; LLVM IR from ShahjalalShohag/code-library :: Number Theory/Linear Diophantine With N Unknowns and Two Equations.ll (Z3canxx)

; 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"

@a = external dso_local global i64, align 8
@b = external dso_local global i64, align 8
@coeff = external dso_local global i64, align 8

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef zeroext i1 @_Z3canxx(i64 noundef %0, i64 noundef %1) #0 {
  %3 = alloca i1, align 1
  %4 = alloca i64, align 8
  %5 = alloca i64, align 8
  store i64 %0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store i64 %1, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %6 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %7 = icmp eq i64 %6, 0
  br i1 %7, label %8, label %12

8:                                                ; preds = %2
  %9 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %10 = icmp eq i64 %9, 0
  br i1 %10, label %11, label %12

11:                                               ; preds = %8
  store i1 true, ptr %3, align 1
  br label %61

12:                                               ; preds = %8, %2
  %13 = load i64, ptr @coeff, align 8, !tbaa !5
  %14 = icmp eq i64 %13, 0
  br i1 %14, label %15, label %41

15:                                               ; preds = %12
  %16 = load i64, ptr @a, align 8, !tbaa !5
  %17 = icmp eq i64 %16, 0
  br i1 %17, label %23, label %18

18:                                               ; preds = %15
  %19 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %20 = load i64, ptr @a, align 8, !tbaa !5
  %21 = srem i64 %19, %20
  %22 = icmp ne i64 %21, 0
  br i1 %22, label %23, label %24

23:                                               ; preds = %18, %15
  store i1 false, ptr %3, align 1
  br label %61

24:                                               ; preds = %18
  %25 = load i64, ptr @b, align 8, !tbaa !5
  %26 = icmp eq i64 %25, 0
  br i1 %26, label %32, label %27

27:                                               ; preds = %24
  %28 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %29 = load i64, ptr @b, align 8, !tbaa !5
  %30 = srem i64 %28, %29
  %31 = icmp ne i64 %30, 0
  br i1 %31, label %32, label %33

32:                                               ; preds = %27, %24
  store i1 false, ptr %3, align 1
  br label %61

33:                                               ; preds = %27
  %34 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %35 = load i64, ptr @a, align 8, !tbaa !5
  %36 = sdiv i64 %34, %35
  %37 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %38 = load i64, ptr @b, align 8, !tbaa !5
  %39 = sdiv i64 %37, %38
  %40 = icmp eq i64 %36, %39
  store i1 %40, ptr %3, align 1
  br label %61

41:                                               ; preds = %12
  %42 = load i64, ptr @a, align 8, !tbaa !5
  %43 = icmp eq i64 %42, 0
  br i1 %43, label %49, label %44

44:                                               ; preds = %41
  %45 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %46 = load i64, ptr @a, align 8, !tbaa !5
  %47 = srem i64 %45, %46
  %48 = icmp ne i64 %47, 0
  br i1 %48, label %49, label %50

49:                                               ; preds = %44, %41
  store i1 false, ptr %3, align 1
  br label %61

50:                                               ; preds = %44
  %51 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %52 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %53 = load i64, ptr @a, align 8, !tbaa !5
  %54 = sdiv i64 %52, %53
  %55 = load i64, ptr @b, align 8, !tbaa !5
  %56 = mul nsw i64 %54, %55
  %57 = sub nsw i64 %51, %56
  %58 = load i64, ptr @coeff, align 8, !tbaa !5
  %59 = srem i64 %57, %58
  %60 = icmp eq i64 %59, 0
  store i1 %60, ptr %3, align 1
  br label %61

61:                                               ; preds = %50, %49, %33, %32, %23, %11
  %62 = load i1, ptr %3, align 1
  ret i1 %62
}

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" }

!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"

@a = external dso_local local_unnamed_addr global i64, align 8
@b = external dso_local local_unnamed_addr global i64, align 8
@coeff = external dso_local local_unnamed_addr global i64, align 8

; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(read, argmem: none, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local noundef zeroext i1 @_Z3canxx(i64 noundef %0, i64 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = or i64 %1, %0
  %or.cond = icmp eq i64 %3, 0
  br i1 %or.cond, label %31, label %4

4:                                                ; preds = %2
  %5 = load i64, ptr @coeff, align 8, !tbaa !5
  %6 = icmp eq i64 %5, 0
  %7 = load i64, ptr @a, align 8, !tbaa !5
  %8 = icmp eq i64 %7, 0
  br i1 %6, label %9, label %21

9:                                                ; preds = %4
  br i1 %8, label %31, label %10

10:                                               ; preds = %9
  %11 = srem i64 %0, %7
  %.not14 = icmp eq i64 %11, 0
  br i1 %.not14, label %12, label %31

12:                                               ; preds = %10
  %13 = load i64, ptr @b, align 8, !tbaa !5
  %14 = icmp eq i64 %13, 0
  br i1 %14, label %31, label %15

15:                                               ; preds = %12
  %16 = srem i64 %1, %13
  %17 = sdiv i64 %1, %13
  %.not15 = icmp eq i64 %16, 0
  br i1 %.not15, label %18, label %31

18:                                               ; preds = %15
  %19 = sdiv i64 %0, %7
  %20 = icmp eq i64 %19, %17
  br label %31

21:                                               ; preds = %4
  br i1 %8, label %31, label %22

22:                                               ; preds = %21
  %23 = srem i64 %0, %7
  %24 = sdiv i64 %0, %7
  %.not = icmp eq i64 %23, 0
  br i1 %.not, label %25, label %31

25:                                               ; preds = %22
  %26 = load i64, ptr @b, align 8, !tbaa !5
  %27 = mul nsw i64 %26, %24
  %28 = sub nsw i64 %1, %27
  %29 = srem i64 %28, %5
  %30 = icmp eq i64 %29, 0
  br label %31

31:                                               ; preds = %21, %22, %12, %15, %9, %10, %2, %25, %18
  %.0 = phi i1 [ %20, %18 ], [ %30, %25 ], [ true, %2 ], [ false, %10 ], [ false, %9 ], [ false, %15 ], [ false, %12 ], [ false, %22 ], [ false, %21 ]
  ret i1 %.0
}

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 = !{!"long long", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}


; Effective O3 passes: DivRemPairsPass,EarlyCSEPass,GlobalOptPass,InstCombinePass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass