; LLVM IR from UtkarshPathrabe/Competitive-Coding :: SPOJ Solutions/ASCDFIB.ll (Z6genfibi)

; 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"

@fib = external dso_local global [1110000 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z6genfibi(i32 noundef %0) #0 {
  %2 = alloca i32, align 4
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %8 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %9 = sext i32 %8 to i64
  %10 = getelementptr inbounds [1110000 x i32], ptr @fib, i64 0, i64 %9
  %11 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %12 = icmp ne i32 %11, -1
  br i1 %12, label %13, label %18

13:                                               ; preds = %1
  %14 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %15 = sext i32 %14 to i64
  %16 = getelementptr inbounds [1110000 x i32], ptr @fib, i64 0, i64 %15
  %17 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  store i32 %17, ptr %2, align 4
  br label %71

18:                                               ; preds = %1
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %4) #2
  %19 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %20 = ashr i32 %19, 1
  store i32 %20, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #2
  %21 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %22 = call noundef i32 @_Z6genfibi(i32 noundef %21)
  store i32 %22, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  %23 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %24 = add nsw i32 %23, 1
  %25 = call noundef i32 @_Z6genfibi(i32 noundef %24)
  store i32 %25, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %26 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %27 = srem i32 %26, 2
  %28 = icmp eq i32 %27, 0
  br i1 %28, label %29, label %49

29:                                               ; preds = %18
  %30 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %31 = sext i32 %30 to i64
  %32 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %33 = sext i32 %32 to i64
  %34 = mul nsw i64 2, %33
  %35 = add nsw i64 %34, 1000000
  %36 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %37 = sext i32 %36 to i64
  %38 = sub nsw i64 %35, %37
  %39 = mul nsw i64 %31, %38
  %40 = srem i64 %39, 100000
  %41 = trunc i64 %40 to i32
  %42 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %43 = sext i32 %42 to i64
  %44 = getelementptr inbounds [1110000 x i32], ptr @fib, i64 0, i64 %43
  store i32 %41, ptr %44, align 4, !tbaa !5
  %45 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %46 = sext i32 %45 to i64
  %47 = getelementptr inbounds [1110000 x i32], ptr @fib, i64 0, i64 %46
  %48 = load i32, ptr %47, align 4, !tbaa !5
  store i32 %48, ptr %2, align 4
  store i32 1, ptr %7, align 4
  br label %70

49:                                               ; preds = %18
  %50 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %51 = sext i32 %50 to i64
  %52 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %53 = sext i32 %52 to i64
  %54 = mul nsw i64 %51, %53
  %55 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %56 = sext i32 %55 to i64
  %57 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %58 = sext i32 %57 to i64
  %59 = mul nsw i64 %56, %58
  %60 = add nsw i64 %54, %59
  %61 = srem i64 %60, 100000
  %62 = trunc i64 %61 to i32
  %63 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %64 = sext i32 %63 to i64
  %65 = getelementptr inbounds [1110000 x i32], ptr @fib, i64 0, i64 %64
  store i32 %62, ptr %65, align 4, !tbaa !5
  %66 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %67 = sext i32 %66 to i64
  %68 = getelementptr inbounds [1110000 x i32], ptr @fib, i64 0, i64 %67
  %69 = load i32, ptr %68, align 4, !tbaa !5
  store i32 %69, ptr %2, align 4
  store i32 1, ptr %7, align 4
  br label %70

70:                                               ; preds = %49, %29
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %4) #2
  br label %71

71:                                               ; preds = %70, %13
  %72 = load i32, ptr %2, align 4
  ret i32 %72
}

; 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"}


; 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"

@fib = external dso_local local_unnamed_addr global [1110000 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress nofree nosync nounwind memory(readwrite, argmem: none, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z6genfibi(i32 noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  %2 = sext i32 %0 to i64
  %3 = getelementptr inbounds [1110000 x i32], ptr @fib, i64 0, i64 %2
  %4 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %.not = icmp eq i32 %4, -1
  br i1 %.not, label %5, label %27

5:                                                ; preds = %1
  %6 = ashr i32 %0, 1
  %7 = tail call noundef i32 @_Z6genfibi(i32 noundef %6)
  %8 = add nsw i32 %6, 1
  %9 = tail call noundef i32 @_Z6genfibi(i32 noundef %8)
  %10 = and i32 %0, 1
  %11 = icmp eq i32 %10, 0
  br i1 %11, label %12, label %19

12:                                               ; preds = %5
  %13 = sext i32 %7 to i64
  %14 = sext i32 %9 to i64
  %15 = shl nsw i64 %14, 1
  %reass.sub = sub nsw i64 %15, %13
  %16 = add nsw i64 %reass.sub, 1000000
  %17 = mul nsw i64 %16, %13
  %18 = srem i64 %17, 100000
  br label %26

19:                                               ; preds = %5
  %20 = sext i32 %9 to i64
  %21 = mul nsw i64 %20, %20
  %22 = sext i32 %7 to i64
  %23 = mul nsw i64 %22, %22
  %24 = add nuw nsw i64 %21, %23
  %25 = urem i64 %24, 100000
  br label %26

26:                                               ; preds = %19, %12
  %storemerge.in = phi i64 [ %25, %19 ], [ %18, %12 ]
  %storemerge = trunc nsw i64 %storemerge.in to i32
  store i32 %storemerge, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  br label %27

27:                                               ; preds = %1, %26
  %.1 = phi i32 [ %storemerge, %26 ], [ %4, %1 ]
  ret i32 %.1
}

attributes #0 = { mustprogress nofree nosync nounwind memory(readwrite, argmem: none, inaccessiblemem: none) 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: EarlyCSEPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass