; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: buaa/oj3rd/1088.ll (Z9push_downi)

; 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"

%struct.SegTree = type { [6 x i32], i32 }

@seg = external dso_local global [262144 x %struct.SegTree], align 16

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local void @_Z9push_downi(i32 noundef %0) #0 {
  %2 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %3 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %4 = sext i32 %3 to i64
  %5 = getelementptr inbounds [262144 x %struct.SegTree], ptr @seg, i64 0, i64 %4
  %6 = getelementptr inbounds %struct.SegTree, ptr %5, i32 0, i32 1
  %7 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %8 = icmp ne i32 %7, 0
  br i1 %8, label %10, label %9

9:                                                ; preds = %1
  br label %97

10:                                               ; preds = %1
  %11 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %12 = sext i32 %11 to i64
  %13 = getelementptr inbounds [262144 x %struct.SegTree], ptr @seg, i64 0, i64 %12
  %14 = getelementptr inbounds %struct.SegTree, ptr %13, i32 0, i32 1
  %15 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !9
  %16 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %17 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %18 = add nsw i32 %16, %17
  %19 = sext i32 %18 to i64
  %20 = getelementptr inbounds [262144 x %struct.SegTree], ptr @seg, i64 0, i64 %19
  %21 = getelementptr inbounds %struct.SegTree, ptr %20, i32 0, i32 1
  %22 = load i32, ptr %21, align 4, !tbaa !9
  %23 = add nsw i32 %22, %15
  store i32 %23, ptr %21, align 4, !tbaa !9
  %24 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %25 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %26 = add nsw i32 %24, %25
  %27 = sext i32 %26 to i64
  %28 = getelementptr inbounds [262144 x %struct.SegTree], ptr @seg, i64 0, i64 %27
  %29 = getelementptr inbounds %struct.SegTree, ptr %28, i32 0, i32 1
  %30 = load i32, ptr %29, align 4, !tbaa !9
  %31 = icmp sge i32 %30, 6
  br i1 %31, label %32, label %49

32:                                               ; preds = %10
  %33 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %34 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %35 = add nsw i32 %33, %34
  %36 = sext i32 %35 to i64
  %37 = getelementptr inbounds [262144 x %struct.SegTree], ptr @seg, i64 0, i64 %36
  %38 = getelementptr inbounds %struct.SegTree, ptr %37, i32 0, i32 1
  %39 = load i32, ptr %38, align 4, !tbaa !9
  %40 = sub nsw i32 %39, 2
  %41 = srem i32 %40, 4
  %42 = add nsw i32 %41, 2
  %43 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %44 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %45 = add nsw i32 %43, %44
  %46 = sext i32 %45 to i64
  %47 = getelementptr inbounds [262144 x %struct.SegTree], ptr @seg, i64 0, i64 %46
  %48 = getelementptr inbounds %struct.SegTree, ptr %47, i32 0, i32 1
  store i32 %42, ptr %48, align 4, !tbaa !9
  br label %49

49:                                               ; preds = %32, %10
  %50 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %51 = sext i32 %50 to i64
  %52 = getelementptr inbounds [262144 x %struct.SegTree], ptr @seg, i64 0, i64 %51
  %53 = getelementptr inbounds %struct.SegTree, ptr %52, i32 0, i32 1
  %54 = load i32, ptr %53, align 4, !tbaa !9
  %55 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %56 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %57 = add nsw i32 %55, %56
  %58 = add nsw i32 %57, 1
  %59 = sext i32 %58 to i64
  %60 = getelementptr inbounds [262144 x %struct.SegTree], ptr @seg, i64 0, i64 %59
  %61 = getelementptr inbounds %struct.SegTree, ptr %60, i32 0, i32 1
  %62 = load i32, ptr %61, align 4, !tbaa !9
  %63 = add nsw i32 %62, %54
  store i32 %63, ptr %61, align 4, !tbaa !9
  %64 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %65 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %66 = add nsw i32 %64, %65
  %67 = add nsw i32 %66, 1
  %68 = sext i32 %67 to i64
  %69 = getelementptr inbounds [262144 x %struct.SegTree], ptr @seg, i64 0, i64 %68
  %70 = getelementptr inbounds %struct.SegTree, ptr %69, i32 0, i32 1
  %71 = load i32, ptr %70, align 4, !tbaa !9
  %72 = icmp sge i32 %71, 6
  br i1 %72, label %73, label %92

73:                                               ; preds = %49
  %74 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %75 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %76 = add nsw i32 %74, %75
  %77 = add nsw i32 %76, 1
  %78 = sext i32 %77 to i64
  %79 = getelementptr inbounds [262144 x %struct.SegTree], ptr @seg, i64 0, i64 %78
  %80 = getelementptr inbounds %struct.SegTree, ptr %79, i32 0, i32 1
  %81 = load i32, ptr %80, align 4, !tbaa !9
  %82 = sub nsw i32 %81, 2
  %83 = srem i32 %82, 4
  %84 = add nsw i32 %83, 2
  %85 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %86 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %87 = add nsw i32 %85, %86
  %88 = add nsw i32 %87, 1
  %89 = sext i32 %88 to i64
  %90 = getelementptr inbounds [262144 x %struct.SegTree], ptr @seg, i64 0, i64 %89
  %91 = getelementptr inbounds %struct.SegTree, ptr %90, i32 0, i32 1
  store i32 %84, ptr %91, align 4, !tbaa !9
  br label %92

92:                                               ; preds = %73, %49
  %93 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %94 = sext i32 %93 to i64
  %95 = getelementptr inbounds [262144 x %struct.SegTree], ptr @seg, i64 0, i64 %94
  %96 = getelementptr inbounds %struct.SegTree, ptr %95, i32 0, i32 1
  store i32 0, ptr %96, align 4, !tbaa !9
  br label %97

97:                                               ; preds = %92, %9
  ret void
}

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 = !{!10, !6, i64 24}
!10 = !{!"_ZTS7SegTree", !7, i64 0, !6, i64 24}


; 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"

%struct.SegTree = type { [6 x i32], i32 }

@seg = external dso_local local_unnamed_addr global [262144 x %struct.SegTree], align 16

; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(readwrite, argmem: none, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local void @_Z9push_downi(i32 noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  %2 = sext i32 %0 to i64
  %3 = getelementptr inbounds [262144 x %struct.SegTree], ptr @seg, i64 0, i64 %2, i32 1
  %4 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %.not = icmp eq i32 %4, 0
  br i1 %.not, label %25, label %5

5:                                                ; preds = %1
  %6 = shl nsw i32 %0, 1
  %7 = sext i32 %6 to i64
  %8 = getelementptr inbounds [262144 x %struct.SegTree], ptr @seg, i64 0, i64 %7, i32 1
  %9 = load i32, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %10 = add nsw i32 %9, %4
  %11 = icmp sgt i32 %10, 5
  %12 = and i32 %10, 3
  %13 = xor i32 %12, 2
  %14 = add nuw nsw i32 %13, 2
  %storemerge = select i1 %11, i32 %14, i32 %10
  store i32 %storemerge, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %15 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %16 = or disjoint i32 %6, 1
  %17 = sext i32 %16 to i64
  %18 = getelementptr inbounds [262144 x %struct.SegTree], ptr @seg, i64 0, i64 %17, i32 1
  %19 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !5
  %20 = add nsw i32 %19, %15
  %21 = icmp sgt i32 %20, 5
  %22 = and i32 %20, 3
  %23 = xor i32 %22, 2
  %24 = add nuw nsw i32 %23, 2
  %storemerge22 = select i1 %21, i32 %24, i32 %20
  store i32 %storemerge22, ptr %18, align 4, !tbaa !5
  store i32 0, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  br label %25

25:                                               ; preds = %1, %5
  ret void
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn 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, !9, i64 24}
!6 = !{!"_ZTS7SegTree", !7, i64 0, !9, i64 24}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = !{!"int", !7, i64 0}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,InferAlignmentPass,InstCombinePass,PostOrderFunctionAttrsPass,SROAPass,SimplifyCFGPass