; LLVM IR from UtkarshPathrabe/Competitive-Coding :: Model Algorithms/Backtracking/Sudoku.ll (Z18SudokuSolveUtilityv)

; 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"

@Grid = external dso_local global [9 x [9 x i32]], align 16

; 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
declare dso_local noundef zeroext i1 @_Z20IsLocationUnassignedRiS_(ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4), ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4)) #1

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef zeroext i1 @_Z6IsSafeiii(i32 noundef, i32 noundef, i32 noundef) #1

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local noundef zeroext i1 @_Z18SudokuSolveUtilityv() #2 {
  %1 = alloca i1, align 1
  %2 = alloca i32, align 4
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %2) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %3) #3
  %6 = call noundef zeroext i1 @_Z20IsLocationUnassignedRiS_(ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %2, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %3)
  br i1 %6, label %8, label %7

7:                                                ; preds = %0
  store i1 true, ptr %1, align 1
  store i32 1, ptr %4, align 4
  br label %43

8:                                                ; preds = %0
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #3
  store i32 1, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  br label %9

9:                                                ; preds = %37, %8
  %10 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %11 = icmp slt i32 %10, 10
  br i1 %11, label %13, label %12

12:                                               ; preds = %9
  store i32 2, ptr %4, align 4
  br label %40

13:                                               ; preds = %9
  %14 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %15 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %16 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %17 = call noundef zeroext i1 @_Z6IsSafeiii(i32 noundef %14, i32 noundef %15, i32 noundef %16)
  br i1 %17, label %18, label %36

18:                                               ; preds = %13
  %19 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %20 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %21 = sext i32 %20 to i64
  %22 = getelementptr inbounds [9 x [9 x i32]], ptr @Grid, i64 0, i64 %21
  %23 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %24 = sext i32 %23 to i64
  %25 = getelementptr inbounds [9 x i32], ptr %22, i64 0, i64 %24
  store i32 %19, ptr %25, align 4, !tbaa !5
  %26 = call noundef zeroext i1 @_Z18SudokuSolveUtilityv()
  br i1 %26, label %27, label %28

27:                                               ; preds = %18
  store i1 true, ptr %1, align 1
  store i32 1, ptr %4, align 4
  br label %40

28:                                               ; preds = %18
  %29 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %30 = sext i32 %29 to i64
  %31 = getelementptr inbounds [9 x [9 x i32]], ptr @Grid, i64 0, i64 %30
  %32 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %33 = sext i32 %32 to i64
  %34 = getelementptr inbounds [9 x i32], ptr %31, i64 0, i64 %33
  store i32 0, ptr %34, align 4, !tbaa !5
  br label %35

35:                                               ; preds = %28
  br label %36

36:                                               ; preds = %35, %13
  br label %37

37:                                               ; preds = %36
  %38 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %39 = add nsw i32 %38, 1
  store i32 %39, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  br label %9, !llvm.loop !9

40:                                               ; preds = %27, %12
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #3
  %41 = load i32, ptr %4, align 4
  switch i32 %41, label %43 [
    i32 2, label %42
  ]

42:                                               ; preds = %40
  store i1 false, ptr %1, align 1
  store i32 1, ptr %4, align 4
  br label %43

43:                                               ; preds = %42, %40, %7
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %3) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %2) #3
  %44 = load i1, ptr %1, align 1
  ret i1 %44
}

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 = { 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 #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 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"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"

@Grid = external dso_local local_unnamed_addr global [9 x [9 x i32]], align 16

; Function Attrs: mustprogress nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #0

; Function Attrs: mustprogress nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #0

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef zeroext i1 @_Z20IsLocationUnassignedRiS_(ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4), ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4)) local_unnamed_addr #1

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef zeroext i1 @_Z6IsSafeiii(i32 noundef, i32 noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #1

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef zeroext i1 @_Z18SudokuSolveUtilityv() local_unnamed_addr #1 {
  %1 = alloca i32, align 4
  %2 = alloca i32, align 4
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr nonnull %1) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr nonnull %2) #2
  %3 = call noundef zeroext i1 @_Z20IsLocationUnassignedRiS_(ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %1, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %2)
  br i1 %3, label %.preheader.preheader, label %.loopexit

.preheader.preheader:                             ; preds = %0
  %4 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %5 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %6 = call noundef zeroext i1 @_Z6IsSafeiii(i32 noundef %4, i32 noundef %5, i32 noundef 1)
  %.pre = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %.pre8 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  br i1 %6, label %7, label %.preheader.1

7:                                                ; preds = %.preheader.preheader
  %8 = sext i32 %.pre to i64
  %9 = sext i32 %.pre8 to i64
  %10 = getelementptr inbounds [9 x [9 x i32]], ptr @Grid, i64 0, i64 %8, i64 %9
  store i32 1, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %11 = call noundef zeroext i1 @_Z18SudokuSolveUtilityv()
  br i1 %11, label %.loopexit, label %12

12:                                               ; preds = %7
  %13 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %14 = sext i32 %13 to i64
  %15 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %16 = sext i32 %15 to i64
  %17 = getelementptr inbounds [9 x [9 x i32]], ptr @Grid, i64 0, i64 %14, i64 %16
  store i32 0, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  br label %.preheader.1

.preheader.1:                                     ; preds = %.preheader.preheader, %12
  %18 = phi i32 [ %.pre8, %.preheader.preheader ], [ %15, %12 ]
  %19 = phi i32 [ %.pre, %.preheader.preheader ], [ %13, %12 ]
  %20 = call noundef zeroext i1 @_Z6IsSafeiii(i32 noundef %19, i32 noundef %18, i32 noundef 2)
  %.pre9 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %.pre10 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  br i1 %20, label %21, label %.preheader.2

21:                                               ; preds = %.preheader.1
  %22 = sext i32 %.pre9 to i64
  %23 = sext i32 %.pre10 to i64
  %24 = getelementptr inbounds [9 x [9 x i32]], ptr @Grid, i64 0, i64 %22, i64 %23
  store i32 2, ptr %24, align 4, !tbaa !5
  %25 = call noundef zeroext i1 @_Z18SudokuSolveUtilityv()
  br i1 %25, label %.loopexit, label %26

26:                                               ; preds = %21
  %27 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %28 = sext i32 %27 to i64
  %29 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %30 = sext i32 %29 to i64
  %31 = getelementptr inbounds [9 x [9 x i32]], ptr @Grid, i64 0, i64 %28, i64 %30
  store i32 0, ptr %31, align 4, !tbaa !5
  br label %.preheader.2

.preheader.2:                                     ; preds = %26, %.preheader.1
  %32 = phi i32 [ %29, %26 ], [ %.pre10, %.preheader.1 ]
  %33 = phi i32 [ %27, %26 ], [ %.pre9, %.preheader.1 ]
  %34 = call noundef zeroext i1 @_Z6IsSafeiii(i32 noundef %33, i32 noundef %32, i32 noundef 3)
  %.pre11 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %.pre12 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  br i1 %34, label %35, label %.preheader.3

35:                                               ; preds = %.preheader.2
  %36 = sext i32 %.pre11 to i64
  %37 = sext i32 %.pre12 to i64
  %38 = getelementptr inbounds [9 x [9 x i32]], ptr @Grid, i64 0, i64 %36, i64 %37
  store i32 3, ptr %38, align 4, !tbaa !5
  %39 = call noundef zeroext i1 @_Z18SudokuSolveUtilityv()
  br i1 %39, label %.loopexit, label %40

40:                                               ; preds = %35
  %41 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %42 = sext i32 %41 to i64
  %43 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %44 = sext i32 %43 to i64
  %45 = getelementptr inbounds [9 x [9 x i32]], ptr @Grid, i64 0, i64 %42, i64 %44
  store i32 0, ptr %45, align 4, !tbaa !5
  br label %.preheader.3

.preheader.3:                                     ; preds = %40, %.preheader.2
  %46 = phi i32 [ %43, %40 ], [ %.pre12, %.preheader.2 ]
  %47 = phi i32 [ %41, %40 ], [ %.pre11, %.preheader.2 ]
  %48 = call noundef zeroext i1 @_Z6IsSafeiii(i32 noundef %47, i32 noundef %46, i32 noundef 4)
  %.pre13 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %.pre14 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  br i1 %48, label %49, label %.preheader.4

49:                                               ; preds = %.preheader.3
  %50 = sext i32 %.pre13 to i64
  %51 = sext i32 %.pre14 to i64
  %52 = getelementptr inbounds [9 x [9 x i32]], ptr @Grid, i64 0, i64 %50, i64 %51
  store i32 4, ptr %52, align 4, !tbaa !5
  %53 = call noundef zeroext i1 @_Z18SudokuSolveUtilityv()
  br i1 %53, label %.loopexit, label %54

54:                                               ; preds = %49
  %55 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %56 = sext i32 %55 to i64
  %57 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %58 = sext i32 %57 to i64
  %59 = getelementptr inbounds [9 x [9 x i32]], ptr @Grid, i64 0, i64 %56, i64 %58
  store i32 0, ptr %59, align 4, !tbaa !5
  br label %.preheader.4

.preheader.4:                                     ; preds = %54, %.preheader.3
  %60 = phi i32 [ %57, %54 ], [ %.pre14, %.preheader.3 ]
  %61 = phi i32 [ %55, %54 ], [ %.pre13, %.preheader.3 ]
  %62 = call noundef zeroext i1 @_Z6IsSafeiii(i32 noundef %61, i32 noundef %60, i32 noundef 5)
  %.pre15 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %.pre16 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  br i1 %62, label %63, label %.preheader.5

63:                                               ; preds = %.preheader.4
  %64 = sext i32 %.pre15 to i64
  %65 = sext i32 %.pre16 to i64
  %66 = getelementptr inbounds [9 x [9 x i32]], ptr @Grid, i64 0, i64 %64, i64 %65
  store i32 5, ptr %66, align 4, !tbaa !5
  %67 = call noundef zeroext i1 @_Z18SudokuSolveUtilityv()
  br i1 %67, label %.loopexit, label %68

68:                                               ; preds = %63
  %69 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %70 = sext i32 %69 to i64
  %71 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %72 = sext i32 %71 to i64
  %73 = getelementptr inbounds [9 x [9 x i32]], ptr @Grid, i64 0, i64 %70, i64 %72
  store i32 0, ptr %73, align 4, !tbaa !5
  br label %.preheader.5

.preheader.5:                                     ; preds = %68, %.preheader.4
  %74 = phi i32 [ %71, %68 ], [ %.pre16, %.preheader.4 ]
  %75 = phi i32 [ %69, %68 ], [ %.pre15, %.preheader.4 ]
  %76 = call noundef zeroext i1 @_Z6IsSafeiii(i32 noundef %75, i32 noundef %74, i32 noundef 6)
  %.pre17 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %.pre18 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  br i1 %76, label %77, label %.preheader.6

77:                                               ; preds = %.preheader.5
  %78 = sext i32 %.pre17 to i64
  %79 = sext i32 %.pre18 to i64
  %80 = getelementptr inbounds [9 x [9 x i32]], ptr @Grid, i64 0, i64 %78, i64 %79
  store i32 6, ptr %80, align 4, !tbaa !5
  %81 = call noundef zeroext i1 @_Z18SudokuSolveUtilityv()
  br i1 %81, label %.loopexit, label %82

82:                                               ; preds = %77
  %83 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %84 = sext i32 %83 to i64
  %85 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %86 = sext i32 %85 to i64
  %87 = getelementptr inbounds [9 x [9 x i32]], ptr @Grid, i64 0, i64 %84, i64 %86
  store i32 0, ptr %87, align 4, !tbaa !5
  br label %.preheader.6

.preheader.6:                                     ; preds = %82, %.preheader.5
  %88 = phi i32 [ %85, %82 ], [ %.pre18, %.preheader.5 ]
  %89 = phi i32 [ %83, %82 ], [ %.pre17, %.preheader.5 ]
  %90 = call noundef zeroext i1 @_Z6IsSafeiii(i32 noundef %89, i32 noundef %88, i32 noundef 7)
  %.pre19 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %.pre20 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  br i1 %90, label %91, label %.preheader.7

91:                                               ; preds = %.preheader.6
  %92 = sext i32 %.pre19 to i64
  %93 = sext i32 %.pre20 to i64
  %94 = getelementptr inbounds [9 x [9 x i32]], ptr @Grid, i64 0, i64 %92, i64 %93
  store i32 7, ptr %94, align 4, !tbaa !5
  %95 = call noundef zeroext i1 @_Z18SudokuSolveUtilityv()
  br i1 %95, label %.loopexit, label %96

96:                                               ; preds = %91
  %97 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %98 = sext i32 %97 to i64
  %99 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %100 = sext i32 %99 to i64
  %101 = getelementptr inbounds [9 x [9 x i32]], ptr @Grid, i64 0, i64 %98, i64 %100
  store i32 0, ptr %101, align 4, !tbaa !5
  br label %.preheader.7

.preheader.7:                                     ; preds = %96, %.preheader.6
  %102 = phi i32 [ %99, %96 ], [ %.pre20, %.preheader.6 ]
  %103 = phi i32 [ %97, %96 ], [ %.pre19, %.preheader.6 ]
  %104 = call noundef zeroext i1 @_Z6IsSafeiii(i32 noundef %103, i32 noundef %102, i32 noundef 8)
  %.pre21 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %.pre22 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  br i1 %104, label %105, label %.preheader.8

105:                                              ; preds = %.preheader.7
  %106 = sext i32 %.pre21 to i64
  %107 = sext i32 %.pre22 to i64
  %108 = getelementptr inbounds [9 x [9 x i32]], ptr @Grid, i64 0, i64 %106, i64 %107
  store i32 8, ptr %108, align 4, !tbaa !5
  %109 = call noundef zeroext i1 @_Z18SudokuSolveUtilityv()
  br i1 %109, label %.loopexit, label %110

110:                                              ; preds = %105
  %111 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %112 = sext i32 %111 to i64
  %113 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %114 = sext i32 %113 to i64
  %115 = getelementptr inbounds [9 x [9 x i32]], ptr @Grid, i64 0, i64 %112, i64 %114
  store i32 0, ptr %115, align 4, !tbaa !5
  br label %.preheader.8

.preheader.8:                                     ; preds = %110, %.preheader.7
  %116 = phi i32 [ %113, %110 ], [ %.pre22, %.preheader.7 ]
  %117 = phi i32 [ %111, %110 ], [ %.pre21, %.preheader.7 ]
  %118 = call noundef zeroext i1 @_Z6IsSafeiii(i32 noundef %117, i32 noundef %116, i32 noundef 9)
  br i1 %118, label %119, label %.loopexit

119:                                              ; preds = %.preheader.8
  %120 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %121 = sext i32 %120 to i64
  %122 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %123 = sext i32 %122 to i64
  %124 = getelementptr inbounds [9 x [9 x i32]], ptr @Grid, i64 0, i64 %121, i64 %123
  store i32 9, ptr %124, align 4, !tbaa !5
  %125 = call noundef zeroext i1 @_Z18SudokuSolveUtilityv()
  br i1 %125, label %.loopexit, label %126

126:                                              ; preds = %119
  %127 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %128 = sext i32 %127 to i64
  %129 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %130 = sext i32 %129 to i64
  %131 = getelementptr inbounds [9 x [9 x i32]], ptr @Grid, i64 0, i64 %128, i64 %130
  store i32 0, ptr %131, align 4, !tbaa !5
  br label %.loopexit

.loopexit:                                        ; preds = %7, %21, %35, %49, %63, %77, %91, %105, %119, %126, %.preheader.8, %0
  %.1 = phi i1 [ true, %0 ], [ true, %7 ], [ true, %21 ], [ true, %35 ], [ true, %49 ], [ true, %63 ], [ true, %77 ], [ true, %91 ], [ true, %105 ], [ true, %119 ], [ false, %126 ], [ false, %.preheader.8 ]
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr nonnull %2) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr nonnull %1) #2
  ret i1 %.1
}

attributes #0 = { mustprogress 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 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}


; Effective O3 passes: ConstraintEliminationPass,GVNPass,GlobalOptPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,JumpThreadingPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,PostOrderFunctionAttrsPass,SROAPass,SimplifyCFGPass