; LLVM IR from VastoLorde95/Competitive-Programming :: Codeforces/400/E/E.ll (Z3phix)

; 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"

@primes = external dso_local global [10000010 x i32], align 16
@pcnt = external dso_local global i32, align 4

; 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: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef i64 @_Z3phix(i64 noundef %0) #1 {
  %2 = alloca i64, align 8
  %3 = alloca i64, align 8
  %4 = alloca i64, align 8
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  store i64 %0, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %3) #2
  %7 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  store i64 %7, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %4) #2
  %8 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  store i64 %8, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #2
  store i32 0, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %9

9:                                                ; preds = %61, %1
  %10 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %11 = load i32, ptr @pcnt, align 4, !tbaa !9
  %12 = icmp slt i32 %10, %11
  br i1 %12, label %14, label %13

13:                                               ; preds = %9
  store i32 2, ptr %6, align 4
  br label %64

14:                                               ; preds = %9
  %15 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %16 = sext i32 %15 to i64
  %17 = getelementptr inbounds [10000010 x i32], ptr @primes, i64 0, i64 %16
  %18 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !9
  %19 = sext i32 %18 to i64
  %20 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %21 = icmp sgt i64 %19, %20
  br i1 %21, label %22, label %23

22:                                               ; preds = %14
  store i32 2, ptr %6, align 4
  br label %64

23:                                               ; preds = %14
  %24 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %25 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %26 = sext i32 %25 to i64
  %27 = getelementptr inbounds [10000010 x i32], ptr @primes, i64 0, i64 %26
  %28 = load i32, ptr %27, align 4, !tbaa !9
  %29 = sext i32 %28 to i64
  %30 = srem i64 %24, %29
  %31 = icmp eq i64 %30, 0
  br i1 %31, label %32, label %60

32:                                               ; preds = %23
  %33 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %34 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %35 = sext i32 %34 to i64
  %36 = getelementptr inbounds [10000010 x i32], ptr @primes, i64 0, i64 %35
  %37 = load i32, ptr %36, align 4, !tbaa !9
  %38 = sext i32 %37 to i64
  %39 = sdiv i64 %33, %38
  %40 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %41 = sub nsw i64 %40, %39
  store i64 %41, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  br label %42

42:                                               ; preds = %51, %32
  %43 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %44 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %45 = sext i32 %44 to i64
  %46 = getelementptr inbounds [10000010 x i32], ptr @primes, i64 0, i64 %45
  %47 = load i32, ptr %46, align 4, !tbaa !9
  %48 = sext i32 %47 to i64
  %49 = srem i64 %43, %48
  %50 = icmp eq i64 %49, 0
  br i1 %50, label %51, label %59

51:                                               ; preds = %42
  %52 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %53 = sext i32 %52 to i64
  %54 = getelementptr inbounds [10000010 x i32], ptr @primes, i64 0, i64 %53
  %55 = load i32, ptr %54, align 4, !tbaa !9
  %56 = sext i32 %55 to i64
  %57 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %58 = sdiv i64 %57, %56
  store i64 %58, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  br label %42, !llvm.loop !11

59:                                               ; preds = %42
  br label %60

60:                                               ; preds = %59, %23
  br label %61

61:                                               ; preds = %60
  %62 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %63 = add nsw i32 %62, 1
  store i32 %63, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %9, !llvm.loop !13

64:                                               ; preds = %22, %13
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #2
  br label %65

65:                                               ; preds = %64
  %66 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %67 = icmp sgt i64 %66, 1
  br i1 %67, label %68, label %74

68:                                               ; preds = %65
  %69 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %70 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %71 = sdiv i64 %69, %70
  %72 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %73 = sub nsw i64 %72, %71
  store i64 %73, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  br label %74

74:                                               ; preds = %68, %65
  %75 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  store i32 1, ptr %6, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %4) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %3) #2
  ret i64 %75
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { mustprogress 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 = { 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 = !{!"long long", !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}


; 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"

@primes = external dso_local local_unnamed_addr global [10000010 x i32], align 16
@pcnt = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4

; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(read, argmem: none, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local noundef i64 @_Z3phix(i64 noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  %2 = load i32, ptr @pcnt, align 4, !tbaa !5
  %3 = icmp sgt i32 %2, 0
  br i1 %3, label %.lr.ph29.preheader, label %._crit_edge

.lr.ph29.preheader:                               ; preds = %1
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %2 to i64
  br label %.lr.ph29

.lr.ph29:                                         ; preds = %.lr.ph29.preheader, %.loopexit
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.lr.ph29.preheader ], [ %indvars.iv.next, %.loopexit ]
  %.02027 = phi i64 [ %0, %.lr.ph29.preheader ], [ %.2, %.loopexit ]
  %.02126 = phi i64 [ %0, %.lr.ph29.preheader ], [ %.122, %.loopexit ]
  %4 = getelementptr inbounds [10000010 x i32], ptr @primes, i64 0, i64 %indvars.iv
  %5 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %6 = sext i32 %5 to i64
  %7 = icmp slt i64 %.02027, %6
  br i1 %7, label %._crit_edge, label %8

8:                                                ; preds = %.lr.ph29
  %9 = srem i64 %.02027, %6
  %10 = icmp eq i64 %9, 0
  br i1 %10, label %.lr.ph.preheader, label %.loopexit

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %8
  %11 = sdiv i64 %.02126, %6
  %12 = sub nsw i64 %.02126, %11
  br label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader, %.lr.ph
  %.125 = phi i64 [ %13, %.lr.ph ], [ %.02027, %.lr.ph.preheader ]
  %13 = sdiv i64 %.125, %6
  %14 = srem i64 %13, %6
  %15 = icmp eq i64 %14, 0
  br i1 %15, label %.lr.ph, label %.loopexit, !llvm.loop !9

.loopexit:                                        ; preds = %.lr.ph, %8
  %.122 = phi i64 [ %.02126, %8 ], [ %12, %.lr.ph ]
  %.2 = phi i64 [ %.02027, %8 ], [ %13, %.lr.ph ]
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next, %wide.trip.count
  br i1 %exitcond.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph29, !llvm.loop !11

._crit_edge:                                      ; preds = %.loopexit, %.lr.ph29, %1
  %.021.lcssa = phi i64 [ %0, %1 ], [ %.02126, %.lr.ph29 ], [ %.122, %.loopexit ]
  %.020.lcssa = phi i64 [ %0, %1 ], [ %.02027, %.lr.ph29 ], [ %.2, %.loopexit ]
  %16 = icmp sgt i64 %.020.lcssa, 1
  br i1 %16, label %17, label %20

17:                                               ; preds = %._crit_edge
  %18 = sdiv i64 %.021.lcssa, %.020.lcssa
  %19 = sub nsw i64 %.021.lcssa, %18
  br label %20

20:                                               ; preds = %17, %._crit_edge
  %.223 = phi i64 [ %19, %17 ], [ %.021.lcssa, %._crit_edge ]
  ret i64 %.223
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(read, 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"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = distinct !{!11, !10}


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