store i32 0, ptr %56, align 4, !tbaa !5
  br label %57

57:                                               ; preds = %._crit_edge68, %._crit_edge
  ret void
}

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local void @push(ptr noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #1

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local i32 @pop(ptr noundef) local_unnamed_addr #1

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

attributes #0 = { nofree nounwind "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 = { 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 = { 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/C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !6, i64 0}
!10 = !{!"Graph", !6, i64 0, !7, i64 4}
!11 = !{!12, !6, i64 0}
!12 = !{!"Stack", !6, i64 0, !7, i64 4}
!13 = distinct !{!13, !14}
!14 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!15 = distinct !{!15, !14}


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