; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: 51nod/1024.ll (Z5solveiiii)

; 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"

@Gcd = external dso_local global [9 x [9 x i32]], align 16
@xLow = external dso_local global i32, align 4
@xUpp = external dso_local global i32, align 4
@yLow = external dso_local global i32, align 4
@yUpp = external dso_local global i32, align 4

; Function Attrs: mustprogress uwtable
declare dso_local noundef i32 @_Z3dfsii(i32 noundef, i32 noundef) #0

; 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 willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #1

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z5solveiiii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3) #0 {
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i8, align 1
  %11 = alloca i32, align 4
  %12 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  store i32 %2, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  store i32 %3, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  %13 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %14 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %15 = sub nsw i32 %13, %14
  %16 = add nsw i32 %15, 1
  %17 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %18 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %19 = sub nsw i32 %17, %18
  %20 = add nsw i32 %19, 1
  %21 = mul nsw i32 %16, %20
  store i32 %21, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %22 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  store i32 %22, ptr @xLow, align 4, !tbaa !5
  br label %23

23:                                               ; preds = %98, %4
  %24 = load i32, ptr @xLow, align 4, !tbaa !5
  %25 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %26 = icmp slt i32 %24, %25
  br i1 %26, label %27, label %101

27:                                               ; preds = %23
  %28 = load i32, ptr @xLow, align 4, !tbaa !5
  %29 = add nsw i32 %28, 1
  store i32 %29, ptr @xUpp, align 4, !tbaa !5
  br label %30

30:                                               ; preds = %94, %27
  %31 = load i32, ptr @xUpp, align 4, !tbaa !5
  %32 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %33 = icmp sle i32 %31, %32
  br i1 %33, label %34, label %97

34:                                               ; preds = %30
  %35 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %36 = load i32, ptr @xUpp, align 4, !tbaa !5
  %37 = mul nsw i32 %35, %36
  store i32 %37, ptr @yLow, align 4, !tbaa !5
  %38 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %39 = load i32, ptr @xLow, align 4, !tbaa !5
  %40 = mul nsw i32 %38, %39
  store i32 %40, ptr @yUpp, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 1, ptr %10) #2
  %41 = load i32, ptr @yLow, align 4, !tbaa !5
  %42 = load i32, ptr @yUpp, align 4, !tbaa !5
  %43 = icmp sle i32 %41, %42
  %44 = zext i1 %43 to i8
  store i8 %44, ptr %10, align 1, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #2
  %45 = load i32, ptr @xLow, align 4, !tbaa !5
  %46 = load i32, ptr @xUpp, align 4, !tbaa !5
  %47 = load i32, ptr @xLow, align 4, !tbaa !5
  %48 = sext i32 %47 to i64
  %49 = getelementptr inbounds [9 x [9 x i32]], ptr @Gcd, i64 0, i64 %48
  %50 = load i32, ptr @xUpp, align 4, !tbaa !5
  %51 = sext i32 %50 to i64
  %52 = getelementptr inbounds [9 x i32], ptr %49, i64 0, i64 %51
  %53 = load i32, ptr %52, align 4, !tbaa !5
  %54 = sdiv i32 %46, %53
  %55 = mul nsw i32 %45, %54
  store i32 %55, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #2
  %56 = load i32, ptr @xLow, align 4, !tbaa !5
  %57 = add nsw i32 %56, 1
  store i32 %57, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  br label %58

58:                                               ; preds = %80, %34
  %59 = load i8, ptr %10, align 1, !tbaa !9, !range !11, !noundef !12
  %60 = trunc i8 %59 to i1
  br i1 %60, label %61, label %65

61:                                               ; preds = %58
  %62 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %63 = load i32, ptr @xUpp, align 4, !tbaa !5
  %64 = icmp slt i32 %62, %63
  br label %65

65:                                               ; preds = %61, %58
  %66 = phi i1 [ false, %58 ], [ %64, %61 ]
  br i1 %66, label %68, label %67

67:                                               ; preds = %65
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #2
  br label %83

68:                                               ; preds = %65
  %69 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %70 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %71 = srem i32 %69, %70
  %72 = icmp sgt i32 %71, 0
  %73 = zext i1 %72 to i32
  %74 = load i8, ptr %10, align 1, !tbaa !9, !range !11, !noundef !12
  %75 = trunc i8 %74 to i1
  %76 = zext i1 %75 to i32
  %77 = and i32 %76, %73
  %78 = icmp ne i32 %77, 0
  %79 = zext i1 %78 to i8
  store i8 %79, ptr %10, align 1, !tbaa !9
  br label %80

80:                                               ; preds = %68
  %81 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %82 = add nsw i32 %81, 1
  store i32 %82, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  br label %58, !llvm.loop !13

83:                                               ; preds = %67
  %84 = load i8, ptr %10, align 1, !tbaa !9, !range !11, !noundef !12
  %85 = trunc i8 %84 to i1
  br i1 %85, label %86, label %93

86:                                               ; preds = %83
  %87 = load i32, ptr @xLow, align 4, !tbaa !5
  %88 = add nsw i32 %87, 1
  %89 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %90 = call noundef i32 @_Z3dfsii(i32 noundef %88, i32 noundef %89)
  %91 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %92 = sub nsw i32 %91, %90
  store i32 %92, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  br label %93

93:                                               ; preds = %86, %83
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 1, ptr %10) #2
  br label %94

94:                                               ; preds = %93
  %95 = load i32, ptr @xUpp, align 4, !tbaa !5
  %96 = add nsw i32 %95, 1
  store i32 %96, ptr @xUpp, align 4, !tbaa !5
  br label %30, !llvm.loop !15

97:                                               ; preds = %30
  br label %98

98:                                               ; preds = %97
  %99 = load i32, ptr @xLow, align 4, !tbaa !5
  %100 = add nsw i32 %99, 1
  store i32 %100, ptr @xLow, align 4, !tbaa !5
  br label %23, !llvm.loop !16

101:                                              ; preds = %23
  %102 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  ret i32 %102
}

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" }
attributes #1 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
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"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"bool", !7, i64 0}
!11 = !{i8 0, i8 2}
!12 = !{}
!13 = distinct !{!13, !14}
!14 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!15 = distinct !{!15, !14}
!16 = distinct !{!16, !14}


; 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"

@Gcd = external dso_local local_unnamed_addr global [9 x [9 x i32]], align 16
@xLow = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@xUpp = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@yLow = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@yUpp = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4

; Function Attrs: mustprogress uwtable
declare dso_local noundef i32 @_Z3dfsii(i32 noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z5solveiiii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3) local_unnamed_addr #0 {
  %reass.sub = sub i32 %1, %0
  %5 = add i32 %reass.sub, 1
  %reass.sub35 = sub i32 %3, %2
  %6 = add i32 %reass.sub35, 1
  %7 = mul nsw i32 %6, %5
  store i32 %0, ptr @xLow, align 4, !tbaa !5
  %8 = icmp slt i32 %0, %1
  br i1 %8, label %.preheader, label %._crit_edge33

.preheader:                                       ; preds = %4, %33
  %.01932 = phi i32 [ %.2, %33 ], [ %7, %4 ]
  %.pre36 = phi i32 [ %34, %33 ], [ %0, %4 ]
  %storemerge2427 = add nsw i32 %.pre36, 1
  store i32 %storemerge2427, ptr @xUpp, align 4, !tbaa !5
  br label %9

9:                                                ; preds = %.preheader, %30
  %10 = phi i32 [ %.pre36, %.preheader ], [ %32, %30 ]
  %storemerge2430 = phi i32 [ %storemerge2427, %.preheader ], [ %storemerge24, %30 ]
  %.129 = phi i32 [ %.01932, %.preheader ], [ %.2, %30 ]
  %storemerge24.in28 = phi i32 [ %.pre36, %.preheader ], [ %31, %30 ]
  %11 = mul nsw i32 %storemerge2430, %2
  store i32 %11, ptr @yLow, align 4, !tbaa !5
  %12 = mul nsw i32 %10, %3
  store i32 %12, ptr @yUpp, align 4, !tbaa !5
  %13 = icmp sle i32 %11, %12
  %14 = sext i32 %10 to i64
  %15 = sext i32 %storemerge2430 to i64
  %16 = getelementptr inbounds [9 x [9 x i32]], ptr @Gcd, i64 0, i64 %14, i64 %15
  %17 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  %18 = sdiv i32 %storemerge2430, %17
  %19 = mul nsw i32 %18, %10
  %20 = icmp slt i32 %10, %storemerge24.in28
  %21 = and i1 %13, %20
  br i1 %21, label %.lr.ph, label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph, %9
  %.020.in.lcssa = phi i1 [ %13, %9 ], [ %23, %.lr.ph ]
  br i1 %.020.in.lcssa, label %26, label %30

.lr.ph:                                           ; preds = %9, %.lr.ph
  %.0.in26 = phi i32 [ %.0, %.lr.ph ], [ %10, %9 ]
  %.0 = add nsw i32 %.0.in26, 1
  %22 = srem i32 %19, %.0
  %23 = icmp sgt i32 %22, 0
  %24 = icmp slt i32 %.0, %storemerge24.in28
  %25 = and i1 %23, %24
  br i1 %25, label %.lr.ph, label %._crit_edge, !llvm.loop !9

26:                                               ; preds = %._crit_edge
  %27 = add nsw i32 %10, 1
  %28 = tail call noundef i32 @_Z3dfsii(i32 noundef %27, i32 noundef %19)
  %29 = sub nsw i32 %.129, %28
  %.pre = load i32, ptr @xLow, align 4, !tbaa !5
  %.pre37 = load i32, ptr @xUpp, align 4, !tbaa !5
  br label %30

30:                                               ; preds = %26, %._crit_edge
  %31 = phi i32 [ %.pre37, %26 ], [ %storemerge2430, %._crit_edge ]
  %32 = phi i32 [ %.pre, %26 ], [ %10, %._crit_edge ]
  %.2 = phi i32 [ %29, %26 ], [ %.129, %._crit_edge ]
  %storemerge24 = add nsw i32 %31, 1
  store i32 %storemerge24, ptr @xUpp, align 4, !tbaa !5
  %.not.not = icmp slt i32 %31, %1
  br i1 %.not.not, label %9, label %33, !llvm.loop !11

33:                                               ; preds = %30
  %34 = add nsw i32 %32, 1
  store i32 %34, ptr @xLow, align 4, !tbaa !5
  %35 = icmp slt i32 %34, %1
  br i1 %35, label %.preheader, label %._crit_edge33, !llvm.loop !12

._crit_edge33:                                    ; preds = %33, %4
  %.019.lcssa = phi i32 [ %7, %4 ], [ %.2, %33 ]
  ret i32 %.019.lcssa
}

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"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = distinct !{!11, !10}
!12 = distinct !{!12, !10}


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