; LLVM IR from hanzohasashi33/Competetive_programming :: HackerEarth/Segment Trees/Zeros_And_Ones.ll (Z5buildPii)

; 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"

@tree = external dso_local global [2000 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local void @_Z5buildPii(ptr noundef %0, i32 noundef %1) #0 {
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #2
  store i32 0, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %7

7:                                                ; preds = %20, %2
  %8 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %9 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %10 = icmp slt i32 %8, %9
  br i1 %10, label %12, label %11

11:                                               ; preds = %7
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #2
  br label %23

12:                                               ; preds = %7
  %13 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %14 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %15 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %16 = add nsw i32 %14, %15
  %17 = sub nsw i32 %16, 1
  %18 = sext i32 %17 to i64
  %19 = getelementptr inbounds [2000 x i32], ptr @tree, i64 0, i64 %18
  store i32 %13, ptr %19, align 4, !tbaa !9
  br label %20

20:                                               ; preds = %12
  %21 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %22 = add nsw i32 %21, 1
  store i32 %22, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %7, !llvm.loop !11

23:                                               ; preds = %11
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  %24 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %25 = sub nsw i32 %24, 2
  store i32 %25, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %26

26:                                               ; preds = %73, %23
  %27 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %28 = icmp sge i32 %27, 0
  br i1 %28, label %30, label %29

29:                                               ; preds = %26
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  br label %76

30:                                               ; preds = %26
  %31 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %32 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %33 = mul nsw i32 2, %32
  %34 = add nsw i32 %33, 1
  %35 = sext i32 %34 to i64
  %36 = getelementptr inbounds [2000 x i32], ptr @tree, i64 0, i64 %35
  %37 = load i32, ptr %36, align 4, !tbaa !9
  %38 = sext i32 %37 to i64
  %39 = getelementptr inbounds i32, ptr %31, i64 %38
  %40 = load i32, ptr %39, align 4, !tbaa !9
  %41 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %42 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %43 = mul nsw i32 2, %42
  %44 = add nsw i32 %43, 2
  %45 = sext i32 %44 to i64
  %46 = getelementptr inbounds [2000 x i32], ptr @tree, i64 0, i64 %45
  %47 = load i32, ptr %46, align 4, !tbaa !9
  %48 = sext i32 %47 to i64
  %49 = getelementptr inbounds i32, ptr %41, i64 %48
  %50 = load i32, ptr %49, align 4, !tbaa !9
  %51 = icmp sgt i32 %40, %50
  br i1 %51, label %52, label %62

52:                                               ; preds = %30
  %53 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %54 = mul nsw i32 2, %53
  %55 = add nsw i32 %54, 2
  %56 = sext i32 %55 to i64
  %57 = getelementptr inbounds [2000 x i32], ptr @tree, i64 0, i64 %56
  %58 = load i32, ptr %57, align 4, !tbaa !9
  %59 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %60 = sext i32 %59 to i64
  %61 = getelementptr inbounds [2000 x i32], ptr @tree, i64 0, i64 %60
  store i32 %58, ptr %61, align 4, !tbaa !9
  br label %72

62:                                               ; preds = %30
  %63 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %64 = mul nsw i32 2, %63
  %65 = add nsw i32 %64, 1
  %66 = sext i32 %65 to i64
  %67 = getelementptr inbounds [2000 x i32], ptr @tree, i64 0, i64 %66
  %68 = load i32, ptr %67, align 4, !tbaa !9
  %69 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %70 = sext i32 %69 to i64
  %71 = getelementptr inbounds [2000 x i32], ptr @tree, i64 0, i64 %70
  store i32 %68, ptr %71, align 4, !tbaa !9
  br label %72

72:                                               ; preds = %62, %52
  br label %73

73:                                               ; preds = %72
  %74 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %75 = add nsw i32 %74, -1
  store i32 %75, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %26, !llvm.loop !13

76:                                               ; preds = %29
  ret void
}

; 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

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 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"int", !7, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = distinct !{!13, !12}


; 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"

@tree = external dso_local local_unnamed_addr global [2000 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind memory(readwrite, argmem: read, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local void @_Z5buildPii(ptr nocapture noundef readonly %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = icmp sgt i32 %1, 0
  br i1 %3, label %.lr.ph, label %._crit_edge22

.lr.ph:                                           ; preds = %2
  %4 = add nsw i32 %1, -1
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %1 to i64
  %min.iters.check = icmp ult i32 %1, 12
  br i1 %min.iters.check, label %scalar.ph.preheader, label %vector.scevcheck

scalar.ph.preheader:                              ; preds = %middle.block, %vector.scevcheck, %.lr.ph
  %indvars.iv.ph = phi i64 [ 0, %vector.scevcheck ], [ 0, %.lr.ph ], [ %n.vec, %middle.block ]
  %xtraiter = and i64 %wide.trip.count, 3
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %scalar.ph.prol.loopexit, label %scalar.ph.prol

scalar.ph.prol:                                   ; preds = %scalar.ph.preheader, %scalar.ph.prol
  %indvars.iv.prol = phi i64 [ %indvars.iv.next.prol, %scalar.ph.prol ], [ %indvars.iv.ph, %scalar.ph.preheader ]
  %prol.iter = phi i64 [ %prol.iter.next, %scalar.ph.prol ], [ 0, %scalar.ph.preheader ]
  %5 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv.prol to i32
  %6 = add i32 %4, %5
  %7 = sext i32 %6 to i64
  %8 = getelementptr inbounds [2000 x i32], ptr @tree, i64 0, i64 %7
  store i32 %5, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next.prol = add nuw nsw i64 %indvars.iv.prol, 1
  %prol.iter.next = add i64 %prol.iter, 1
  %prol.iter.cmp.not = icmp eq i64 %prol.iter.next, %xtraiter
  br i1 %prol.iter.cmp.not, label %scalar.ph.prol.loopexit, label %scalar.ph.prol, !llvm.loop !9

scalar.ph.prol.loopexit:                          ; preds = %scalar.ph.prol, %scalar.ph.preheader
  %indvars.iv.unr = phi i64 [ %indvars.iv.ph, %scalar.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next.prol, %scalar.ph.prol ]
  %9 = sub nsw i64 %indvars.iv.ph, %wide.trip.count
  %10 = icmp ugt i64 %9, -4
  br i1 %10, label %._crit_edge, label %scalar.ph

vector.scevcheck:                                 ; preds = %.lr.ph
  %11 = add nsw i64 %wide.trip.count, -1
  %12 = add nsw i32 %1, -1
  %13 = trunc nsw i64 %11 to i32
  %14 = add i32 %12, %13
  %15 = icmp slt i32 %14, %12
  %16 = icmp ugt i64 %11, 4294967295
  %17 = or i1 %15, %16
  br i1 %17, label %scalar.ph.preheader, label %vector.ph

vector.ph:                                        ; preds = %vector.scevcheck
  %n.vec = and i64 %wide.trip.count, 2147483640
  br label %vector.body

vector.body:                                      ; preds = %vector.body, %vector.ph
  %index = phi i64 [ 0, %vector.ph ], [ %index.next, %vector.body ]
  %vec.ind = phi <4 x i32> [ <i32 0, i32 1, i32 2, i32 3>, %vector.ph ], [ %vec.ind.next, %vector.body ]
  %step.add = add <4 x i32> %vec.ind, <i32 4, i32 4, i32 4, i32 4>
  %18 = trunc i64 %index to i32
  %19 = add i32 %4, %18
  %20 = sext i32 %19 to i64
  %21 = getelementptr inbounds [2000 x i32], ptr @tree, i64 0, i64 %20
  %22 = getelementptr inbounds i8, ptr %21, i64 16
  store <4 x i32> %vec.ind, ptr %21, align 4, !tbaa !5
  store <4 x i32> %step.add, ptr %22, align 4, !tbaa !5
  %index.next = add nuw i64 %index, 8
  %vec.ind.next = add <4 x i32> %vec.ind, <i32 8, i32 8, i32 8, i32 8>
  %23 = icmp eq i64 %index.next, %n.vec
  br i1 %23, label %middle.block, label %vector.body, !llvm.loop !11

middle.block:                                     ; preds = %vector.body
  %cmp.n = icmp eq i64 %n.vec, %wide.trip.count
  br i1 %cmp.n, label %._crit_edge, label %scalar.ph.preheader

._crit_edge:                                      ; preds = %scalar.ph.prol.loopexit, %scalar.ph, %middle.block
  %.not = icmp eq i32 %1, 1
  br i1 %.not, label %._crit_edge22, label %.lr.ph21.preheader

.lr.ph21.preheader:                               ; preds = %._crit_edge
  %24 = add nsw i32 %1, -2
  %25 = zext i32 %24 to i64
  %26 = and i64 %25, 1
  %lcmp.mod29.not.not = icmp eq i64 %26, 0
  br i1 %lcmp.mod29.not.not, label %.lr.ph21.prol, label %.lr.ph21.prol.loopexit

.lr.ph21.prol:                                    ; preds = %.lr.ph21.preheader
  %27 = shl nuw nsw i64 %25, 1
  %28 = or disjoint i64 %27, 1
  %29 = getelementptr inbounds [2000 x i32], ptr @tree, i64 0, i64 %28
  %30 = load i32, ptr %29, align 4, !tbaa !5
  %31 = sext i32 %30 to i64
  %32 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %31
  %33 = load i32, ptr %32, align 4, !tbaa !5
  %34 = or disjoint i64 %27, 2
  %35 = getelementptr inbounds [2000 x i32], ptr @tree, i64 0, i64 %34
  %36 = load i32, ptr %35, align 8, !tbaa !5
  %37 = sext i32 %36 to i64
  %38 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %37
  %39 = load i32, ptr %38, align 4, !tbaa !5
  %40 = icmp sgt i32 %33, %39
  %spec.select.prol = select i1 %40, i32 %36, i32 %30
  %41 = getelementptr inbounds [2000 x i32], ptr @tree, i64 0, i64 %25
  store i32 %spec.select.prol, ptr %41, align 4
  %indvars.iv.next25.prol = add nsw i64 %25, -1
  br label %.lr.ph21.prol.loopexit

.lr.ph21.prol.loopexit:                           ; preds = %.lr.ph21.prol, %.lr.ph21.preheader
  %indvars.iv24.unr = phi i64 [ %25, %.lr.ph21.preheader ], [ %indvars.iv.next25.prol, %.lr.ph21.prol ]
  %42 = icmp eq i32 %24, 0
  br i1 %42, label %._crit_edge22, label %.lr.ph21

scalar.ph:                                        ; preds = %scalar.ph.prol.loopexit, %scalar.ph
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next.3, %scalar.ph ], [ %indvars.iv.unr, %scalar.ph.prol.loopexit ]
  %43 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv to i32
  %44 = add i32 %4, %43
  %45 = sext i32 %44 to i64
  %46 = getelementptr inbounds [2000 x i32], ptr @tree, i64 0, i64 %45
  store i32 %43, ptr %46, align 4, !tbaa !5
  %47 = trunc i64 %indvars.iv to i32
  %48 = add i32 %47, 1
  %49 = add i32 %47, %1
  %50 = sext i32 %49 to i64
  %51 = getelementptr inbounds [2000 x i32], ptr @tree, i64 0, i64 %50
  store i32 %48, ptr %51, align 4, !tbaa !5
  %52 = trunc i64 %indvars.iv to i32
  %53 = add i32 %52, 2
  %54 = add i32 %4, %53
  %55 = sext i32 %54 to i64
  %56 = getelementptr inbounds [2000 x i32], ptr @tree, i64 0, i64 %55
  store i32 %53, ptr %56, align 4, !tbaa !5
  %57 = trunc i64 %indvars.iv to i32
  %58 = add i32 %57, 3
  %59 = add i32 %4, %58
  %60 = sext i32 %59 to i64
  %61 = getelementptr inbounds [2000 x i32], ptr @tree, i64 0, i64 %60
  store i32 %58, ptr %61, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next.3 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 4
  %exitcond.not.3 = icmp eq i64 %indvars.iv.next.3, %wide.trip.count
  br i1 %exitcond.not.3, label %._crit_edge, label %scalar.ph, !llvm.loop !15

._crit_edge22:                                    ; preds = %.lr.ph21.prol.loopexit, %.lr.ph21, %2, %._crit_edge
  ret void

.lr.ph21:                                         ; preds = %.lr.ph21.prol.loopexit, %.lr.ph21
  %indvars.iv24 = phi i64 [ %indvars.iv.next25.1, %.lr.ph21 ], [ %indvars.iv24.unr, %.lr.ph21.prol.loopexit ]
  %62 = shl nuw nsw i64 %indvars.iv24, 1
  %63 = or disjoint i64 %62, 1
  %64 = getelementptr inbounds [2000 x i32], ptr @tree, i64 0, i64 %63
  %65 = load i32, ptr %64, align 4, !tbaa !5
  %66 = sext i32 %65 to i64
  %67 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %66
  %68 = load i32, ptr %67, align 4, !tbaa !5
  %69 = add nuw nsw i64 %62, 2
  %70 = getelementptr inbounds [2000 x i32], ptr @tree, i64 0, i64 %69
  %71 = load i32, ptr %70, align 8, !tbaa !5
  %72 = sext i32 %71 to i64
  %73 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %72
  %74 = load i32, ptr %73, align 4, !tbaa !5
  %75 = icmp sgt i32 %68, %74
  %spec.select = select i1 %75, i32 %71, i32 %65
  %76 = getelementptr inbounds [2000 x i32], ptr @tree, i64 0, i64 %indvars.iv24
  store i32 %spec.select, ptr %76, align 4
  %indvars.iv.next25 = add nsw i64 %indvars.iv24, -1
  %77 = shl nuw nsw i64 %indvars.iv.next25, 1
  %78 = or disjoint i64 %77, 1
  %79 = getelementptr inbounds [2000 x i32], ptr @tree, i64 0, i64 %78
  %80 = load i32, ptr %79, align 4, !tbaa !5
  %81 = sext i32 %80 to i64
  %82 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %81
  %83 = load i32, ptr %82, align 4, !tbaa !5
  %84 = add nuw nsw i64 %77, 2
  %85 = getelementptr inbounds [2000 x i32], ptr @tree, i64 0, i64 %84
  %86 = load i32, ptr %85, align 8, !tbaa !5
  %87 = sext i32 %86 to i64
  %88 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %87
  %89 = load i32, ptr %88, align 4, !tbaa !5
  %90 = icmp sgt i32 %83, %89
  %spec.select.1 = select i1 %90, i32 %86, i32 %80
  %91 = getelementptr inbounds [2000 x i32], ptr @tree, i64 0, i64 %indvars.iv.next25
  store i32 %spec.select.1, ptr %91, align 4
  %indvars.iv.next25.1 = add nsw i64 %indvars.iv24, -2
  %92 = icmp sgt i64 %indvars.iv24, 1
  br i1 %92, label %.lr.ph21, label %._crit_edge22, !llvm.loop !16
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind memory(readwrite, argmem: read, 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 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.unroll.disable"}
!11 = distinct !{!11, !12, !13, !14}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = !{!"llvm.loop.isvectorized", i32 1}
!14 = !{!"llvm.loop.unroll.runtime.disable"}
!15 = distinct !{!15, !12, !13}
!16 = distinct !{!16, !12}


; Effective O3 passes: CorrelatedValuePropagationPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,IndVarSimplifyPass,InferAlignmentPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopLoadEliminationPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,LoopVectorizePass,MergedLoadStoreMotionPass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass