; LLVM IR from Izaron/ACM-ICPC :: Timus Online Judge/Volume 5/1438. Time Limit Exceeded.ll (Z8equationiiii)

; 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"

@variables = external dso_local global [1000005 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local void @_Z8equationiiii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3) #0 {
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  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
  store i32 %3, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %9 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %10 = icmp eq i32 %9, 0
  br i1 %10, label %11, label %18

11:                                               ; preds = %4
  %12 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %13 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %14 = add nsw i32 %12, %13
  %15 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %16 = sext i32 %15 to i64
  %17 = getelementptr inbounds [1000005 x i32], ptr @variables, i64 0, i64 %16
  store i32 %14, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  br label %18

18:                                               ; preds = %11, %4
  %19 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %20 = icmp eq i32 %19, 1
  br i1 %20, label %21, label %28

21:                                               ; preds = %18
  %22 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %23 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %24 = sub nsw i32 %22, %23
  %25 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %26 = sext i32 %25 to i64
  %27 = getelementptr inbounds [1000005 x i32], ptr @variables, i64 0, i64 %26
  store i32 %24, ptr %27, align 4, !tbaa !5
  br label %28

28:                                               ; preds = %21, %18
  %29 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %30 = icmp eq i32 %29, 2
  br i1 %30, label %31, label %38

31:                                               ; preds = %28
  %32 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %33 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %34 = mul nsw i32 %32, %33
  %35 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %36 = sext i32 %35 to i64
  %37 = getelementptr inbounds [1000005 x i32], ptr @variables, i64 0, i64 %36
  store i32 %34, ptr %37, align 4, !tbaa !5
  br label %38

38:                                               ; preds = %31, %28
  %39 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %40 = icmp eq i32 %39, 3
  br i1 %40, label %41, label %48

41:                                               ; preds = %38
  %42 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %43 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %44 = sdiv i32 %42, %43
  %45 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %46 = sext i32 %45 to i64
  %47 = getelementptr inbounds [1000005 x i32], ptr @variables, i64 0, i64 %46
  store i32 %44, ptr %47, align 4, !tbaa !5
  br label %48

48:                                               ; preds = %41, %38
  %49 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %50 = icmp eq i32 %49, 4
  br i1 %50, label %51, label %72

51:                                               ; preds = %48
  %52 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %53 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %54 = srem i32 %52, %53
  %55 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %56 = sext i32 %55 to i64
  %57 = getelementptr inbounds [1000005 x i32], ptr @variables, i64 0, i64 %56
  store i32 %54, ptr %57, align 4, !tbaa !5
  %58 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %59 = sext i32 %58 to i64
  %60 = getelementptr inbounds [1000005 x i32], ptr @variables, i64 0, i64 %59
  %61 = load i32, ptr %60, align 4, !tbaa !5
  %62 = icmp slt i32 %61, 0
  br i1 %62, label %63, label %71

63:                                               ; preds = %51
  %64 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %65 = call i32 @llvm.abs.i32(i32 %64, i1 true)
  %66 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %67 = sext i32 %66 to i64
  %68 = getelementptr inbounds [1000005 x i32], ptr @variables, i64 0, i64 %67
  %69 = load i32, ptr %68, align 4, !tbaa !5
  %70 = add nsw i32 %69, %65
  store i32 %70, ptr %68, align 4, !tbaa !5
  br label %71

71:                                               ; preds = %63, %51
  br label %72

72:                                               ; preds = %71, %48
  %73 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %74 = icmp eq i32 %73, 5
  br i1 %74, label %75, label %82

75:                                               ; preds = %72
  %76 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %77 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %78 = or i32 %76, %77
  %79 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %80 = sext i32 %79 to i64
  %81 = getelementptr inbounds [1000005 x i32], ptr @variables, i64 0, i64 %80
  store i32 %78, ptr %81, align 4, !tbaa !5
  br label %82

82:                                               ; preds = %75, %72
  %83 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %84 = icmp eq i32 %83, 6
  br i1 %84, label %85, label %92

85:                                               ; preds = %82
  %86 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %87 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %88 = and i32 %86, %87
  %89 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %90 = sext i32 %89 to i64
  %91 = getelementptr inbounds [1000005 x i32], ptr @variables, i64 0, i64 %90
  store i32 %88, ptr %91, align 4, !tbaa !5
  br label %92

92:                                               ; preds = %85, %82
  %93 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %94 = icmp eq i32 %93, 7
  br i1 %94, label %95, label %102

95:                                               ; preds = %92
  %96 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %97 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %98 = xor i32 %96, %97
  %99 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %100 = sext i32 %99 to i64
  %101 = getelementptr inbounds [1000005 x i32], ptr @variables, i64 0, i64 %100
  store i32 %98, ptr %101, align 4, !tbaa !5
  br label %102

102:                                              ; preds = %95, %92
  %103 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %104 = icmp eq i32 %103, 8
  br i1 %104, label %105, label %111

105:                                              ; preds = %102
  %106 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %107 = xor i32 %106, -1
  %108 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %109 = sext i32 %108 to i64
  %110 = getelementptr inbounds [1000005 x i32], ptr @variables, i64 0, i64 %109
  store i32 %107, ptr %110, align 4, !tbaa !5
  br label %111

111:                                              ; preds = %105, %102
  ret void
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i32 @llvm.abs.i32(i32, i1 immarg) #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 speculatable willreturn memory(none) }

!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"}


; 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"

@variables = external dso_local local_unnamed_addr global [1000005 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(write, argmem: none, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local void @_Z8equationiiii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3) local_unnamed_addr #0 {
  switch i32 %3, label %45 [
    i32 0, label %5
    i32 1, label %9
    i32 2, label %13
    i32 3, label %17
    i32 4, label %21
    i32 5, label %29
    i32 6, label %33
    i32 7, label %37
    i32 8, label %41
  ]

5:                                                ; preds = %4
  %6 = add nsw i32 %2, %1
  %7 = sext i32 %0 to i64
  %8 = getelementptr inbounds [1000005 x i32], ptr @variables, i64 0, i64 %7
  store i32 %6, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %45

9:                                                ; preds = %4
  %10 = sub nsw i32 %1, %2
  %11 = sext i32 %0 to i64
  %12 = getelementptr inbounds [1000005 x i32], ptr @variables, i64 0, i64 %11
  store i32 %10, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  br label %45

13:                                               ; preds = %4
  %14 = mul nsw i32 %2, %1
  %15 = sext i32 %0 to i64
  %16 = getelementptr inbounds [1000005 x i32], ptr @variables, i64 0, i64 %15
  store i32 %14, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  br label %45

17:                                               ; preds = %4
  %18 = sdiv i32 %1, %2
  %19 = sext i32 %0 to i64
  %20 = getelementptr inbounds [1000005 x i32], ptr @variables, i64 0, i64 %19
  store i32 %18, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  br label %45

21:                                               ; preds = %4
  %22 = srem i32 %1, %2
  %23 = sext i32 %0 to i64
  %24 = getelementptr inbounds [1000005 x i32], ptr @variables, i64 0, i64 %23
  store i32 %22, ptr %24, align 4, !tbaa !5
  %25 = icmp slt i32 %22, 0
  br i1 %25, label %26, label %45

26:                                               ; preds = %21
  %27 = tail call i32 @llvm.abs.i32(i32 %2, i1 true)
  %28 = add nsw i32 %22, %27
  store i32 %28, ptr %24, align 4, !tbaa !5
  br label %45

29:                                               ; preds = %4
  %30 = or i32 %2, %1
  %31 = sext i32 %0 to i64
  %32 = getelementptr inbounds [1000005 x i32], ptr @variables, i64 0, i64 %31
  store i32 %30, ptr %32, align 4, !tbaa !5
  br label %45

33:                                               ; preds = %4
  %34 = and i32 %2, %1
  %35 = sext i32 %0 to i64
  %36 = getelementptr inbounds [1000005 x i32], ptr @variables, i64 0, i64 %35
  store i32 %34, ptr %36, align 4, !tbaa !5
  br label %45

37:                                               ; preds = %4
  %38 = xor i32 %2, %1
  %39 = sext i32 %0 to i64
  %40 = getelementptr inbounds [1000005 x i32], ptr @variables, i64 0, i64 %39
  store i32 %38, ptr %40, align 4, !tbaa !5
  br label %45

41:                                               ; preds = %4
  %42 = xor i32 %1, -1
  %43 = sext i32 %0 to i64
  %44 = getelementptr inbounds [1000005 x i32], ptr @variables, i64 0, i64 %43
  store i32 %42, ptr %44, align 4, !tbaa !5
  br label %45

45:                                               ; preds = %37, %33, %29, %26, %21, %17, %13, %9, %5, %4, %41
  ret void
}

; Function Attrs: mustprogress nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i32 @llvm.abs.i32(i32, i1 immarg) #1

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(write, 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" }
attributes #1 = { mustprogress nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none) }

!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"}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GlobalOptPass,InferFunctionAttrsPass,JumpThreadingPass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass