; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: codechef/SEPT18/CHEFLST.ll (Z3FWTiPi)

; 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"

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local void @_Z3FWTiPi(i32 noundef %0, ptr noundef %1) #0 {
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca ptr, align 8
  %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
  store i32 %0, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #2
  store i32 1, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  br label %10

10:                                               ; preds = %101, %2
  %11 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %12 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %13 = icmp slt i32 %11, %12
  br i1 %13, label %15, label %14

14:                                               ; preds = %10
  store i32 2, ptr %6, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #2
  br label %104

15:                                               ; preds = %10
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  store i32 0, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %16

16:                                               ; preds = %95, %15
  %17 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %18 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %19 = icmp slt i32 %17, %18
  br i1 %19, label %21, label %20

20:                                               ; preds = %16
  store i32 5, ptr %6, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  br label %100

21:                                               ; preds = %16
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  store i32 0, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %22

22:                                               ; preds = %91, %21
  %23 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %24 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %25 = icmp slt i32 %23, %24
  br i1 %25, label %27, label %26

26:                                               ; preds = %22
  store i32 8, ptr %6, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  br label %94

27:                                               ; preds = %22
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  %28 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %29 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %30 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %31 = add nsw i32 %29, %30
  %32 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %33 = add nsw i32 %31, %32
  %34 = sext i32 %33 to i64
  %35 = getelementptr inbounds i32, ptr %28, i64 %34
  %36 = load i32, ptr %35, align 4, !tbaa !5
  store i32 %36, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %37 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %38 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %39 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %40 = add nsw i32 %38, %39
  %41 = sext i32 %40 to i64
  %42 = getelementptr inbounds i32, ptr %37, i64 %41
  %43 = load i32, ptr %42, align 4, !tbaa !5
  %44 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %45 = sub nsw i32 %43, %44
  %46 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %47 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %48 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %49 = add nsw i32 %47, %48
  %50 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %51 = add nsw i32 %49, %50
  %52 = sext i32 %51 to i64
  %53 = getelementptr inbounds i32, ptr %46, i64 %52
  store i32 %45, ptr %53, align 4, !tbaa !5
  %54 = icmp slt i32 %45, 0
  br i1 %54, label %55, label %67

55:                                               ; preds = %27
  %56 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %57 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %58 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %59 = add nsw i32 %57, %58
  %60 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %61 = add nsw i32 %59, %60
  %62 = sext i32 %61 to i64
  %63 = getelementptr inbounds i32, ptr %56, i64 %62
  %64 = load i32, ptr %63, align 4, !tbaa !5
  %65 = add nsw i32 %64, 1000000007
  store i32 %65, ptr %63, align 4, !tbaa !5
  %66 = icmp ne i32 %65, 0
  br label %67

67:                                               ; preds = %55, %27
  %68 = phi i1 [ false, %27 ], [ %66, %55 ]
  %69 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %70 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %71 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %72 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %73 = add nsw i32 %71, %72
  %74 = sext i32 %73 to i64
  %75 = getelementptr inbounds i32, ptr %70, i64 %74
  %76 = load i32, ptr %75, align 4, !tbaa !5
  %77 = add nsw i32 %76, %69
  store i32 %77, ptr %75, align 4, !tbaa !5
  %78 = icmp sge i32 %77, 1000000007
  br i1 %78, label %79, label %89

79:                                               ; preds = %67
  %80 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %81 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %82 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %83 = add nsw i32 %81, %82
  %84 = sext i32 %83 to i64
  %85 = getelementptr inbounds i32, ptr %80, i64 %84
  %86 = load i32, ptr %85, align 4, !tbaa !5
  %87 = sub nsw i32 %86, 1000000007
  store i32 %87, ptr %85, align 4, !tbaa !5
  %88 = icmp ne i32 %87, 0
  br label %89

89:                                               ; preds = %79, %67
  %90 = phi i1 [ false, %67 ], [ %88, %79 ]
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  br label %91

91:                                               ; preds = %89
  %92 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %93 = add nsw i32 %92, 1
  store i32 %93, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %22, !llvm.loop !11

94:                                               ; preds = %26
  br label %95

95:                                               ; preds = %94
  %96 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %97 = shl i32 %96, 1
  %98 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %99 = add nsw i32 %98, %97
  store i32 %99, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %16, !llvm.loop !13

100:                                              ; preds = %20
  br label %101

101:                                              ; preds = %100
  %102 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %103 = shl i32 %102, 1
  store i32 %103, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  br label %10, !llvm.loop !14

104:                                              ; preds = %14
  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 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = distinct !{!13, !12}
!14 = distinct !{!14, !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"

; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind memory(argmem: readwrite) uwtable
define dso_local void @_Z3FWTiPi(i32 noundef %0, ptr nocapture noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = icmp sgt i32 %0, 1
  br i1 %3, label %.preheader38.us.preheader, label %._crit_edge

.preheader38.us.preheader:                        ; preds = %2
  %4 = zext nneg i32 %0 to i64
  br label %.preheader38.us

.preheader38.us:                                  ; preds = %.preheader38.us.preheader, %._crit_edge41.us
  %.042.us = phi i32 [ %6, %._crit_edge41.us ], [ 1, %.preheader38.us.preheader ]
  %5 = icmp sgt i32 %.042.us, 0
  %6 = shl i32 %.042.us, 1
  br i1 %5, label %.preheader.us.us.preheader, label %._crit_edge41.us

.preheader.us.us.preheader:                       ; preds = %.preheader38.us
  %7 = zext nneg i32 %.042.us to i64
  %8 = sext i32 %6 to i64
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %.042.us to i64
  %invariant.gep = getelementptr i32, ptr %1, i64 %7
  %min.iters.check = icmp ult i32 %.042.us, 4
  %n.vec = and i64 %wide.trip.count, 2147483644
  %cmp.n = icmp eq i64 %n.vec, %wide.trip.count
  br label %.preheader.us.us

._crit_edge41.us:                                 ; preds = %._crit_edge.us.us, %.preheader38.us
  %9 = icmp slt i32 %6, %0
  br i1 %9, label %.preheader38.us, label %._crit_edge, !llvm.loop !5

.preheader.us.us:                                 ; preds = %.preheader.us.us.preheader, %._crit_edge.us.us
  %indvars.iv50 = phi i64 [ 0, %.preheader.us.us.preheader ], [ %indvars.iv.next51, %._crit_edge.us.us ]
  br i1 %min.iters.check, label %scalar.ph.preheader, label %vector.body

vector.body:                                      ; preds = %.preheader.us.us, %vector.body
  %index = phi i64 [ %index.next, %vector.body ], [ 0, %.preheader.us.us ]
  %10 = add nsw i64 %index, %indvars.iv50
  %11 = getelementptr i32, ptr %invariant.gep, i64 %10
  %wide.load = load <4 x i32>, ptr %11, align 4, !tbaa !7
  %12 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %10
  %wide.load53 = load <4 x i32>, ptr %12, align 4, !tbaa !7
  %13 = sub nsw <4 x i32> %wide.load53, %wide.load
  %14 = icmp slt <4 x i32> %13, zeroinitializer
  %15 = add nsw <4 x i32> %13, <i32 1000000007, i32 1000000007, i32 1000000007, i32 1000000007>
  %16 = select <4 x i1> %14, <4 x i32> %15, <4 x i32> %13
  store <4 x i32> %16, ptr %11, align 4, !tbaa !7
  %17 = add nsw <4 x i32> %wide.load53, %wide.load
  %18 = icmp sgt <4 x i32> %17, <i32 1000000006, i32 1000000006, i32 1000000006, i32 1000000006>
  %19 = add nsw <4 x i32> %17, <i32 -1000000007, i32 -1000000007, i32 -1000000007, i32 -1000000007>
  %20 = select <4 x i1> %18, <4 x i32> %19, <4 x i32> %17
  store <4 x i32> %20, ptr %12, align 4, !tbaa !7
  %index.next = add nuw i64 %index, 4
  %21 = icmp eq i64 %index.next, %n.vec
  br i1 %21, label %middle.block, label %vector.body, !llvm.loop !11

middle.block:                                     ; preds = %vector.body
  br i1 %cmp.n, label %._crit_edge.us.us, label %scalar.ph.preheader

scalar.ph.preheader:                              ; preds = %middle.block, %.preheader.us.us
  %indvars.iv.ph = phi i64 [ 0, %.preheader.us.us ], [ %n.vec, %middle.block ]
  br label %scalar.ph

scalar.ph:                                        ; preds = %scalar.ph.preheader, %scalar.ph
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %scalar.ph ], [ %indvars.iv.ph, %scalar.ph.preheader ]
  %22 = add nsw i64 %indvars.iv, %indvars.iv50
  %gep = getelementptr i32, ptr %invariant.gep, i64 %22
  %23 = load i32, ptr %gep, align 4, !tbaa !7
  %24 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %22
  %25 = load i32, ptr %24, align 4, !tbaa !7
  %26 = sub nsw i32 %25, %23
  %27 = icmp slt i32 %26, 0
  %28 = add nsw i32 %26, 1000000007
  %spec.select.us.us = select i1 %27, i32 %28, i32 %26
  store i32 %spec.select.us.us, ptr %gep, align 4, !tbaa !7
  %29 = add nsw i32 %25, %23
  %30 = icmp sgt i32 %29, 1000000006
  %31 = add nsw i32 %29, -1000000007
  %storemerge37.us.us = select i1 %30, i32 %31, i32 %29
  store i32 %storemerge37.us.us, ptr %24, align 4, !tbaa !7
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next, %wide.trip.count
  br i1 %exitcond.not, label %._crit_edge.us.us, label %scalar.ph, !llvm.loop !14

._crit_edge.us.us:                                ; preds = %scalar.ph, %middle.block
  %indvars.iv.next51 = add nsw i64 %indvars.iv50, %8
  %32 = icmp slt i64 %indvars.iv.next51, %4
  br i1 %32, label %.preheader.us.us, label %._crit_edge41.us, !llvm.loop !15

._crit_edge:                                      ; preds = %._crit_edge41.us, %2
  ret void
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind memory(argmem: readwrite) 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 = distinct !{!5, !6}
!6 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!7 = !{!8, !8, i64 0}
!8 = !{!"int", !9, i64 0}
!9 = !{!"omnipotent char", !10, i64 0}
!10 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!11 = distinct !{!11, !6, !12, !13}
!12 = !{!"llvm.loop.isvectorized", i32 1}
!13 = !{!"llvm.loop.unroll.runtime.disable"}
!14 = distinct !{!14, !6, !13, !12}
!15 = distinct !{!15, !6}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,JumpThreadingPass,LICMPass,LoopInstSimplifyPass,LoopLoadEliminationPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyCFGPass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,LoopVectorizePass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass