; LLVM IR from brpapa/algorithms :: solutions/spoj/GNY07D.ll (Z4walkii)

; 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"

%"class.std::vector" = type { %"struct.std::_Vector_base" }
%"struct.std::_Vector_base" = type { %"struct.std::_Vector_base<int, std::allocator<int>>::_Vector_impl" }
%"struct.std::_Vector_base<int, std::allocator<int>>::_Vector_impl" = type { %"struct.std::_Vector_base<int, std::allocator<int>>::_Vector_impl_data" }
%"struct.std::_Vector_base<int, std::allocator<int>>::_Vector_impl_data" = type { ptr, ptr, ptr }

@grid = external dso_local global [22 x [22 x i32]], align 16
@R = external dso_local global i32, align 4
@C = external dso_local global i32, align 4
@binDecoded = external dso_local global %"class.std::vector", align 8
@d = external dso_local global i32, align 4
@dr = external dso_local global [4 x i32], align 16
@dc = external dso_local global [4 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local void @_Z4walkii(i32 noundef %0, i32 noundef %1) #0 {
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i8, align 1
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %9 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %10 = sext i32 %9 to i64
  %11 = getelementptr inbounds [22 x [22 x i32]], ptr @grid, i64 0, i64 %10
  %12 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %13 = sext i32 %12 to i64
  %14 = getelementptr inbounds [22 x i32], ptr %11, i64 0, i64 %13
  call void @_ZNSt6vectorIiSaIiEE9push_backERKi(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(24) @binDecoded, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %14)
  %15 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %16 = sext i32 %15 to i64
  %17 = getelementptr inbounds [22 x [22 x i32]], ptr @grid, i64 0, i64 %16
  %18 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %19 = sext i32 %18 to i64
  %20 = getelementptr inbounds [22 x i32], ptr %17, i64 0, i64 %19
  store i32 -1, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 1, ptr %5) #2
  store i8 0, ptr %5, align 1, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  store i32 0, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %21

21:                                               ; preds = %71, %2
  %22 = load i8, ptr %5, align 1, !tbaa !9, !range !11, !noundef !12
  %23 = trunc i8 %22 to i1
  br i1 %23, label %27, label %24

24:                                               ; preds = %21
  %25 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %26 = icmp slt i32 %25, 4
  br label %27

27:                                               ; preds = %24, %21
  %28 = phi i1 [ false, %21 ], [ %26, %24 ]
  br i1 %28, label %30, label %29

29:                                               ; preds = %27
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  br label %74

30:                                               ; preds = %27
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  %31 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %32 = load i32, ptr @d, align 4, !tbaa !5
  %33 = sext i32 %32 to i64
  %34 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr @dr, i64 0, i64 %33
  %35 = load i32, ptr %34, align 4, !tbaa !5
  %36 = add nsw i32 %31, %35
  store i32 %36, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %37 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %38 = load i32, ptr @d, align 4, !tbaa !5
  %39 = sext i32 %38 to i64
  %40 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr @dc, i64 0, i64 %39
  %41 = load i32, ptr %40, align 4, !tbaa !5
  %42 = add nsw i32 %37, %41
  store i32 %42, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %43 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %44 = icmp slt i32 %43, 0
  br i1 %44, label %65, label %45

45:                                               ; preds = %30
  %46 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %47 = load i32, ptr @R, align 4, !tbaa !5
  %48 = icmp eq i32 %46, %47
  br i1 %48, label %65, label %49

49:                                               ; preds = %45
  %50 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %51 = icmp slt i32 %50, 0
  br i1 %51, label %65, label %52

52:                                               ; preds = %49
  %53 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %54 = load i32, ptr @C, align 4, !tbaa !5
  %55 = icmp eq i32 %53, %54
  br i1 %55, label %65, label %56

56:                                               ; preds = %52
  %57 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %58 = sext i32 %57 to i64
  %59 = getelementptr inbounds [22 x [22 x i32]], ptr @grid, i64 0, i64 %58
  %60 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %61 = sext i32 %60 to i64
  %62 = getelementptr inbounds [22 x i32], ptr %59, i64 0, i64 %61
  %63 = load i32, ptr %62, align 4, !tbaa !5
  %64 = icmp eq i32 %63, -1
  br i1 %64, label %65, label %69

65:                                               ; preds = %56, %52, %49, %45, %30
  %66 = load i32, ptr @d, align 4, !tbaa !5
  %67 = add nsw i32 %66, 1
  %68 = srem i32 %67, 4
  store i32 %68, ptr @d, align 4, !tbaa !5
  br label %70

69:                                               ; preds = %56
  store i8 1, ptr %5, align 1, !tbaa !9
  br label %70

70:                                               ; preds = %69, %65
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  br label %71

71:                                               ; preds = %70
  %72 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %73 = add nsw i32 %72, 1
  store i32 %73, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %21, !llvm.loop !13

74:                                               ; preds = %29
  %75 = load i8, ptr %5, align 1, !tbaa !9, !range !11, !noundef !12
  %76 = trunc i8 %75 to i1
  br i1 %76, label %77, label %90

77:                                               ; preds = %74
  %78 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %79 = load i32, ptr @d, align 4, !tbaa !5
  %80 = sext i32 %79 to i64
  %81 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr @dr, i64 0, i64 %80
  %82 = load i32, ptr %81, align 4, !tbaa !5
  %83 = add nsw i32 %78, %82
  %84 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %85 = load i32, ptr @d, align 4, !tbaa !5
  %86 = sext i32 %85 to i64
  %87 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr @dc, i64 0, i64 %86
  %88 = load i32, ptr %87, align 4, !tbaa !5
  %89 = add nsw i32 %84, %88
  call void @_Z4walkii(i32 noundef %83, i32 noundef %89)
  br label %90

90:                                               ; preds = %77, %74
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 1, ptr %5) #2
  ret void
}

; Function Attrs: mustprogress uwtable
declare dso_local void @_ZNSt6vectorIiSaIiEE9push_backERKi(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(24), ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4)) #0 align 2

; 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 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 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"bool", !7, i64 0}
!11 = !{i8 0, i8 2}
!12 = !{}
!13 = distinct !{!13, !14}
!14 = !{!"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"

%"class.std::vector" = type { %"struct.std::_Vector_base" }
%"struct.std::_Vector_base" = type { %"struct.std::_Vector_base<int, std::allocator<int>>::_Vector_impl" }
%"struct.std::_Vector_base<int, std::allocator<int>>::_Vector_impl" = type { %"struct.std::_Vector_base<int, std::allocator<int>>::_Vector_impl_data" }
%"struct.std::_Vector_base<int, std::allocator<int>>::_Vector_impl_data" = type { ptr, ptr, ptr }

@grid = external dso_local global [22 x [22 x i32]], align 16
@R = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@C = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@binDecoded = external dso_local global %"class.std::vector", align 8
@d = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@dr = external dso_local local_unnamed_addr global [4 x i32], align 16
@dc = external dso_local local_unnamed_addr global [4 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local void @_Z4walkii(i32 noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  br label %tailrecurse

tailrecurse:                                      ; preds = %88, %2
  %.tr = phi i32 [ %0, %2 ], [ %92, %88 ]
  %.tr25 = phi i32 [ %1, %2 ], [ %95, %88 ]
  %3 = sext i32 %.tr to i64
  %4 = sext i32 %.tr25 to i64
  %5 = getelementptr inbounds [22 x [22 x i32]], ptr @grid, i64 0, i64 %3, i64 %4
  tail call void @_ZNSt6vectorIiSaIiEE9push_backERKi(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(24) @binDecoded, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %5)
  store i32 -1, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %d.promoted = load i32, ptr @d, align 4, !tbaa !5
  %6 = load i32, ptr @R, align 4
  %7 = load i32, ptr @C, align 4
  %8 = sext i32 %d.promoted to i64
  %9 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr @dr, i64 0, i64 %8
  %10 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %11 = add nsw i32 %10, %.tr
  %12 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr @dc, i64 0, i64 %8
  %13 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %14 = add nsw i32 %13, %.tr25
  %15 = icmp slt i32 %11, 0
  br i1 %15, label %.thread, label %16

16:                                               ; preds = %tailrecurse
  %17 = icmp eq i32 %11, %6
  %18 = icmp slt i32 %14, 0
  %or.cond = select i1 %17, i1 true, i1 %18
  %19 = icmp eq i32 %14, %7
  %or.cond24 = select i1 %or.cond, i1 true, i1 %19
  br i1 %or.cond24, label %.thread, label %20

20:                                               ; preds = %16
  %21 = zext nneg i32 %11 to i64
  %22 = zext nneg i32 %14 to i64
  %23 = getelementptr inbounds [22 x [22 x i32]], ptr @grid, i64 0, i64 %21, i64 %22
  %24 = load i32, ptr %23, align 4, !tbaa !5
  %25 = icmp eq i32 %24, -1
  br i1 %25, label %.thread, label %88

.thread:                                          ; preds = %tailrecurse, %16, %20
  %26 = add nsw i32 %d.promoted, 1
  %27 = srem i32 %26, 4
  store i32 %27, ptr @d, align 4, !tbaa !5
  %28 = sext i32 %27 to i64
  %29 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr @dr, i64 0, i64 %28
  %30 = load i32, ptr %29, align 4, !tbaa !5
  %31 = add nsw i32 %30, %.tr
  %32 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr @dc, i64 0, i64 %28
  %33 = load i32, ptr %32, align 4, !tbaa !5
  %34 = add nsw i32 %33, %.tr25
  %35 = icmp slt i32 %31, 0
  br i1 %35, label %.thread.1, label %36

36:                                               ; preds = %.thread
  %37 = icmp eq i32 %31, %6
  %38 = icmp slt i32 %34, 0
  %or.cond.1 = select i1 %37, i1 true, i1 %38
  %39 = icmp eq i32 %34, %7
  %or.cond24.1 = select i1 %or.cond.1, i1 true, i1 %39
  br i1 %or.cond24.1, label %.thread.1, label %40

40:                                               ; preds = %36
  %41 = zext nneg i32 %31 to i64
  %42 = zext nneg i32 %34 to i64
  %43 = getelementptr inbounds [22 x [22 x i32]], ptr @grid, i64 0, i64 %41, i64 %42
  %44 = load i32, ptr %43, align 4, !tbaa !5
  %45 = icmp eq i32 %44, -1
  br i1 %45, label %.thread.1, label %88

.thread.1:                                        ; preds = %40, %36, %.thread
  %46 = add nsw i32 %27, 1
  %47 = srem i32 %46, 4
  store i32 %47, ptr @d, align 4, !tbaa !5
  %48 = sext i32 %47 to i64
  %49 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr @dr, i64 0, i64 %48
  %50 = load i32, ptr %49, align 4, !tbaa !5
  %51 = add nsw i32 %50, %.tr
  %52 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr @dc, i64 0, i64 %48
  %53 = load i32, ptr %52, align 4, !tbaa !5
  %54 = add nsw i32 %53, %.tr25
  %55 = icmp slt i32 %51, 0
  br i1 %55, label %.thread.2, label %56

56:                                               ; preds = %.thread.1
  %57 = icmp eq i32 %51, %6
  %58 = icmp slt i32 %54, 0
  %or.cond.2 = select i1 %57, i1 true, i1 %58
  %59 = icmp eq i32 %54, %7
  %or.cond24.2 = select i1 %or.cond.2, i1 true, i1 %59
  br i1 %or.cond24.2, label %.thread.2, label %60

60:                                               ; preds = %56
  %61 = zext nneg i32 %51 to i64
  %62 = zext nneg i32 %54 to i64
  %63 = getelementptr inbounds [22 x [22 x i32]], ptr @grid, i64 0, i64 %61, i64 %62
  %64 = load i32, ptr %63, align 4, !tbaa !5
  %65 = icmp eq i32 %64, -1
  br i1 %65, label %.thread.2, label %88

.thread.2:                                        ; preds = %60, %56, %.thread.1
  %66 = add nsw i32 %47, 1
  %67 = srem i32 %66, 4
  store i32 %67, ptr @d, align 4, !tbaa !5
  %68 = sext i32 %67 to i64
  %69 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr @dr, i64 0, i64 %68
  %70 = load i32, ptr %69, align 4, !tbaa !5
  %71 = add nsw i32 %70, %.tr
  %72 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr @dc, i64 0, i64 %68
  %73 = load i32, ptr %72, align 4, !tbaa !5
  %74 = add nsw i32 %73, %.tr25
  %75 = icmp slt i32 %71, 0
  br i1 %75, label %.thread.3, label %76

76:                                               ; preds = %.thread.2
  %77 = icmp eq i32 %71, %6
  %78 = icmp slt i32 %74, 0
  %or.cond.3 = select i1 %77, i1 true, i1 %78
  %79 = icmp eq i32 %74, %7
  %or.cond24.3 = select i1 %or.cond.3, i1 true, i1 %79
  br i1 %or.cond24.3, label %.thread.3, label %80

80:                                               ; preds = %76
  %81 = zext nneg i32 %71 to i64
  %82 = zext nneg i32 %74 to i64
  %83 = getelementptr inbounds [22 x [22 x i32]], ptr @grid, i64 0, i64 %81, i64 %82
  %84 = load i32, ptr %83, align 4, !tbaa !5
  %85 = icmp eq i32 %84, -1
  br i1 %85, label %.thread.3, label %88

.thread.3:                                        ; preds = %80, %76, %.thread.2
  %86 = add nsw i32 %67, 1
  %87 = srem i32 %86, 4
  store i32 %87, ptr @d, align 4, !tbaa !5
  ret void

88:                                               ; preds = %80, %60, %40, %20
  %.lcssa = phi i32 [ %d.promoted, %20 ], [ %27, %40 ], [ %47, %60 ], [ %67, %80 ]
  %89 = sext i32 %.lcssa to i64
  %90 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr @dr, i64 0, i64 %89
  %91 = load i32, ptr %90, align 4, !tbaa !5
  %92 = add nsw i32 %91, %.tr
  %93 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr @dc, i64 0, i64 %89
  %94 = load i32, ptr %93, align 4, !tbaa !5
  %95 = add nsw i32 %94, %.tr25
  br label %tailrecurse
}

; Function Attrs: mustprogress uwtable
declare dso_local void @_ZNSt6vectorIiSaIiEE9push_backERKi(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(24), ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4)) local_unnamed_addr #0 align 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" }

!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"}


; Effective O3 passes: ADCEPass,AggressiveInstCombinePass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,InferAlignmentPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopRotatePass,LoopUnrollPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass