; LLVM IR from ShahjalalShohag/code-library :: Number Theory/Number of ax%p in a Range.ll (Z9mod_countxxxx)

; 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"

@.str.1 = external hidden unnamed_addr constant [106 x i8], align 1
@.str.4 = external hidden unnamed_addr constant [6 x i8], align 1
@__PRETTY_FUNCTION__._Z9mod_countxxxx = external hidden unnamed_addr constant [29 x i8], align 1
@.str.5 = external hidden unnamed_addr constant [16 x i8], align 1
@.str.6 = external hidden unnamed_addr constant [16 x i8], align 1

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef i64 @_Z11lattice_cntxxx(i64 noundef, i64 noundef, i64 noundef) #0

; Function Attrs: noreturn nounwind
declare void @__assert_fail(ptr noundef, ptr noundef, i32 noundef, ptr noundef) #1

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #2

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #2

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef i64 @_Z9mod_countxxxx(i64 noundef %0, i64 noundef %1, i64 noundef %2, i64 noundef %3) #0 {
  %5 = alloca i64, align 8
  %6 = alloca i64, align 8
  %7 = alloca i64, align 8
  %8 = alloca i64, align 8
  %9 = alloca i64, align 8
  %10 = alloca i64, align 8
  %11 = alloca i64, align 8
  %12 = alloca i64, align 8
  store i64 %0, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  store i64 %1, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  store i64 %2, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  store i64 %3, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %13 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %14 = add nsw i64 %13, 1
  store i64 %14, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %15 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %16 = add nsw i64 %15, 1
  store i64 %16, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %17 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %18 = icmp sgt i64 %17, 0
  br i1 %18, label %19, label %20

19:                                               ; preds = %4
  br label %22

20:                                               ; preds = %4
  call void @__assert_fail(ptr noundef @.str.4, ptr noundef @.str.1, i32 noundef 34, ptr noundef @__PRETTY_FUNCTION__._Z9mod_countxxxx) #3
  unreachable

21:                                               ; No predecessors!
  br label %22

22:                                               ; preds = %21, %19
  %23 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %24 = icmp eq i64 %23, 0
  br i1 %24, label %25, label %26

25:                                               ; preds = %22
  store i64 0, ptr %5, align 8
  br label %159

26:                                               ; preds = %22
  %27 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %28 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %29 = srem i64 %28, %27
  store i64 %29, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %30 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %31 = icmp slt i64 %30, 0
  br i1 %31, label %32, label %36

32:                                               ; preds = %26
  %33 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %34 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %35 = add nsw i64 %34, %33
  store i64 %35, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  br label %36

36:                                               ; preds = %32, %26
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %10) #4
  %37 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %38 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %39 = sdiv i64 %37, %38
  store i64 %39, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %40 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %41 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %42 = srem i64 %41, %40
  store i64 %42, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %43 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %44 = icmp slt i64 %43, 0
  br i1 %44, label %45, label %51

45:                                               ; preds = %36
  %46 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %47 = add nsw i64 %46, -1
  store i64 %47, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %48 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %49 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %50 = add nsw i64 %49, %48
  store i64 %50, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  br label %51

51:                                               ; preds = %45, %36
  %52 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %53 = icmp sle i64 0, %52
  br i1 %53, label %54, label %58

54:                                               ; preds = %51
  %55 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %56 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %57 = icmp slt i64 %55, %56
  br label %58

58:                                               ; preds = %54, %51
  %59 = phi i1 [ false, %51 ], [ %57, %54 ]
  br i1 %59, label %60, label %61

60:                                               ; preds = %58
  br label %63

61:                                               ; preds = %58
  call void @__assert_fail(ptr noundef @.str.5, ptr noundef @.str.1, i32 noundef 39, ptr noundef @__PRETTY_FUNCTION__._Z9mod_countxxxx) #3
  unreachable

62:                                               ; No predecessors!
  br label %63

63:                                               ; preds = %62, %60
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %11) #4
  %64 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %65 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %66 = mul nsw i64 %64, %65
  store i64 %66, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %12) #4
  %67 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %68 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %69 = sdiv i64 %67, %68
  store i64 %69, ptr %12, align 8, !tbaa !5
  %70 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %71 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %72 = srem i64 %71, %70
  store i64 %72, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %73 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %74 = icmp slt i64 %73, 0
  br i1 %74, label %75, label %81

75:                                               ; preds = %63
  %76 = load i64, ptr %12, align 8, !tbaa !5
  %77 = add nsw i64 %76, -1
  store i64 %77, ptr %12, align 8, !tbaa !5
  %78 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %79 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %80 = add nsw i64 %79, %78
  store i64 %80, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  br label %81

81:                                               ; preds = %75, %63
  %82 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %83 = icmp sle i64 0, %82
  br i1 %83, label %84, label %88

84:                                               ; preds = %81
  %85 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %86 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %87 = icmp slt i64 %85, %86
  br label %88

88:                                               ; preds = %84, %81
  %89 = phi i1 [ false, %81 ], [ %87, %84 ]
  br i1 %89, label %90, label %91

90:                                               ; preds = %88
  br label %93

91:                                               ; preds = %88
  call void @__assert_fail(ptr noundef @.str.6, ptr noundef @.str.1, i32 noundef 43, ptr noundef @__PRETTY_FUNCTION__._Z9mod_countxxxx) #3
  unreachable

92:                                               ; No predecessors!
  br label %93

93:                                               ; preds = %92, %90
  %94 = load i64, ptr %12, align 8, !tbaa !5
  %95 = icmp ne i64 %94, 0
  br i1 %95, label %96, label %126

96:                                               ; preds = %93
  %97 = load i64, ptr %12, align 8, !tbaa !5
  %98 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %99 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %100 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %101 = add nsw i64 %99, %100
  %102 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %103 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %104 = add nsw i64 %102, %103
  %105 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %106 = sub nsw i64 %105, 1
  %107 = mul nsw i64 %104, %106
  %108 = call noundef i64 @_Z11lattice_cntxxx(i64 noundef %98, i64 noundef %101, i64 noundef %107)
  %109 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %110 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %111 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %112 = add nsw i64 %110, %111
  %113 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %114 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %115 = add nsw i64 %113, %114
  %116 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %117 = sub nsw i64 %116, 1
  %118 = mul nsw i64 %115, %117
  %119 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %120 = sub nsw i64 %118, %119
  %121 = call noundef i64 @_Z11lattice_cntxxx(i64 noundef %109, i64 noundef %112, i64 noundef %120)
  %122 = sub nsw i64 %108, %121
  %123 = mul nsw i64 %97, %122
  %124 = load i64, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %125 = add nsw i64 %124, %123
  store i64 %125, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  br label %126

126:                                              ; preds = %96, %93
  %127 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %128 = icmp ne i64 %127, 0
  br i1 %128, label %129, label %157

129:                                              ; preds = %126
  %130 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %131 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %132 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %133 = add nsw i64 %131, %132
  %134 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %135 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %136 = add nsw i64 %134, %135
  %137 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %138 = sub nsw i64 %137, 1
  %139 = mul nsw i64 %136, %138
  %140 = call noundef i64 @_Z11lattice_cntxxx(i64 noundef %130, i64 noundef %133, i64 noundef %139)
  %141 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %142 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %143 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %144 = add nsw i64 %142, %143
  %145 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %146 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %147 = add nsw i64 %145, %146
  %148 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %149 = sub nsw i64 %148, 1
  %150 = mul nsw i64 %147, %149
  %151 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %152 = sub nsw i64 %150, %151
  %153 = call noundef i64 @_Z11lattice_cntxxx(i64 noundef %141, i64 noundef %144, i64 noundef %152)
  %154 = sub nsw i64 %140, %153
  %155 = load i64, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  %156 = add nsw i64 %155, %154
  store i64 %156, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  br label %157

157:                                              ; preds = %129, %126
  %158 = load i64, ptr %11, align 8, !tbaa !5
  store i64 %158, ptr %5, align 8
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %12) #4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %11) #4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %10) #4
  br label %159

159:                                              ; preds = %157, %25
  %160 = load i64, ptr %5, align 8
  ret i64 %160
}

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 = { noreturn nounwind "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 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #3 = { noreturn nounwind }
attributes #4 = { 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"}


; 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"

@.str.1 = external hidden unnamed_addr constant [106 x i8], align 1
@.str.4 = external hidden unnamed_addr constant [6 x i8], align 1
@__PRETTY_FUNCTION__._Z9mod_countxxxx = external hidden unnamed_addr constant [29 x i8], align 1
@.str.5 = external hidden unnamed_addr constant [16 x i8], align 1
@.str.6 = external hidden unnamed_addr constant [16 x i8], align 1

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef i64 @_Z11lattice_cntxxx(i64 noundef, i64 noundef, i64 noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: noreturn nounwind
declare void @__assert_fail(ptr noundef, ptr noundef, i32 noundef, ptr noundef) local_unnamed_addr #1

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef i64 @_Z9mod_countxxxx(i64 noundef %0, i64 noundef %1, i64 noundef %2, i64 noundef %3) local_unnamed_addr #0 {
  %5 = add nsw i64 %2, 1
  %6 = add nsw i64 %3, 1
  %7 = icmp sgt i64 %1, 0
  br i1 %7, label %9, label %8

8:                                                ; preds = %4
  tail call void @__assert_fail(ptr noundef nonnull @.str.4, ptr noundef nonnull @.str.1, i32 noundef 34, ptr noundef nonnull @__PRETTY_FUNCTION__._Z9mod_countxxxx) #2
  unreachable

9:                                                ; preds = %4
  %10 = icmp eq i64 %6, 0
  br i1 %10, label %50, label %11

11:                                               ; preds = %9
  %12 = srem i64 %0, %1
  %13 = icmp slt i64 %12, 0
  %14 = select i1 %13, i64 %1, i64 0
  %spec.select = add nsw i64 %14, %12
  %15 = srem i64 %5, %1
  %16 = sdiv i64 %5, %1
  %17 = icmp slt i64 %15, 0
  %18 = select i1 %17, i64 %1, i64 0
  %.069 = add nsw i64 %18, %15
  %19 = icmp ult i64 %.069, %1
  br i1 %19, label %21, label %20

20:                                               ; preds = %11
  tail call void @__assert_fail(ptr noundef nonnull @.str.5, ptr noundef nonnull @.str.1, i32 noundef 39, ptr noundef nonnull @__PRETTY_FUNCTION__._Z9mod_countxxxx) #2
  unreachable

21:                                               ; preds = %11
  %.lobit = ashr i64 %15, 63
  %.067 = add nsw i64 %16, %.lobit
  %22 = mul nsw i64 %.067, %6
  %23 = sdiv i64 %6, %1
  %24 = srem i64 %6, %1
  %25 = icmp slt i64 %24, 0
  %26 = select i1 %25, i64 %1, i64 0
  %.068 = add nsw i64 %26, %24
  %.lobit81 = ashr i64 %24, 63
  %.0 = add nsw i64 %.lobit81, %23
  %27 = icmp ult i64 %.068, %1
  br i1 %27, label %29, label %28

28:                                               ; preds = %21
  tail call void @__assert_fail(ptr noundef nonnull @.str.6, ptr noundef nonnull @.str.1, i32 noundef 43, ptr noundef nonnull @__PRETTY_FUNCTION__._Z9mod_countxxxx) #2
  unreachable

29:                                               ; preds = %21
  %.not = icmp eq i64 %.0, 0
  br i1 %.not, label %40, label %30

30:                                               ; preds = %29
  %31 = add nsw i64 %spec.select, %1
  %32 = add nsw i64 %1, -1
  %33 = mul nsw i64 %31, %32
  %34 = tail call noundef i64 @_Z11lattice_cntxxx(i64 noundef %1, i64 noundef %31, i64 noundef %33)
  %35 = sub nsw i64 %33, %.069
  %36 = tail call noundef i64 @_Z11lattice_cntxxx(i64 noundef %1, i64 noundef %31, i64 noundef %35)
  %37 = sub nsw i64 %34, %36
  %38 = mul nsw i64 %37, %.0
  %39 = add nsw i64 %38, %22
  br label %40

40:                                               ; preds = %30, %29
  %.066 = phi i64 [ %39, %30 ], [ %22, %29 ]
  %.not80 = icmp eq i64 %.068, 0
  br i1 %.not80, label %50, label %41

41:                                               ; preds = %40
  %42 = add nsw i64 %spec.select, %1
  %43 = add nsw i64 %.068, -1
  %44 = mul nsw i64 %43, %42
  %45 = tail call noundef i64 @_Z11lattice_cntxxx(i64 noundef %1, i64 noundef %42, i64 noundef %44)
  %46 = sub nsw i64 %44, %.069
  %47 = tail call noundef i64 @_Z11lattice_cntxxx(i64 noundef %1, i64 noundef %42, i64 noundef %46)
  %48 = add i64 %45, %.066
  %49 = sub i64 %48, %47
  br label %50

50:                                               ; preds = %40, %41, %9
  %.070 = phi i64 [ 0, %9 ], [ %49, %41 ], [ %.066, %40 ]
  ret i64 %.070
}

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 = { noreturn nounwind "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 = { noreturn 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)"}


; Effective O3 passes: DivRemPairsPass,EarlyCSEPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass