; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: buaa/oj3rd/730.ll (Z4calciii)

; 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
@a = external dso_local global [6 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef i32 @_Z3invii(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 nounwind uwtable
define dso_local noundef zeroext i1 @_Z4calciii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) #0 {
  %4 = alloca i32, align 4
  %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 i32, align 4
  store i32 %0, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  store i32 %2, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  %11 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %12 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %13 = add nsw i32 %11, %12
  %14 = sext i32 %13 to i64
  %15 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %16 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %17 = call noundef i32 @_Z3invii(i32 noundef %15, i32 noundef %16)
  %18 = sext i32 %17 to i64
  %19 = mul nsw i64 %14, %18
  %20 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %21 = sext i32 %20 to i64
  %22 = srem i64 %19, %21
  %23 = trunc i64 %22 to i32
  store i32 %23, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  store i32 1, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  store i32 0, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  store i32 0, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  br label %24

24:                                               ; preds = %69, %3
  %25 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %26 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %27 = icmp sle i32 %25, %26
  br i1 %27, label %29, label %28

28:                                               ; preds = %24
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  br label %72

29:                                               ; preds = %24
  %30 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %31 = sext i32 %30 to i64
  %32 = getelementptr inbounds [6 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %31
  %33 = load i32, ptr %32, align 4, !tbaa !5
  %34 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %35 = srem i32 %33, %34
  %36 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %37 = add nsw i32 %35, %36
  %38 = sext i32 %37 to i64
  %39 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %40 = sext i32 %39 to i64
  %41 = mul nsw i64 %38, %40
  %42 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %43 = sext i32 %42 to i64
  %44 = add nsw i64 %41, %43
  %45 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %46 = sext i32 %45 to i64
  %47 = srem i64 %44, %46
  %48 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %49 = sext i32 %48 to i64
  %50 = add nsw i64 %47, %49
  %51 = trunc i64 %50 to i32
  store i32 %51, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %52 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %53 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %54 = icmp sge i32 %52, %53
  br i1 %54, label %55, label %59

55:                                               ; preds = %29
  %56 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %57 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %58 = sub nsw i32 %57, %56
  store i32 %58, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  br label %59

59:                                               ; preds = %55, %29
  %60 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %61 = sext i32 %60 to i64
  %62 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %63 = sext i32 %62 to i64
  %64 = mul nsw i64 %61, %63
  %65 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %66 = sext i32 %65 to i64
  %67 = srem i64 %64, %66
  %68 = trunc i64 %67 to i32
  store i32 %68, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %69

69:                                               ; preds = %59
  %70 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %71 = add nsw i32 %70, 1
  store i32 %71, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  br label %24, !llvm.loop !9

72:                                               ; preds = %28
  %73 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %74 = icmp ne i32 %73, 0
  %75 = xor i1 %74, true
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  ret i1 %75
}

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


; 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
@a = external dso_local local_unnamed_addr global [6 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef i32 @_Z3invii(i32 noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef zeroext i1 @_Z4calciii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = tail call noundef i32 @_Z3invii(i32 noundef %1, i32 noundef %2)
  %5 = sext i32 %2 to i64
  %6 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %.not30 = icmp slt i32 %6, 0
  br i1 %.not30, label %._crit_edge, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %3
  %7 = sext i32 %4 to i64
  %8 = add nsw i32 %2, %0
  %9 = sext i32 %8 to i64
  %10 = mul nsw i64 %7, %9
  %11 = srem i64 %10, %5
  %12 = add nuw i32 %6, 1
  %wide.trip.count = zext i32 %12 to i64
  br label %14

._crit_edge.loopexit:                             ; preds = %14
  %13 = icmp eq i32 %spec.select, 0
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %._crit_edge.loopexit, %3
  %.022.lcssa = phi i1 [ true, %3 ], [ %13, %._crit_edge.loopexit ]
  ret i1 %.022.lcssa

14:                                               ; preds = %.lr.ph, %14
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.lr.ph ], [ %indvars.iv.next, %14 ]
  %.02232 = phi i32 [ 0, %.lr.ph ], [ %spec.select, %14 ]
  %.02331 = phi i64 [ 1, %.lr.ph ], [ %27, %14 ]
  %15 = getelementptr inbounds [6 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %indvars.iv
  %16 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  %17 = srem i32 %16, %2
  %18 = add nsw i32 %17, %2
  %19 = sext i32 %18 to i64
  %20 = mul nsw i64 %.02331, %19
  %21 = sext i32 %.02232 to i64
  %22 = add nsw i64 %20, %21
  %23 = srem i64 %22, %5
  %24 = trunc nsw i64 %23 to i32
  %25 = add i32 %24, %2
  %.not28 = icmp slt i32 %25, %2
  %spec.select = select i1 %.not28, i32 %25, i32 %24
  %26 = mul nsw i64 %.02331, %11
  %27 = srem i64 %26, %5
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next, %wide.trip.count
  br i1 %exitcond.not, label %._crit_edge.loopexit, label %14, !llvm.loop !9
}

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"}


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