; LLVM IR from VastoLorde95/Competitive-Programming :: Codeforces/244 Division 2/Problem E/E.ll (Z1fi)

; 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"

@n = external dso_local global i32, align 4
@m = external dso_local global i32, align 4
@x = external dso_local global [1001000 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef i64 @_Z1fi(i32 noundef %0) #0 {
  %2 = alloca i64, align 8
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i64, align 8
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %4) #3
  store i32 0, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %6) #3
  store i64 0, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  br label %10

10:                                               ; preds = %55, %1
  %11 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %12 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %13 = icmp slt i32 %11, %12
  br i1 %13, label %14, label %21

14:                                               ; preds = %10
  %15 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %16 = sext i32 %15 to i64
  %17 = getelementptr inbounds [1001000 x i32], ptr @x, i64 0, i64 %16
  %18 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  %19 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %20 = icmp sle i32 %18, %19
  br label %21

21:                                               ; preds = %14, %10
  %22 = phi i1 [ false, %10 ], [ %20, %14 ]
  br i1 %22, label %23, label %56

23:                                               ; preds = %21
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #3
  %24 = load i32, ptr @m, align 4, !tbaa !5
  store i32 %24, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %25 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %26 = sext i32 %25 to i64
  %27 = getelementptr inbounds [1001000 x i32], ptr @x, i64 0, i64 %26
  %28 = load i32, ptr %27, align 4, !tbaa !5
  %29 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %30 = sub nsw i32 %28, %29
  %31 = call i32 @llvm.abs.i32(i32 %30, i1 true)
  %32 = sext i32 %31 to i64
  %33 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %34 = add nsw i64 %33, %32
  store i64 %34, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  br label %35

35:                                               ; preds = %52, %23
  %36 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %37 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %38 = icmp slt i32 %36, %37
  br i1 %38, label %39, label %50

39:                                               ; preds = %35
  %40 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %41 = sext i32 %40 to i64
  %42 = getelementptr inbounds [1001000 x i32], ptr @x, i64 0, i64 %41
  %43 = load i32, ptr %42, align 4, !tbaa !5
  %44 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %45 = icmp sle i32 %43, %44
  br i1 %45, label %46, label %50

46:                                               ; preds = %39
  %47 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %48 = add nsw i32 %47, -1
  store i32 %48, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %49 = icmp ne i32 %47, 0
  br label %50

50:                                               ; preds = %46, %39, %35
  %51 = phi i1 [ false, %39 ], [ false, %35 ], [ %49, %46 ]
  br i1 %51, label %52, label %55

52:                                               ; preds = %50
  %53 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %54 = add nsw i32 %53, 1
  store i32 %54, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %35, !llvm.loop !11

55:                                               ; preds = %50
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #3
  br label %10, !llvm.loop !13

56:                                               ; preds = %21
  %57 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %58 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %59 = icmp eq i32 %57, %58
  br i1 %59, label %60, label %62

60:                                               ; preds = %56
  %61 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  store i64 %61, ptr %2, align 8
  store i32 1, ptr %8, align 4
  br label %114

62:                                               ; preds = %56
  %63 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  store i32 %63, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %64 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %65 = sub nsw i32 %64, 1
  store i32 %65, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %66

66:                                               ; preds = %111, %62
  %67 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %68 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %69 = icmp sge i32 %67, %68
  br i1 %69, label %70, label %77

70:                                               ; preds = %66
  %71 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %72 = sext i32 %71 to i64
  %73 = getelementptr inbounds [1001000 x i32], ptr @x, i64 0, i64 %72
  %74 = load i32, ptr %73, align 4, !tbaa !5
  %75 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %76 = icmp sgt i32 %74, %75
  br label %77

77:                                               ; preds = %70, %66
  %78 = phi i1 [ false, %66 ], [ %76, %70 ]
  br i1 %78, label %79, label %112

79:                                               ; preds = %77
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #3
  %80 = load i32, ptr @m, align 4, !tbaa !5
  store i32 %80, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %81 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %82 = sext i32 %81 to i64
  %83 = getelementptr inbounds [1001000 x i32], ptr @x, i64 0, i64 %82
  %84 = load i32, ptr %83, align 4, !tbaa !5
  %85 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %86 = sub nsw i32 %84, %85
  %87 = call i32 @llvm.abs.i32(i32 %86, i1 true)
  %88 = sext i32 %87 to i64
  %89 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %90 = add nsw i64 %89, %88
  store i64 %90, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  br label %91

91:                                               ; preds = %108, %79
  %92 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %93 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %94 = icmp sge i32 %92, %93
  br i1 %94, label %95, label %106

95:                                               ; preds = %91
  %96 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %97 = sext i32 %96 to i64
  %98 = getelementptr inbounds [1001000 x i32], ptr @x, i64 0, i64 %97
  %99 = load i32, ptr %98, align 4, !tbaa !5
  %100 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %101 = icmp sgt i32 %99, %100
  br i1 %101, label %102, label %106

102:                                              ; preds = %95
  %103 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %104 = add nsw i32 %103, -1
  store i32 %104, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %105 = icmp ne i32 %103, 0
  br label %106

106:                                              ; preds = %102, %95, %91
  %107 = phi i1 [ false, %95 ], [ false, %91 ], [ %105, %102 ]
  br i1 %107, label %108, label %111

108:                                              ; preds = %106
  %109 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %110 = add nsw i32 %109, -1
  store i32 %110, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %91, !llvm.loop !14

111:                                              ; preds = %106
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #3
  br label %66, !llvm.loop !15

112:                                              ; preds = %77
  %113 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  store i64 %113, ptr %2, align 8
  store i32 1, ptr %8, align 4
  br label %114

114:                                              ; preds = %112, %60
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %6) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %4) #3
  %115 = load i64, ptr %2, align 8
  ret i64 %115
}

; 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 speculatable willreturn memory(none)
declare i32 @llvm.abs.i32(i32, i1 immarg) #2

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #1

attributes #0 = { 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 #1 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
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 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"long long", !7, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = distinct !{!13, !12}
!14 = distinct !{!14, !12}
!15 = distinct !{!15, !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"

@n = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@m = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@x = external dso_local local_unnamed_addr global [1001000 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(read, argmem: none, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local noundef i64 @_Z1fi(i32 noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  %2 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %3 = icmp sgt i32 %2, 0
  br i1 %3, label %.lr.ph57, label %.critedge

.lr.ph57:                                         ; preds = %1
  %4 = load i32, ptr @m, align 4
  %5 = zext nneg i32 %2 to i64
  br label %6

6:                                                ; preds = %.lr.ph57, %.critedge2
  %.03656 = phi i64 [ 0, %.lr.ph57 ], [ %12, %.critedge2 ]
  %.03855 = phi i32 [ 0, %.lr.ph57 ], [ %.139.lcssa, %.critedge2 ]
  %7 = sext i32 %.03855 to i64
  %8 = getelementptr inbounds [1001000 x i32], ptr @x, i64 0, i64 %7
  %9 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %.not = icmp sgt i32 %9, %0
  br i1 %.not, label %.critedge, label %10

10:                                               ; preds = %6
  %.neg = sub nsw i32 %0, %9
  %11 = zext nneg i32 %.neg to i64
  %12 = add nuw nsw i64 %.03656, %11
  %13 = icmp slt i32 %.03855, %2
  br i1 %13, label %.lr.ph, label %.critedge2

.lr.ph:                                           ; preds = %10, %16
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %16 ], [ %7, %10 ]
  %.03552 = phi i32 [ %17, %16 ], [ %4, %10 ]
  %14 = getelementptr inbounds [1001000 x i32], ptr @x, i64 0, i64 %indvars.iv
  %15 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %.not48 = icmp sgt i32 %15, %0
  %.not49 = icmp eq i32 %.03552, 0
  %or.cond = select i1 %.not48, i1 true, i1 %.not49
  br i1 %or.cond, label %.critedge2.loopexit, label %16

16:                                               ; preds = %.lr.ph
  %17 = add nsw i32 %.03552, -1
  %indvars.iv.next = add nsw i64 %indvars.iv, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next, %5
  br i1 %exitcond.not, label %.critedge4, label %.lr.ph, !llvm.loop !9

.critedge2.loopexit:                              ; preds = %.lr.ph
  %18 = trunc nsw i64 %indvars.iv to i32
  br label %.critedge2

.critedge2:                                       ; preds = %.critedge2.loopexit, %10
  %.139.lcssa = phi i32 [ %.03855, %10 ], [ %18, %.critedge2.loopexit ]
  %19 = icmp slt i32 %.139.lcssa, %2
  br i1 %19, label %6, label %.critedge, !llvm.loop !11

.critedge:                                        ; preds = %6, %.critedge2, %1
  %.038.lcssa = phi i32 [ 0, %1 ], [ %.139.lcssa, %.critedge2 ], [ %.03855, %6 ]
  %.036.lcssa = phi i64 [ 0, %1 ], [ %12, %.critedge2 ], [ %.03656, %6 ]
  %.not4572.not = icmp sgt i32 %2, %.038.lcssa
  br i1 %.not4572.not, label %.lr.ph75, label %.critedge4

.lr.ph75:                                         ; preds = %.critedge
  %20 = add nsw i32 %2, -1
  %21 = load i32, ptr @m, align 4
  %22 = sext i32 %.038.lcssa to i64
  %23 = add i32 %.038.lcssa, -1
  br label %24

24:                                               ; preds = %.lr.ph75, %.critedge6
  %.174 = phi i64 [ %.036.lcssa, %.lr.ph75 ], [ %32, %.critedge6 ]
  %.273 = phi i32 [ %20, %.lr.ph75 ], [ %.3.lcssa, %.critedge6 ]
  %25 = sext i32 %.273 to i64
  %26 = getelementptr inbounds [1001000 x i32], ptr @x, i64 0, i64 %25
  %27 = load i32, ptr %26, align 4, !tbaa !5
  %28 = icmp sgt i32 %27, %0
  br i1 %28, label %29, label %.critedge4

29:                                               ; preds = %24
  %30 = sub nsw i32 %27, %0
  %31 = zext nneg i32 %30 to i64
  %32 = add nuw nsw i64 %.174, %31
  %.not4665 = icmp slt i32 %.273, %.038.lcssa
  br i1 %.not4665, label %.critedge6, label %.lr.ph68

.lr.ph68:                                         ; preds = %29, %36
  %indvars.iv80 = phi i64 [ %indvars.iv.next81, %36 ], [ %25, %29 ]
  %.067 = phi i32 [ %37, %36 ], [ %21, %29 ]
  %33 = getelementptr inbounds [1001000 x i32], ptr @x, i64 0, i64 %indvars.iv80
  %34 = load i32, ptr %33, align 4, !tbaa !5
  %35 = icmp sle i32 %34, %0
  %.not47 = icmp eq i32 %.067, 0
  %or.cond50 = select i1 %35, i1 true, i1 %.not47
  br i1 %or.cond50, label %.critedge6.loopexit.split.loop.exit, label %36

36:                                               ; preds = %.lr.ph68
  %37 = add nsw i32 %.067, -1
  %indvars.iv.next81 = add nsw i64 %indvars.iv80, -1
  %.not46.not = icmp sgt i64 %indvars.iv80, %22
  br i1 %.not46.not, label %.lr.ph68, label %.critedge6, !llvm.loop !12

.critedge6.loopexit.split.loop.exit:              ; preds = %.lr.ph68
  %38 = trunc nsw i64 %indvars.iv80 to i32
  br label %.critedge6

.critedge6:                                       ; preds = %36, %.critedge6.loopexit.split.loop.exit, %29
  %.3.lcssa = phi i32 [ %.273, %29 ], [ %38, %.critedge6.loopexit.split.loop.exit ], [ %23, %36 ]
  %.not45 = icmp slt i32 %.3.lcssa, %.038.lcssa
  br i1 %.not45, label %.critedge4, label %24, !llvm.loop !13

.critedge4:                                       ; preds = %16, %.critedge6, %24, %.critedge
  %.037 = phi i64 [ %.036.lcssa, %.critedge ], [ %32, %.critedge6 ], [ %.174, %24 ], [ %12, %16 ]
  ret i64 %.037
}

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}
!12 = distinct !{!12, !10}
!13 = distinct !{!13, !10}


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