; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: 51nod/1297.ll (Z6updatei)

; 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"

@idx = external dso_local global [17 x [100001 x i32]], align 16
@idx2 = external dso_local global [17 x [100001 x i32]], align 16
@dis = external dso_local global [17 x [100001 x i32]], align 16
@cnt = external dso_local global [200003 x i32], align 16
@sum = external dso_local global [200003 x i64], 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 nounwind uwtable
define dso_local noundef i64 @_Z6updatei(i32 noundef %0) #1 {
  %2 = alloca i32, align 4
  %3 = alloca i64, align 8
  %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
  store i32 %0, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %3) #2
  store i64 0, ptr %3, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %4) #2
  store i32 0, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %9

9:                                                ; preds = %93, %1
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #2
  %10 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %11 = sext i32 %10 to i64
  %12 = getelementptr inbounds [17 x [100001 x i32]], ptr @idx, i64 0, i64 %11
  %13 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %14 = sext i32 %13 to i64
  %15 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr %12, i64 0, i64 %14
  %16 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  store i32 %16, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  %17 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %18 = sext i32 %17 to i64
  %19 = getelementptr inbounds [17 x [100001 x i32]], ptr @idx2, i64 0, i64 %18
  %20 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %21 = sext i32 %20 to i64
  %22 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr %19, i64 0, i64 %21
  %23 = load i32, ptr %22, align 4, !tbaa !5
  store i32 %23, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  %24 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %25 = sext i32 %24 to i64
  %26 = getelementptr inbounds [17 x [100001 x i32]], ptr @dis, i64 0, i64 %25
  %27 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %28 = sext i32 %27 to i64
  %29 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr %26, i64 0, i64 %28
  %30 = load i32, ptr %29, align 4, !tbaa !5
  store i32 %30, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %31 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %32 = sext i32 %31 to i64
  %33 = getelementptr inbounds [200003 x i64], ptr @sum, i64 0, i64 %32
  %34 = load i64, ptr %33, align 8, !tbaa !9
  %35 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %36 = sext i32 %35 to i64
  %37 = getelementptr inbounds [200003 x i32], ptr @cnt, i64 0, i64 %36
  %38 = load i32, ptr %37, align 4, !tbaa !5
  %39 = sext i32 %38 to i64
  %40 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %41 = sext i32 %40 to i64
  %42 = mul nsw i64 %39, %41
  %43 = add nsw i64 %34, %42
  %44 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !9
  %45 = add nsw i64 %44, %43
  store i64 %45, ptr %3, align 8, !tbaa !9
  %46 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %47 = sext i32 %46 to i64
  %48 = getelementptr inbounds [200003 x i32], ptr @cnt, i64 0, i64 %47
  %49 = load i32, ptr %48, align 4, !tbaa !5
  %50 = add nsw i32 %49, 1
  store i32 %50, ptr %48, align 4, !tbaa !5
  %51 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %52 = sext i32 %51 to i64
  %53 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %54 = sext i32 %53 to i64
  %55 = getelementptr inbounds [200003 x i64], ptr @sum, i64 0, i64 %54
  %56 = load i64, ptr %55, align 8, !tbaa !9
  %57 = add nsw i64 %56, %52
  store i64 %57, ptr %55, align 8, !tbaa !9
  %58 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %59 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %60 = icmp eq i32 %58, %59
  br i1 %60, label %61, label %62

61:                                               ; preds = %9
  store i32 2, ptr %8, align 4
  br label %90

62:                                               ; preds = %9
  %63 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %64 = sext i32 %63 to i64
  %65 = getelementptr inbounds [200003 x i64], ptr @sum, i64 0, i64 %64
  %66 = load i64, ptr %65, align 8, !tbaa !9
  %67 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %68 = sext i32 %67 to i64
  %69 = getelementptr inbounds [200003 x i32], ptr @cnt, i64 0, i64 %68
  %70 = load i32, ptr %69, align 4, !tbaa !5
  %71 = sext i32 %70 to i64
  %72 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %73 = sext i32 %72 to i64
  %74 = mul nsw i64 %71, %73
  %75 = add nsw i64 %66, %74
  %76 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !9
  %77 = sub nsw i64 %76, %75
  store i64 %77, ptr %3, align 8, !tbaa !9
  %78 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %79 = sext i32 %78 to i64
  %80 = getelementptr inbounds [200003 x i32], ptr @cnt, i64 0, i64 %79
  %81 = load i32, ptr %80, align 4, !tbaa !5
  %82 = add nsw i32 %81, 1
  store i32 %82, ptr %80, align 4, !tbaa !5
  %83 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %84 = sext i32 %83 to i64
  %85 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %86 = sext i32 %85 to i64
  %87 = getelementptr inbounds [200003 x i64], ptr @sum, i64 0, i64 %86
  %88 = load i64, ptr %87, align 8, !tbaa !9
  %89 = add nsw i64 %88, %84
  store i64 %89, ptr %87, align 8, !tbaa !9
  store i32 0, ptr %8, align 4
  br label %90

90:                                               ; preds = %62, %61
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #2
  %91 = load i32, ptr %8, align 4
  switch i32 %91, label %96 [
    i32 0, label %92
  ]

92:                                               ; preds = %90
  br label %93

93:                                               ; preds = %92
  %94 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %95 = add nsw i32 %94, 1
  store i32 %95, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %9, !llvm.loop !11

96:                                               ; preds = %90
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %4) #2
  br label %97

97:                                               ; preds = %96
  %98 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !9
  store i32 1, ptr %8, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %3) #2
  ret i64 %98
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { 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 #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 = !{!"long long", !7, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"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"

@idx = external dso_local local_unnamed_addr global [17 x [100001 x i32]], align 16
@idx2 = external dso_local local_unnamed_addr global [17 x [100001 x i32]], align 16
@dis = external dso_local local_unnamed_addr global [17 x [100001 x i32]], align 16
@cnt = external dso_local local_unnamed_addr global [200003 x i32], align 16
@sum = external dso_local local_unnamed_addr global [200003 x i64], align 16

; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind memory(readwrite, argmem: none, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local noundef i64 @_Z6updatei(i32 noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  %2 = sext i32 %0 to i64
  br label %3

3:                                                ; preds = %22, %1
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %22 ], [ 0, %1 ]
  %.025 = phi i64 [ %31, %22 ], [ 0, %1 ]
  %4 = getelementptr inbounds [17 x [100001 x i32]], ptr @idx, i64 0, i64 %indvars.iv, i64 %2
  %5 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %6 = getelementptr inbounds [17 x [100001 x i32]], ptr @idx2, i64 0, i64 %indvars.iv, i64 %2
  %7 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %8 = getelementptr inbounds [17 x [100001 x i32]], ptr @dis, i64 0, i64 %indvars.iv, i64 %2
  %9 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %10 = sext i32 %5 to i64
  %11 = getelementptr inbounds [200003 x i64], ptr @sum, i64 0, i64 %10
  %12 = load i64, ptr %11, align 8, !tbaa !9
  %13 = getelementptr inbounds [200003 x i32], ptr @cnt, i64 0, i64 %10
  %14 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %15 = sext i32 %14 to i64
  %16 = sext i32 %9 to i64
  %17 = mul nsw i64 %15, %16
  %18 = add i64 %12, %.025
  %19 = add i64 %18, %17
  %20 = add nsw i32 %14, 1
  store i32 %20, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %21 = add nsw i64 %12, %16
  store i64 %21, ptr %11, align 8, !tbaa !9
  %.not = icmp eq i32 %5, %7
  br i1 %.not, label %34, label %22

22:                                               ; preds = %3
  %23 = sext i32 %7 to i64
  %24 = getelementptr inbounds [200003 x i64], ptr @sum, i64 0, i64 %23
  %25 = load i64, ptr %24, align 8, !tbaa !9
  %26 = getelementptr inbounds [200003 x i32], ptr @cnt, i64 0, i64 %23
  %27 = load i32, ptr %26, align 4, !tbaa !5
  %28 = sext i32 %27 to i64
  %29 = mul nsw i64 %28, %16
  %30 = add i64 %25, %29
  %31 = sub i64 %19, %30
  %32 = add nsw i32 %27, 1
  store i32 %32, ptr %26, align 4, !tbaa !5
  %33 = add nsw i64 %25, %16
  store i64 %33, ptr %24, align 8, !tbaa !9
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  br label %3, !llvm.loop !11

34:                                               ; preds = %3
  ret i64 %19
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind memory(readwrite, 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 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"long long", !7, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass