; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: TDL_training/2016-04-04/D - Identity Function - tjz.ll (Z3phiii)

; 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"

@tot = external dso_local global i32, align 4
@prime = external dso_local global [31623 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 uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z3phiii(i32 noundef %0, i32 noundef %1) #1 {
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #3
  %8 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  store i32 %8, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #3
  store i32 1, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #3
  store i32 0, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %9

9:                                                ; preds = %78, %2
  %10 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %11 = load i32, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  %12 = icmp slt i32 %10, %11
  br i1 %12, label %13, label %25

13:                                               ; preds = %9
  %14 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %15 = sext i32 %14 to i64
  %16 = getelementptr inbounds [31623 x i32], ptr @prime, i64 0, i64 %15
  %17 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  %18 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %19 = sext i32 %18 to i64
  %20 = getelementptr inbounds [31623 x i32], ptr @prime, i64 0, i64 %19
  %21 = load i32, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  %22 = mul nsw i32 %17, %21
  %23 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %24 = icmp sle i32 %22, %23
  br label %25

25:                                               ; preds = %13, %9
  %26 = phi i1 [ false, %9 ], [ %24, %13 ]
  br i1 %26, label %28, label %27

27:                                               ; preds = %25
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #3
  br label %81

28:                                               ; preds = %25
  %29 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %30 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %31 = sext i32 %30 to i64
  %32 = getelementptr inbounds [31623 x i32], ptr @prime, i64 0, i64 %31
  %33 = load i32, ptr %32, align 4, !tbaa !5
  %34 = srem i32 %29, %33
  %35 = icmp eq i32 %34, 0
  br i1 %35, label %36, label %77

36:                                               ; preds = %28
  %37 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %38 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %39 = sext i32 %38 to i64
  %40 = getelementptr inbounds [31623 x i32], ptr @prime, i64 0, i64 %39
  %41 = load i32, ptr %40, align 4, !tbaa !5
  %42 = sdiv i32 %37, %41
  %43 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %44 = sub nsw i32 %43, %42
  store i32 %44, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  br label %45

45:                                               ; preds = %54, %36
  %46 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %47 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %48 = sext i32 %47 to i64
  %49 = getelementptr inbounds [31623 x i32], ptr @prime, i64 0, i64 %48
  %50 = load i32, ptr %49, align 4, !tbaa !5
  %51 = srem i32 %46, %50
  %52 = icmp eq i32 %51, 0
  br i1 %52, label %53, label %61

53:                                               ; preds = %45
  br label %54

54:                                               ; preds = %53
  %55 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %56 = sext i32 %55 to i64
  %57 = getelementptr inbounds [31623 x i32], ptr @prime, i64 0, i64 %56
  %58 = load i32, ptr %57, align 4, !tbaa !5
  %59 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %60 = sdiv i32 %59, %58
  store i32 %60, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  br label %45, !llvm.loop !9

61:                                               ; preds = %45
  %62 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %63 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %64 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %65 = sext i32 %64 to i64
  %66 = getelementptr inbounds [31623 x i32], ptr @prime, i64 0, i64 %65
  %67 = load i32, ptr %66, align 4, !tbaa !5
  %68 = sub nsw i32 %67, 1
  %69 = call noundef i32 @_ZSt5__gcdIiET_S0_S0_(i32 noundef %63, i32 noundef %68)
  %70 = sdiv i32 %62, %69
  %71 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %72 = sext i32 %71 to i64
  %73 = getelementptr inbounds [31623 x i32], ptr @prime, i64 0, i64 %72
  %74 = load i32, ptr %73, align 4, !tbaa !5
  %75 = sub nsw i32 %74, 1
  %76 = mul nsw i32 %70, %75
  store i32 %76, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %77

77:                                               ; preds = %61, %28
  br label %78

78:                                               ; preds = %77
  %79 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %80 = add nsw i32 %79, 1
  store i32 %80, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %9, !llvm.loop !11

81:                                               ; preds = %27
  %82 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %83 = icmp sgt i32 %82, 1
  br i1 %83, label %84, label %99

84:                                               ; preds = %81
  %85 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %86 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %87 = sdiv i32 %85, %86
  %88 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %89 = sub nsw i32 %88, %87
  store i32 %89, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %90 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %91 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %92 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %93 = sub nsw i32 %92, 1
  %94 = call noundef i32 @_ZSt5__gcdIiET_S0_S0_(i32 noundef %91, i32 noundef %93)
  %95 = sdiv i32 %90, %94
  %96 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %97 = sub nsw i32 %96, 1
  %98 = mul nsw i32 %95, %97
  store i32 %98, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %99

99:                                               ; preds = %84, %81
  %100 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %101 = icmp ne i32 %100, 0
  br i1 %101, label %102, label %104

102:                                              ; preds = %99
  %103 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %106

104:                                              ; preds = %99
  %105 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  br label %106

106:                                              ; preds = %104, %102
  %107 = phi i32 [ %103, %102 ], [ %105, %104 ]
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #3
  ret i32 %107
}

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef i32 @_ZSt5__gcdIiET_S0_S0_(i32 noundef, i32 noundef) #2

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { 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 #2 = { 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 #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"}
!11 = distinct !{!11, !10}


; 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"

@tot = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@prime = external dso_local local_unnamed_addr global [31623 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z3phiii(i32 noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = load i32, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  %4 = icmp sgt i32 %3, 0
  br i1 %4, label %.lr.ph44, label %.critedge

.lr.ph44:                                         ; preds = %2, %24
  %5 = phi i32 [ %25, %24 ], [ %3, %2 ]
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %24 ], [ 0, %2 ]
  %.03041 = phi i32 [ %.1, %24 ], [ 1, %2 ]
  %.03140 = phi i32 [ %.132, %24 ], [ %0, %2 ]
  %.03439 = phi i32 [ %.236, %24 ], [ %0, %2 ]
  %6 = getelementptr inbounds [31623 x i32], ptr @prime, i64 0, i64 %indvars.iv
  %7 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %8 = mul nsw i32 %7, %7
  %.not = icmp sgt i32 %8, %.03439
  br i1 %.not, label %.critedge, label %10

.critedge:                                        ; preds = %.lr.ph44, %24, %2
  %.034.lcssa = phi i32 [ %0, %2 ], [ %.236, %24 ], [ %.03439, %.lr.ph44 ]
  %.031.lcssa = phi i32 [ %0, %2 ], [ %.132, %24 ], [ %.03140, %.lr.ph44 ]
  %.030.lcssa = phi i32 [ 1, %2 ], [ %.1, %24 ], [ %.03041, %.lr.ph44 ]
  %9 = icmp sgt i32 %.034.lcssa, 1
  br i1 %9, label %28, label %35

10:                                               ; preds = %.lr.ph44
  %11 = srem i32 %.03439, %7
  %12 = icmp eq i32 %11, 0
  br i1 %12, label %.lr.ph.preheader, label %24

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %10
  %13 = sdiv i32 %.03140, %7
  %14 = sub nsw i32 %.03140, %13
  br label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader, %.lr.ph
  %.13538 = phi i32 [ %15, %.lr.ph ], [ %.03439, %.lr.ph.preheader ]
  %15 = sdiv i32 %.13538, %7
  %16 = srem i32 %15, %7
  %17 = icmp eq i32 %16, 0
  br i1 %17, label %.lr.ph, label %._crit_edge, !llvm.loop !9

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph
  %18 = add nsw i32 %7, -1
  %19 = tail call noundef i32 @_ZSt5__gcdIiET_S0_S0_(i32 noundef %.03041, i32 noundef %18)
  %20 = sdiv i32 %.03041, %19
  %21 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %22 = add nsw i32 %21, -1
  %23 = mul nsw i32 %22, %20
  %.pre = load i32, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  br label %24

24:                                               ; preds = %10, %._crit_edge
  %25 = phi i32 [ %.pre, %._crit_edge ], [ %5, %10 ]
  %.236 = phi i32 [ %15, %._crit_edge ], [ %.03439, %10 ]
  %.132 = phi i32 [ %14, %._crit_edge ], [ %.03140, %10 ]
  %.1 = phi i32 [ %23, %._crit_edge ], [ %.03041, %10 ]
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %26 = sext i32 %25 to i64
  %27 = icmp slt i64 %indvars.iv.next, %26
  br i1 %27, label %.lr.ph44, label %.critedge, !llvm.loop !11

28:                                               ; preds = %.critedge
  %29 = sdiv i32 %.031.lcssa, %.034.lcssa
  %30 = sub nsw i32 %.031.lcssa, %29
  %31 = add nsw i32 %.034.lcssa, -1
  %32 = tail call noundef i32 @_ZSt5__gcdIiET_S0_S0_(i32 noundef %.030.lcssa, i32 noundef %31)
  %33 = sdiv i32 %.030.lcssa, %32
  %34 = mul nsw i32 %33, %31
  br label %35

35:                                               ; preds = %28, %.critedge
  %.233 = phi i32 [ %30, %28 ], [ %.031.lcssa, %.critedge ]
  %.2 = phi i32 [ %34, %28 ], [ %.030.lcssa, %.critedge ]
  %.not37 = icmp eq i32 %1, 0
  %36 = select i1 %.not37, i32 %.233, i32 %.2
  ret i32 %36
}

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef i32 @_ZSt5__gcdIiET_S0_S0_(i32 noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #0

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 = !{!"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}


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