; LLVM IR from Izaron/ACM-ICPC :: Timus Online Judge/Volume 8/1737. Mnemonics and Palindromes 3.ll (Z3dfsiii)

; 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
@tooLong = external dso_local global i8, align 1
@anss = external dso_local global [20005 x [4 x [4 x i32]]], align 16

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z3dfsiii(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 i64, align 8
  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
  %11 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %12 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %13 = icmp sge i32 %11, %12
  br i1 %13, label %14, label %15

14:                                               ; preds = %3
  store i32 1, ptr %4, align 4
  br label %84

15:                                               ; preds = %3
  %16 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %17 = sext i32 %16 to i64
  %18 = getelementptr inbounds [20005 x [4 x [4 x i32]]], ptr @anss, i64 0, i64 %17
  %19 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %20 = sext i32 %19 to i64
  %21 = getelementptr inbounds [4 x [4 x i32]], ptr %18, i64 0, i64 %20
  %22 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %23 = sext i32 %22 to i64
  %24 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %21, i64 0, i64 %23
  %25 = load i32, ptr %24, align 4, !tbaa !5
  %26 = icmp ne i32 %25, -1
  br i1 %26, label %27, label %38

27:                                               ; preds = %15
  %28 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %29 = sext i32 %28 to i64
  %30 = getelementptr inbounds [20005 x [4 x [4 x i32]]], ptr @anss, i64 0, i64 %29
  %31 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %32 = sext i32 %31 to i64
  %33 = getelementptr inbounds [4 x [4 x i32]], ptr %30, i64 0, i64 %32
  %34 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %35 = sext i32 %34 to i64
  %36 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %33, i64 0, i64 %35
  %37 = load i32, ptr %36, align 4, !tbaa !5
  store i32 %37, ptr %4, align 4
  br label %84

38:                                               ; preds = %15
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  store i32 0, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  store i32 1, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  br label %39

39:                                               ; preds = %69, %38
  %40 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %41 = icmp sle i32 %40, 3
  br i1 %41, label %43, label %42

42:                                               ; preds = %39
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  br label %72

43:                                               ; preds = %39
  %44 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %45 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %46 = icmp ne i32 %44, %45
  br i1 %46, label %47, label %68

47:                                               ; preds = %43
  %48 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %49 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %50 = icmp ne i32 %48, %49
  br i1 %50, label %51, label %68

51:                                               ; preds = %47
  %52 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %53 = add nsw i32 %52, 1
  %54 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %55 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %56 = call noundef i32 @_Z3dfsiii(i32 noundef %53, i32 noundef %54, i32 noundef %55)
  %57 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %58 = add nsw i32 %57, %56
  store i32 %58, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %10) #2
  %59 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %60 = sext i32 %59 to i64
  %61 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %62 = sext i32 %61 to i64
  %63 = mul nsw i64 %60, %62
  store i64 %63, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %64 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %65 = icmp sgt i64 %64, 100000
  br i1 %65, label %66, label %67

66:                                               ; preds = %51
  store i8 1, ptr @tooLong, align 1, !tbaa !11
  br label %67

67:                                               ; preds = %66, %51
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %10) #2
  br label %68

68:                                               ; preds = %67, %47, %43
  br label %69

69:                                               ; preds = %68
  %70 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %71 = add nsw i32 %70, 1
  store i32 %71, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  br label %39, !llvm.loop !13

72:                                               ; preds = %42
  %73 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %74 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %75 = sext i32 %74 to i64
  %76 = getelementptr inbounds [20005 x [4 x [4 x i32]]], ptr @anss, i64 0, i64 %75
  %77 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %78 = sext i32 %77 to i64
  %79 = getelementptr inbounds [4 x [4 x i32]], ptr %76, i64 0, i64 %78
  %80 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %81 = sext i32 %80 to i64
  %82 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %79, i64 0, i64 %81
  store i32 %73, ptr %82, align 4, !tbaa !5
  %83 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  store i32 %83, ptr %4, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  br label %84

84:                                               ; preds = %72, %27, %14
  %85 = load i32, ptr %4, align 4
  ret i32 %85
}

; 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 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 = !{!"long long", !7, i64 0}
!11 = !{!12, !12, i64 0}
!12 = !{!"bool", !7, i64 0}
!13 = distinct !{!13, !14}
!14 = !{!"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
@tooLong = external dso_local local_unnamed_addr global i8, align 1
@anss = external dso_local local_unnamed_addr global [20005 x [4 x [4 x i32]]], align 16

; Function Attrs: mustprogress nofree nosync nounwind memory(readwrite, argmem: none, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z3dfsiii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %.not = icmp sgt i32 %4, %0
  br i1 %.not, label %5, label %41

5:                                                ; preds = %3
  %6 = sext i32 %0 to i64
  %7 = sext i32 %1 to i64
  %8 = sext i32 %2 to i64
  %9 = getelementptr inbounds [20005 x [4 x [4 x i32]]], ptr @anss, i64 0, i64 %6, i64 %7, i64 %8
  %10 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %.not30 = icmp eq i32 %10, -1
  br i1 %.not30, label %.preheader, label %41

.preheader:                                       ; preds = %5
  %11 = add nsw i32 %0, 1
  %.not31 = icmp eq i32 %1, 1
  %.not32 = icmp eq i32 %2, 1
  %or.cond = or i1 %.not31, %.not32
  br i1 %or.cond, label %20, label %12

12:                                               ; preds = %.preheader
  %13 = tail call noundef i32 @_Z3dfsiii(i32 noundef %11, i32 noundef %2, i32 noundef 1)
  %14 = sext i32 %13 to i64
  %15 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %16 = sext i32 %15 to i64
  %17 = mul nsw i64 %14, %16
  %18 = icmp sgt i64 %17, 100000
  br i1 %18, label %19, label %20

19:                                               ; preds = %12
  store i8 1, ptr @tooLong, align 1, !tbaa !9
  br label %20

20:                                               ; preds = %12, %19, %.preheader
  %.1 = phi i32 [ 0, %.preheader ], [ %13, %19 ], [ %13, %12 ]
  %.not31.1 = icmp eq i32 %1, 2
  %.not32.1 = icmp eq i32 %2, 2
  %or.cond.1 = or i1 %.not31.1, %.not32.1
  br i1 %or.cond.1, label %30, label %21

21:                                               ; preds = %20
  %22 = tail call noundef i32 @_Z3dfsiii(i32 noundef %11, i32 noundef %2, i32 noundef 2)
  %23 = add nsw i32 %22, %.1
  %24 = sext i32 %23 to i64
  %25 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %26 = sext i32 %25 to i64
  %27 = mul nsw i64 %24, %26
  %28 = icmp sgt i64 %27, 100000
  br i1 %28, label %29, label %30

29:                                               ; preds = %21
  store i8 1, ptr @tooLong, align 1, !tbaa !9
  br label %30

30:                                               ; preds = %29, %21, %20
  %.1.1 = phi i32 [ %.1, %20 ], [ %23, %29 ], [ %23, %21 ]
  %.not31.2 = icmp eq i32 %1, 3
  %.not32.2 = icmp eq i32 %2, 3
  %or.cond.2 = or i1 %.not31.2, %.not32.2
  br i1 %or.cond.2, label %40, label %31

31:                                               ; preds = %30
  %32 = tail call noundef i32 @_Z3dfsiii(i32 noundef %11, i32 noundef %2, i32 noundef 3)
  %33 = add nsw i32 %32, %.1.1
  %34 = sext i32 %33 to i64
  %35 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %36 = sext i32 %35 to i64
  %37 = mul nsw i64 %34, %36
  %38 = icmp sgt i64 %37, 100000
  br i1 %38, label %39, label %40

39:                                               ; preds = %31
  store i8 1, ptr @tooLong, align 1, !tbaa !9
  br label %40

40:                                               ; preds = %39, %31, %30
  %.1.2 = phi i32 [ %.1.1, %30 ], [ %33, %39 ], [ %33, %31 ]
  store i32 %.1.2, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  br label %41

41:                                               ; preds = %5, %3, %40
  %.0 = phi i32 [ %.1.2, %40 ], [ 1, %3 ], [ %10, %5 ]
  ret i32 %.0
}

attributes #0 = { mustprogress nofree 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 = !{!"bool", !7, i64 0}


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