; LLVM IR from AlgoGenesis/C :: Backtracking Algorithms/Tug of War (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
define dso_local void @tugOfWarUtil(ptr noundef %0, ptr noundef %1, i32 noundef %2, ptr noundef %3, ptr noundef %4, i32 noundef %5, i32 noundef %6, i32 noundef %7, i32 noundef %8) #1 {
  %10 = alloca ptr, align 8
  %11 = alloca ptr, align 8
  %12 = alloca i32, align 4
  %13 = alloca ptr, align 8
  %14 = alloca ptr, align 8
  %15 = alloca i32, align 4
  %16 = alloca i32, align 4
  %17 = alloca i32, align 4
  %18 = alloca i32, align 4
  %19 = alloca i32, align 4
  %20 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  store i32 %2, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  store ptr %3, ptr %13, align 8, !tbaa !5
  store ptr %4, ptr %14, align 8, !tbaa !5
  store i32 %5, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  store i32 %6, ptr %16, align 4, !tbaa !9
  store i32 %7, ptr %17, align 4, !tbaa !9
  store i32 %8, ptr %18, align 4, !tbaa !9
  %21 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %22 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !9
  %23 = sdiv i32 %22, 2
  %24 = icmp eq i32 %21, %23
  br i1 %24, label %25, label %59

25:                                               ; preds = %9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %19) #3
  %26 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %27 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !9
  %28 = sub nsw i32 %26, %27
  %29 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !9
  %30 = sub nsw i32 %28, %29
  %31 = call i32 @llvm.abs.i32(i32 %30, i1 true)
  store i32 %31, ptr %19, align 4, !tbaa !9
  %32 = load i32, ptr %19, align 4, !tbaa !9
  %33 = load ptr, ptr %14, align 8, !tbaa !5
  %34 = load i32, ptr %33, align 4, !tbaa !9
  %35 = icmp slt i32 %32, %34
  br i1 %35, label %36, label %58

36:                                               ; preds = %25
  %37 = load i32, ptr %19, align 4, !tbaa !9
  %38 = load ptr, ptr %14, align 8, !tbaa !5
  store i32 %37, ptr %38, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %20) #3
  store i32 0, ptr %20, align 4, !tbaa !9
  br label %39

39:                                               ; preds = %54, %36
  %40 = load i32, ptr %20, align 4, !tbaa !9
  %41 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !9
  %42 = icmp slt i32 %40, %41
  br i1 %42, label %44, label %43

43:                                               ; preds = %39
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %20) #3
  br label %57

44:                                               ; preds = %39
  %45 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %46 = load i32, ptr %20, align 4, !tbaa !9
  %47 = sext i32 %46 to i64
  %48 = getelementptr inbounds i32, ptr %45, i64 %47
  %49 = load i32, ptr %48, align 4, !tbaa !9
  %50 = load ptr, ptr %13, align 8, !tbaa !5
  %51 = load i32, ptr %20, align 4, !tbaa !9
  %52 = sext i32 %51 to i64
  %53 = getelementptr inbounds i32, ptr %50, i64 %52
  store i32 %49, ptr %53, align 4, !tbaa !9
  br label %54

54:                                               ; preds = %44
  %55 = load i32, ptr %20, align 4, !tbaa !9
  %56 = add nsw i32 %55, 1
  store i32 %56, ptr %20, align 4, !tbaa !9
  br label %39, !llvm.loop !11

57:                                               ; preds = %43
  br label %58

58:                                               ; preds = %57, %25
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %19) #3
  br label %100

59:                                               ; preds = %9
  %60 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !9
  %61 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !9
  %62 = icmp eq i32 %60, %61
  br i1 %62, label %63, label %64

63:                                               ; preds = %59
  br label %100

64:                                               ; preds = %59
  %65 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %66 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !9
  %67 = sext i32 %66 to i64
  %68 = getelementptr inbounds i32, ptr %65, i64 %67
  store i32 1, ptr %68, align 4, !tbaa !9
  %69 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %70 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %71 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %72 = add nsw i32 %71, 1
  %73 = load ptr, ptr %13, align 8, !tbaa !5
  %74 = load ptr, ptr %14, align 8, !tbaa !5
  %75 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %76 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !9
  %77 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %78 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !9
  %79 = sext i32 %78 to i64
  %80 = getelementptr inbounds i32, ptr %77, i64 %79
  %81 = load i32, ptr %80, align 4, !tbaa !9
  %82 = add nsw i32 %76, %81
  %83 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !9
  %84 = add nsw i32 %83, 1
  %85 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !9
  call void @tugOfWarUtil(ptr noundef %69, ptr noundef %70, i32 noundef %72, ptr noundef %73, ptr noundef %74, i32 noundef %75, i32 noundef %82, i32 noundef %84, i32 noundef %85)
  %86 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %87 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !9
  %88 = sext i32 %87 to i64
  %89 = getelementptr inbounds i32, ptr %86, i64 %88
  store i32 0, ptr %89, align 4, !tbaa !9
  %90 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %91 = load ptr, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %92 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !9
  %93 = load ptr, ptr %13, align 8, !tbaa !5
  %94 = load ptr, ptr %14, align 8, !tbaa !5
  %95 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %96 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !9
  %97 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !9
  %98 = add nsw i32 %97, 1
  %99 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !9
  call void @tugOfWarUtil(ptr noundef %90, ptr noundef %91, i32 noundef %92, ptr noundef %93, ptr noundef %94, i32 noundef %95, i32 noundef %96, i32 noundef %98, i32 noundef %99)
  br label %100

100:                                              ; preds = %64, %63, %58
  ret void
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i32 @llvm.abs.i32(i32, i1 immarg) #2

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 = { nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none) }
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 = 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: nofree nosync nounwind memory(argmem: readwrite) uwtable
define dso_local void @tugOfWarUtil(ptr nocapture noundef readonly %0, ptr nocapture noundef %1, i32 noundef %2, ptr nocapture noundef writeonly %3, ptr nocapture noundef %4, i32 noundef %5, i32 noundef %6, i32 noundef %7, i32 noundef %8) local_unnamed_addr #0 {
  %10 = ptrtoint ptr %1 to i64
  %11 = ptrtoint ptr %3 to i64
  %12 = sdiv i32 %8, 2
  %13 = icmp eq i32 %12, %2
  br i1 %13, label %17, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %9
  %14 = add nsw i32 %2, 1
  %15 = icmp eq i32 %7, %8
  br i1 %15, label %.loopexit, label %tailrecurse.preheader

tailrecurse.preheader:                            ; preds = %.lr.ph
  %16 = sext i32 %7 to i64
  br label %tailrecurse

17:                                               ; preds = %9
  %18 = shl i32 %6, 1
  %19 = sub i32 %5, %18
  %20 = tail call i32 @llvm.abs.i32(i32 %19, i1 true)
  %21 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %22 = icmp slt i32 %20, %21
  br i1 %22, label %23, label %.loopexit

23:                                               ; preds = %17
  store i32 %20, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %24 = icmp sgt i32 %8, 0
  br i1 %24, label %.lr.ph57.preheader, label %.loopexit

.lr.ph57.preheader:                               ; preds = %23
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %8 to i64
  %min.iters.check = icmp ult i32 %8, 8
  %25 = sub i64 %11, %10
  %diff.check = icmp ult i64 %25, 32
  %or.cond = or i1 %min.iters.check, %diff.check
  br i1 %or.cond, label %.lr.ph57.preheader66, label %vector.ph

vector.ph:                                        ; preds = %.lr.ph57.preheader
  %n.vec = and i64 %wide.trip.count, 2147483640
  br label %vector.body

vector.body:                                      ; preds = %vector.body, %vector.ph
  %index = phi i64 [ 0, %vector.ph ], [ %index.next, %vector.body ]
  %26 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %index
  %27 = getelementptr inbounds i8, ptr %26, i64 16
  %wide.load = load <4 x i32>, ptr %26, align 4, !tbaa !5
  %wide.load65 = load <4 x i32>, ptr %27, align 4, !tbaa !5
  %28 = getelementptr inbounds i32, ptr %3, i64 %index
  %29 = getelementptr inbounds i8, ptr %28, i64 16
  store <4 x i32> %wide.load, ptr %28, align 4, !tbaa !5
  store <4 x i32> %wide.load65, ptr %29, align 4, !tbaa !5
  %index.next = add nuw i64 %index, 8
  %30 = icmp eq i64 %index.next, %n.vec
  br i1 %30, label %middle.block, label %vector.body, !llvm.loop !9

middle.block:                                     ; preds = %vector.body
  %cmp.n = icmp eq i64 %n.vec, %wide.trip.count
  br i1 %cmp.n, label %.loopexit, label %.lr.ph57.preheader66

.lr.ph57.preheader66:                             ; preds = %middle.block, %.lr.ph57.preheader
  %indvars.iv60.ph = phi i64 [ 0, %.lr.ph57.preheader ], [ %n.vec, %middle.block ]
  %xtraiter = and i64 %wide.trip.count, 3
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %.lr.ph57.prol.loopexit, label %.lr.ph57.prol

.lr.ph57.prol:                                    ; preds = %.lr.ph57.preheader66, %.lr.ph57.prol
  %indvars.iv60.prol = phi i64 [ %indvars.iv.next61.prol, %.lr.ph57.prol ], [ %indvars.iv60.ph, %.lr.ph57.preheader66 ]
  %prol.iter = phi i64 [ %prol.iter.next, %.lr.ph57.prol ], [ 0, %.lr.ph57.preheader66 ]
  %31 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %indvars.iv60.prol
  %32 = load i32, ptr %31, align 4, !tbaa !5
  %33 = getelementptr inbounds i32, ptr %3, i64 %indvars.iv60.prol
  store i32 %32, ptr %33, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next61.prol = add nuw nsw i64 %indvars.iv60.prol, 1
  %prol.iter.next = add i64 %prol.iter, 1
  %prol.iter.cmp.not = icmp eq i64 %prol.iter.next, %xtraiter
  br i1 %prol.iter.cmp.not, label %.lr.ph57.prol.loopexit, label %.lr.ph57.prol, !llvm.loop !13

.lr.ph57.prol.loopexit:                           ; preds = %.lr.ph57.prol, %.lr.ph57.preheader66
  %indvars.iv60.unr = phi i64 [ %indvars.iv60.ph, %.lr.ph57.preheader66 ], [ %indvars.iv.next61.prol, %.lr.ph57.prol ]
  %34 = sub nsw i64 %indvars.iv60.ph, %wide.trip.count
  %35 = icmp ugt i64 %34, -4
  br i1 %35, label %.loopexit, label %.lr.ph57

.lr.ph57:                                         ; preds = %.lr.ph57.prol.loopexit, %.lr.ph57
  %indvars.iv60 = phi i64 [ %indvars.iv.next61.3, %.lr.ph57 ], [ %indvars.iv60.unr, %.lr.ph57.prol.loopexit ]
  %36 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %indvars.iv60
  %37 = load i32, ptr %36, align 4, !tbaa !5
  %38 = getelementptr inbounds i32, ptr %3, i64 %indvars.iv60
  store i32 %37, ptr %38, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next61 = add nuw nsw i64 %indvars.iv60, 1
  %39 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %indvars.iv.next61
  %40 = load i32, ptr %39, align 4, !tbaa !5
  %41 = getelementptr inbounds i32, ptr %3, i64 %indvars.iv.next61
  store i32 %40, ptr %41, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next61.1 = add nuw nsw i64 %indvars.iv60, 2
  %42 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %indvars.iv.next61.1
  %43 = load i32, ptr %42, align 4, !tbaa !5
  %44 = getelementptr inbounds i32, ptr %3, i64 %indvars.iv.next61.1
  store i32 %43, ptr %44, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next61.2 = add nuw nsw i64 %indvars.iv60, 3
  %45 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %indvars.iv.next61.2
  %46 = load i32, ptr %45, align 4, !tbaa !5
  %47 = getelementptr inbounds i32, ptr %3, i64 %indvars.iv.next61.2
  store i32 %46, ptr %47, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next61.3 = add nuw nsw i64 %indvars.iv60, 4
  %exitcond.not.3 = icmp eq i64 %indvars.iv.next61.3, %wide.trip.count
  br i1 %exitcond.not.3, label %.loopexit, label %.lr.ph57, !llvm.loop !15

tailrecurse:                                      ; preds = %tailrecurse.preheader, %tailrecurse
  %indvars.iv = phi i64 [ %16, %tailrecurse.preheader ], [ %indvars.iv.next, %tailrecurse ]
  %48 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %indvars.iv
  store i32 1, ptr %48, align 4, !tbaa !5
  %49 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %50 = load i32, ptr %49, align 4, !tbaa !5
  %51 = add nsw i32 %50, %6
  %indvars.iv.next = add nsw i64 %indvars.iv, 1
  %52 = trunc nsw i64 %indvars.iv.next to i32
  tail call void @tugOfWarUtil(ptr noundef %0, ptr noundef %1, i32 noundef %14, ptr noundef %3, ptr noundef %4, i32 noundef %5, i32 noundef %51, i32 noundef %52, i32 noundef %8)
  store i32 0, ptr %48, align 4, !tbaa !5
  %53 = icmp eq i32 %52, %8
  br i1 %53, label %.loopexit, label %tailrecurse

.loopexit:                                        ; preds = %tailrecurse, %.lr.ph57.prol.loopexit, %.lr.ph57, %middle.block, %.lr.ph, %23, %17
  ret void
}

; Function Attrs: mustprogress nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i32 @llvm.abs.i32(i32, i1 immarg) #1

attributes #0 = { nofree nosync nounwind memory(argmem: readwrite) 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 = { mustprogress 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 = distinct !{!9, !10, !11, !12}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = !{!"llvm.loop.isvectorized", i32 1}
!12 = !{!"llvm.loop.unroll.runtime.disable"}
!13 = distinct !{!13, !14}
!14 = !{!"llvm.loop.unroll.disable"}
!15 = distinct !{!15, !10, !11}


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