; LLVM IR from TheAlgorithms/C-Plus-Plus :: dynamic_programming/matrix_chain_multiplication.ll (Z25MatrixChainMultiplicationPiii)

; 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"

@dp = external dso_local global [10 x [10 x i32]], align 16

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z25MatrixChainMultiplicationPiii(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) #0 {
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  store i32 %2, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %11 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %12 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %13 = add nsw i32 %12, 1
  %14 = icmp sle i32 %11, %13
  br i1 %14, label %15, label %16

15:                                               ; preds = %3
  store i32 0, ptr %4, align 4
  br label %89

16:                                               ; preds = %3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  store i32 2147483647, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %17 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %18 = sext i32 %17 to i64
  %19 = getelementptr inbounds [10 x [10 x i32]], ptr @dp, i64 0, i64 %18
  %20 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %21 = sext i32 %20 to i64
  %22 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr %19, i64 0, i64 %21
  %23 = load i32, ptr %22, align 4, !tbaa !9
  %24 = icmp eq i32 %23, 0
  br i1 %24, label %25, label %81

25:                                               ; preds = %16
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  %26 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %27 = add nsw i32 %26, 1
  store i32 %27, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %28

28:                                               ; preds = %70, %25
  %29 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %30 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %31 = sub nsw i32 %30, 1
  %32 = icmp sle i32 %29, %31
  br i1 %32, label %34, label %33

33:                                               ; preds = %28
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  br label %73

34:                                               ; preds = %28
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  %35 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %36 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %37 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %38 = call noundef i32 @_Z25MatrixChainMultiplicationPiii(ptr noundef %35, i32 noundef %36, i32 noundef %37)
  store i32 %38, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %39 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %40 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %41 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %42 = call noundef i32 @_Z25MatrixChainMultiplicationPiii(ptr noundef %39, i32 noundef %40, i32 noundef %41)
  %43 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %44 = add nsw i32 %43, %42
  store i32 %44, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %45 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %46 = load i32, ptr %6, 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 %5, align 8, !tbaa !5
  %51 = load i32, ptr %9, 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 = mul nsw i32 %49, %54
  %56 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %57 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %58 = sext i32 %57 to i64
  %59 = getelementptr inbounds i32, ptr %56, i64 %58
  %60 = load i32, ptr %59, align 4, !tbaa !9
  %61 = mul nsw i32 %55, %60
  %62 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %63 = add nsw i32 %62, %61
  store i32 %63, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %64 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %65 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %66 = icmp slt i32 %64, %65
  br i1 %66, label %67, label %69

67:                                               ; preds = %34
  %68 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  store i32 %68, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  br label %69

69:                                               ; preds = %67, %34
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  br label %70

70:                                               ; preds = %69
  %71 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %72 = add nsw i32 %71, 1
  store i32 %72, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %28, !llvm.loop !11

73:                                               ; preds = %33
  %74 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %75 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %76 = sext i32 %75 to i64
  %77 = getelementptr inbounds [10 x [10 x i32]], ptr @dp, i64 0, i64 %76
  %78 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %79 = sext i32 %78 to i64
  %80 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr %77, i64 0, i64 %79
  store i32 %74, ptr %80, align 4, !tbaa !9
  br label %81

81:                                               ; preds = %73, %16
  %82 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %83 = sext i32 %82 to i64
  %84 = getelementptr inbounds [10 x [10 x i32]], ptr @dp, i64 0, i64 %83
  %85 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %86 = sext i32 %85 to i64
  %87 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr %84, i64 0, i64 %86
  %88 = load i32, ptr %87, align 4, !tbaa !9
  store i32 %88, ptr %4, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  br label %89

89:                                               ; preds = %81, %15
  %90 = load i32, ptr %4, align 4
  ret i32 %90
}

; 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 = !{!"any pointer", !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"}


; 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"

@dp = external dso_local local_unnamed_addr global [10 x [10 x i32]], align 16

; Function Attrs: mustprogress nofree nosync nounwind memory(readwrite, argmem: read, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z25MatrixChainMultiplicationPiii(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = add nsw i32 %1, 1
  %.not = icmp slt i32 %4, %2
  br i1 %.not, label %5, label %26

5:                                                ; preds = %3
  %6 = sext i32 %1 to i64
  %7 = sext i32 %2 to i64
  %8 = getelementptr inbounds [10 x [10 x i32]], ptr @dp, i64 0, i64 %6, i64 %7
  %9 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %10 = icmp eq i32 %9, 0
  br i1 %10, label %.lr.ph, label %26

.lr.ph:                                           ; preds = %5
  %11 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %6
  %12 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %7
  %13 = add nsw i64 %6, 1
  br label %14

._crit_edge:                                      ; preds = %14
  store i32 %spec.select, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %26

14:                                               ; preds = %.lr.ph, %14
  %indvars.iv = phi i64 [ %13, %.lr.ph ], [ %indvars.iv.next, %14 ]
  %.03037 = phi i32 [ 2147483647, %.lr.ph ], [ %spec.select, %14 ]
  %15 = trunc nsw i64 %indvars.iv to i32
  %16 = tail call noundef i32 @_Z25MatrixChainMultiplicationPiii(ptr noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %15)
  %17 = tail call noundef i32 @_Z25MatrixChainMultiplicationPiii(ptr noundef %0, i32 noundef %15, i32 noundef %2)
  %18 = add nsw i32 %17, %16
  %19 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %20 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %21 = load i32, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  %22 = mul nsw i32 %21, %19
  %23 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %24 = mul nsw i32 %22, %23
  %25 = add nsw i32 %18, %24
  %spec.select = tail call i32 @llvm.smin.i32(i32 %25, i32 %.03037)
  %indvars.iv.next = add nsw i64 %indvars.iv, 1
  %lftr.wideiv = trunc i64 %indvars.iv.next to i32
  %exitcond.not = icmp eq i32 %lftr.wideiv, %2
  br i1 %exitcond.not, label %._crit_edge, label %14, !llvm.loop !9

26:                                               ; preds = %5, %._crit_edge, %3
  %.031 = phi i32 [ 0, %3 ], [ %spec.select, %._crit_edge ], [ %9, %5 ]
  ret i32 %.031
}

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

attributes #0 = { mustprogress nofree nosync nounwind memory(readwrite, argmem: read, 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" }
attributes #1 = { 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++ TBAA"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


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