; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: 51nod/1026.ll (Z5solveiixx)

; 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"

@Gcd = external dso_local global [21 x [21 x i32]], align 16
@xLow = external dso_local global i32, align 4
@xUpp = external dso_local global i32, align 4
@yLow = external dso_local global i64, align 8
@yUpp = external dso_local global i64, align 8

; Function Attrs: mustprogress uwtable
declare dso_local noundef i64 @_Z3dfsix(i32 noundef, i64 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 uwtable
define dso_local noundef i64 @_Z5solveiixx(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i64 noundef %2, i64 noundef %3) #0 {
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i64, align 8
  %8 = alloca i64, align 8
  %9 = alloca i64, align 8
  %10 = alloca i8, align 1
  %11 = alloca i32, align 4
  %12 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  store i64 %2, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  store i64 %3, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %9) #2
  %13 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %14 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %15 = sub nsw i32 %13, %14
  %16 = add nsw i32 %15, 1
  %17 = sext i32 %16 to i64
  %18 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %19 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %20 = sub nsw i64 %18, %19
  %21 = add nsw i64 %20, 1
  %22 = mul nsw i64 %17, %21
  store i64 %22, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  %23 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  store i32 %23, ptr @xLow, align 4, !tbaa !5
  br label %24

24:                                               ; preds = %102, %4
  %25 = load i32, ptr @xLow, align 4, !tbaa !5
  %26 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %27 = icmp slt i32 %25, %26
  br i1 %27, label %28, label %105

28:                                               ; preds = %24
  %29 = load i32, ptr @xLow, align 4, !tbaa !5
  %30 = add nsw i32 %29, 1
  store i32 %30, ptr @xUpp, align 4, !tbaa !5
  br label %31

31:                                               ; preds = %98, %28
  %32 = load i32, ptr @xUpp, align 4, !tbaa !5
  %33 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %34 = icmp sle i32 %32, %33
  br i1 %34, label %35, label %101

35:                                               ; preds = %31
  %36 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %37 = load i32, ptr @xUpp, align 4, !tbaa !5
  %38 = sext i32 %37 to i64
  %39 = mul nsw i64 %36, %38
  store i64 %39, ptr @yLow, align 8, !tbaa !9
  %40 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %41 = load i32, ptr @xLow, align 4, !tbaa !5
  %42 = sext i32 %41 to i64
  %43 = mul nsw i64 %40, %42
  store i64 %43, ptr @yUpp, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 1, ptr %10) #2
  %44 = load i64, ptr @yLow, align 8, !tbaa !9
  %45 = load i64, ptr @yUpp, align 8, !tbaa !9
  %46 = icmp sle i64 %44, %45
  %47 = zext i1 %46 to i8
  store i8 %47, ptr %10, align 1, !tbaa !11
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #2
  %48 = load i32, ptr @xLow, align 4, !tbaa !5
  %49 = load i32, ptr @xUpp, align 4, !tbaa !5
  %50 = load i32, ptr @xLow, align 4, !tbaa !5
  %51 = sext i32 %50 to i64
  %52 = getelementptr inbounds [21 x [21 x i32]], ptr @Gcd, i64 0, i64 %51
  %53 = load i32, ptr @xUpp, align 4, !tbaa !5
  %54 = sext i32 %53 to i64
  %55 = getelementptr inbounds [21 x i32], ptr %52, i64 0, i64 %54
  %56 = load i32, ptr %55, align 4, !tbaa !5
  %57 = sdiv i32 %49, %56
  %58 = mul nsw i32 %48, %57
  store i32 %58, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #2
  %59 = load i32, ptr @xLow, align 4, !tbaa !5
  %60 = add nsw i32 %59, 1
  store i32 %60, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  br label %61

61:                                               ; preds = %83, %35
  %62 = load i8, ptr %10, align 1, !tbaa !11, !range !13, !noundef !14
  %63 = trunc i8 %62 to i1
  br i1 %63, label %64, label %68

64:                                               ; preds = %61
  %65 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %66 = load i32, ptr @xUpp, align 4, !tbaa !5
  %67 = icmp slt i32 %65, %66
  br label %68

68:                                               ; preds = %64, %61
  %69 = phi i1 [ false, %61 ], [ %67, %64 ]
  br i1 %69, label %71, label %70

70:                                               ; preds = %68
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #2
  br label %86

71:                                               ; preds = %68
  %72 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %73 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %74 = srem i32 %72, %73
  %75 = icmp sgt i32 %74, 0
  %76 = zext i1 %75 to i32
  %77 = load i8, ptr %10, align 1, !tbaa !11, !range !13, !noundef !14
  %78 = trunc i8 %77 to i1
  %79 = zext i1 %78 to i32
  %80 = and i32 %79, %76
  %81 = icmp ne i32 %80, 0
  %82 = zext i1 %81 to i8
  store i8 %82, ptr %10, align 1, !tbaa !11
  br label %83

83:                                               ; preds = %71
  %84 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %85 = add nsw i32 %84, 1
  store i32 %85, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  br label %61, !llvm.loop !15

86:                                               ; preds = %70
  %87 = load i8, ptr %10, align 1, !tbaa !11, !range !13, !noundef !14
  %88 = trunc i8 %87 to i1
  br i1 %88, label %89, label %97

89:                                               ; preds = %86
  %90 = load i32, ptr @xLow, align 4, !tbaa !5
  %91 = add nsw i32 %90, 1
  %92 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %93 = sext i32 %92 to i64
  %94 = call noundef i64 @_Z3dfsix(i32 noundef %91, i64 noundef %93)
  %95 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  %96 = sub nsw i64 %95, %94
  store i64 %96, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  br label %97

97:                                               ; preds = %89, %86
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 1, ptr %10) #2
  br label %98

98:                                               ; preds = %97
  %99 = load i32, ptr @xUpp, align 4, !tbaa !5
  %100 = add nsw i32 %99, 1
  store i32 %100, ptr @xUpp, align 4, !tbaa !5
  br label %31, !llvm.loop !17

101:                                              ; preds = %31
  br label %102

102:                                              ; preds = %101
  %103 = load i32, ptr @xLow, align 4, !tbaa !5
  %104 = add nsw i32 %103, 1
  store i32 %104, ptr @xLow, align 4, !tbaa !5
  br label %24, !llvm.loop !18

105:                                              ; preds = %24
  %106 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %9) #2
  ret i64 %106
}

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 = !{i8 0, i8 2}
!14 = !{}
!15 = distinct !{!15, !16}
!16 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!17 = distinct !{!17, !16}
!18 = distinct !{!18, !16}


; 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"

@Gcd = external dso_local local_unnamed_addr global [21 x [21 x i32]], align 16
@xLow = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@xUpp = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@yLow = external dso_local local_unnamed_addr global i64, align 8
@yUpp = external dso_local local_unnamed_addr global i64, align 8

; Function Attrs: mustprogress uwtable
declare dso_local noundef i64 @_Z3dfsix(i32 noundef, i64 noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local noundef i64 @_Z5solveiixx(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i64 noundef %2, i64 noundef %3) local_unnamed_addr #0 {
  %reass.sub = sub i32 %1, %0
  %5 = add i32 %reass.sub, 1
  %6 = sext i32 %5 to i64
  %reass.sub35 = sub i64 %3, %2
  %7 = add i64 %reass.sub35, 1
  %8 = mul nsw i64 %7, %6
  store i32 %0, ptr @xLow, align 4, !tbaa !5
  %9 = icmp slt i32 %0, %1
  br i1 %9, label %.preheader, label %._crit_edge33

.preheader:                                       ; preds = %4, %35
  %.01932 = phi i64 [ %.2, %35 ], [ %8, %4 ]
  %.pre36 = phi i32 [ %36, %35 ], [ %0, %4 ]
  %storemerge2427 = add nsw i32 %.pre36, 1
  store i32 %storemerge2427, ptr @xUpp, align 4, !tbaa !5
  br label %10

10:                                               ; preds = %.preheader, %32
  %11 = phi i32 [ %.pre36, %.preheader ], [ %34, %32 ]
  %storemerge2430 = phi i32 [ %storemerge2427, %.preheader ], [ %storemerge24, %32 ]
  %.129 = phi i64 [ %.01932, %.preheader ], [ %.2, %32 ]
  %storemerge24.in28 = phi i32 [ %.pre36, %.preheader ], [ %33, %32 ]
  %12 = sext i32 %storemerge2430 to i64
  %13 = mul nsw i64 %12, %2
  store i64 %13, ptr @yLow, align 8, !tbaa !9
  %14 = sext i32 %11 to i64
  %15 = mul nsw i64 %14, %3
  store i64 %15, ptr @yUpp, align 8, !tbaa !9
  %16 = icmp sle i64 %13, %15
  %17 = getelementptr inbounds [21 x [21 x i32]], ptr @Gcd, i64 0, i64 %14, i64 %12
  %18 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  %19 = sdiv i32 %storemerge2430, %18
  %20 = mul nsw i32 %19, %11
  %21 = icmp slt i32 %11, %storemerge24.in28
  %22 = and i1 %16, %21
  br i1 %22, label %.lr.ph, label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph, %10
  %.020.in.lcssa = phi i1 [ %16, %10 ], [ %24, %.lr.ph ]
  br i1 %.020.in.lcssa, label %27, label %32

.lr.ph:                                           ; preds = %10, %.lr.ph
  %.0.in26 = phi i32 [ %.0, %.lr.ph ], [ %11, %10 ]
  %.0 = add nsw i32 %.0.in26, 1
  %23 = srem i32 %20, %.0
  %24 = icmp sgt i32 %23, 0
  %25 = icmp slt i32 %.0, %storemerge24.in28
  %26 = and i1 %24, %25
  br i1 %26, label %.lr.ph, label %._crit_edge, !llvm.loop !11

27:                                               ; preds = %._crit_edge
  %28 = add nsw i32 %11, 1
  %29 = sext i32 %20 to i64
  %30 = tail call noundef i64 @_Z3dfsix(i32 noundef %28, i64 noundef %29)
  %31 = sub nsw i64 %.129, %30
  %.pre = load i32, ptr @xLow, align 4, !tbaa !5
  %.pre37 = load i32, ptr @xUpp, align 4, !tbaa !5
  br label %32

32:                                               ; preds = %27, %._crit_edge
  %33 = phi i32 [ %.pre37, %27 ], [ %storemerge2430, %._crit_edge ]
  %34 = phi i32 [ %.pre, %27 ], [ %11, %._crit_edge ]
  %.2 = phi i64 [ %31, %27 ], [ %.129, %._crit_edge ]
  %storemerge24 = add nsw i32 %33, 1
  store i32 %storemerge24, ptr @xUpp, align 4, !tbaa !5
  %.not.not = icmp slt i32 %33, %1
  br i1 %.not.not, label %10, label %35, !llvm.loop !13

35:                                               ; preds = %32
  %36 = add nsw i32 %34, 1
  store i32 %36, ptr @xLow, align 4, !tbaa !5
  %37 = icmp slt i32 %36, %1
  br i1 %37, label %.preheader, label %._crit_edge33, !llvm.loop !14

._crit_edge33:                                    ; preds = %35, %4
  %.019.lcssa = phi i64 [ %8, %4 ], [ %.2, %35 ]
  ret i64 %.019.lcssa
}

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" }

!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"}
!13 = distinct !{!13, !12}
!14 = distinct !{!14, !12}


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