; LLVM IR from VastoLorde95/Competitive-Programming :: Hackerrank/101 Hacks/101 Hack 2016/101 Hack Jan/Problem D/D.ll (Z3dfsii)

; 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
@up = external dso_local global [500100 x i32], align 16
@down = external dso_local global [500100 x i32], align 16
@tree = external dso_local global [500100 x i32], align 16
@tree2 = external dso_local global [500100 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z3dfsii(i32 noundef %0, i32 noundef %1) #0 {
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %6 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %7 = icmp eq i32 %6, 0
  br i1 %7, label %8, label %41

8:                                                ; preds = %2
  %9 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %10 = sext i32 %9 to i64
  %11 = getelementptr inbounds [500100 x i32], ptr @tree, i64 0, i64 %10
  %12 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %13 = icmp sgt i32 %12, 0
  br i1 %13, label %14, label %19

14:                                               ; preds = %8
  %15 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %16 = sext i32 %15 to i64
  %17 = getelementptr inbounds [500100 x i32], ptr @tree, i64 0, i64 %16
  %18 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  store i32 %18, ptr %3, align 4
  br label %74

19:                                               ; preds = %8
  %20 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %21 = sext i32 %20 to i64
  %22 = getelementptr inbounds [500100 x i32], ptr @up, i64 0, i64 %21
  %23 = load i32, ptr %22, align 4, !tbaa !5
  %24 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %25 = add nsw i32 %24, 1
  %26 = icmp eq i32 %23, %25
  br i1 %26, label %27, label %32

27:                                               ; preds = %19
  %28 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %29 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %30 = sext i32 %29 to i64
  %31 = getelementptr inbounds [500100 x i32], ptr @tree, i64 0, i64 %30
  store i32 %28, ptr %31, align 4, !tbaa !5
  store i32 %28, ptr %3, align 4
  br label %74

32:                                               ; preds = %19
  %33 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %34 = sext i32 %33 to i64
  %35 = getelementptr inbounds [500100 x i32], ptr @up, i64 0, i64 %34
  %36 = load i32, ptr %35, align 4, !tbaa !5
  %37 = call noundef i32 @_Z3dfsii(i32 noundef %36, i32 noundef 1)
  %38 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %39 = sext i32 %38 to i64
  %40 = getelementptr inbounds [500100 x i32], ptr @tree, i64 0, i64 %39
  store i32 %37, ptr %40, align 4, !tbaa !5
  store i32 %37, ptr %3, align 4
  br label %74

41:                                               ; preds = %2
  %42 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %43 = sext i32 %42 to i64
  %44 = getelementptr inbounds [500100 x i32], ptr @tree2, i64 0, i64 %43
  %45 = load i32, ptr %44, align 4, !tbaa !5
  %46 = icmp sgt i32 %45, 0
  br i1 %46, label %47, label %52

47:                                               ; preds = %41
  %48 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %49 = sext i32 %48 to i64
  %50 = getelementptr inbounds [500100 x i32], ptr @tree2, i64 0, i64 %49
  %51 = load i32, ptr %50, align 4, !tbaa !5
  store i32 %51, ptr %3, align 4
  br label %74

52:                                               ; preds = %41
  %53 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %54 = sext i32 %53 to i64
  %55 = getelementptr inbounds [500100 x i32], ptr @down, i64 0, i64 %54
  %56 = load i32, ptr %55, align 4, !tbaa !5
  %57 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %58 = add nsw i32 %57, 1
  %59 = icmp eq i32 %56, %58
  br i1 %59, label %60, label %65

60:                                               ; preds = %52
  %61 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %62 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %63 = sext i32 %62 to i64
  %64 = getelementptr inbounds [500100 x i32], ptr @tree2, i64 0, i64 %63
  store i32 %61, ptr %64, align 4, !tbaa !5
  store i32 %61, ptr %3, align 4
  br label %74

65:                                               ; preds = %52
  %66 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %67 = sext i32 %66 to i64
  %68 = getelementptr inbounds [500100 x i32], ptr @down, i64 0, i64 %67
  %69 = load i32, ptr %68, align 4, !tbaa !5
  %70 = call noundef i32 @_Z3dfsii(i32 noundef %69, i32 noundef 0)
  %71 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %72 = sext i32 %71 to i64
  %73 = getelementptr inbounds [500100 x i32], ptr @tree2, i64 0, i64 %72
  store i32 %70, ptr %73, align 4, !tbaa !5
  store i32 %70, ptr %3, align 4
  br label %74

74:                                               ; preds = %65, %60, %47, %32, %27, %14
  %75 = load i32, ptr %3, align 4
  ret i32 %75
}

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" }

!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"

@n = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@up = external dso_local local_unnamed_addr global [500100 x i32], align 16
@down = external dso_local local_unnamed_addr global [500100 x i32], align 16
@tree = external dso_local local_unnamed_addr global [500100 x i32], align 16
@tree2 = external dso_local local_unnamed_addr global [500100 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress nofree nosync nounwind memory(readwrite, argmem: none, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z3dfsii(i32 noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = icmp eq i32 %1, 0
  %4 = sext i32 %0 to i64
  br i1 %3, label %5, label %18

5:                                                ; preds = %2
  %6 = getelementptr inbounds [500100 x i32], ptr @tree, i64 0, i64 %4
  %7 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %8 = icmp sgt i32 %7, 0
  br i1 %8, label %common.ret20, label %9

9:                                                ; preds = %5
  %10 = getelementptr inbounds [500100 x i32], ptr @up, i64 0, i64 %4
  %11 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %12 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %13 = add nsw i32 %12, 1
  %14 = icmp eq i32 %11, %13
  br i1 %14, label %15, label %16

15:                                               ; preds = %9
  store i32 %0, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %common.ret20

common.ret20:                                     ; preds = %18, %5, %28, %15, %29, %16
  %common.ret20.op = phi i32 [ %17, %16 ], [ %30, %29 ], [ %0, %15 ], [ %0, %28 ], [ %7, %5 ], [ %20, %18 ]
  ret i32 %common.ret20.op

16:                                               ; preds = %9
  %17 = tail call noundef i32 @_Z3dfsii(i32 noundef %11, i32 noundef 1)
  store i32 %17, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %common.ret20

18:                                               ; preds = %2
  %19 = getelementptr inbounds [500100 x i32], ptr @tree2, i64 0, i64 %4
  %20 = load i32, ptr %19, align 4, !tbaa !5
  %21 = icmp sgt i32 %20, 0
  br i1 %21, label %common.ret20, label %22

22:                                               ; preds = %18
  %23 = getelementptr inbounds [500100 x i32], ptr @down, i64 0, i64 %4
  %24 = load i32, ptr %23, align 4, !tbaa !5
  %25 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %26 = add nsw i32 %25, 1
  %27 = icmp eq i32 %24, %26
  br i1 %27, label %28, label %29

28:                                               ; preds = %22
  store i32 %0, ptr %19, align 4, !tbaa !5
  br label %common.ret20

29:                                               ; preds = %22
  %30 = tail call noundef i32 @_Z3dfsii(i32 noundef %24, i32 noundef 0)
  store i32 %30, ptr %19, align 4, !tbaa !5
  br label %common.ret20
}

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,PostOrderFunctionAttrsPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass