; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: 51nod/1486.ll (Z4calcii)

; 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.Point = type { [10 x i32] }

@d = external dso_local global i32, align 4
@fact = external dso_local global [1000100 x i32], align 16
@inv = external dso_local global [100010 x i32], align 16
@a = external dso_local global [2010 x %struct.Point], align 16

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #0

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #0

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z4calcii(i32 noundef %0, i32 noundef %1) #1 {
  %3 = alloca i32, align 4
  %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
  store i32 %0, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  store i32 1, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  store i32 0, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  store i32 0, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %10

10:                                               ; preds = %80, %2
  %11 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %12 = load i32, ptr @d, align 4, !tbaa !5
  %13 = icmp slt i32 %11, %12
  br i1 %13, label %15, label %14

14:                                               ; preds = %10
  store i32 2, ptr %9, align 4
  br label %83

15:                                               ; preds = %10
  %16 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %17 = sext i32 %16 to i64
  %18 = getelementptr inbounds [2010 x %struct.Point], ptr @a, i64 0, i64 %17
  %19 = getelementptr inbounds %struct.Point, ptr %18, i32 0, i32 0
  %20 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %21 = sext i32 %20 to i64
  %22 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr %19, i64 0, i64 %21
  %23 = load i32, ptr %22, align 4, !tbaa !5
  %24 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %25 = sext i32 %24 to i64
  %26 = getelementptr inbounds [2010 x %struct.Point], ptr @a, i64 0, i64 %25
  %27 = getelementptr inbounds %struct.Point, ptr %26, i32 0, i32 0
  %28 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %29 = sext i32 %28 to i64
  %30 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr %27, i64 0, i64 %29
  %31 = load i32, ptr %30, align 4, !tbaa !5
  %32 = icmp sgt i32 %23, %31
  br i1 %32, label %33, label %34

33:                                               ; preds = %15
  store i32 0, ptr %3, align 4
  store i32 1, ptr %9, align 4
  br label %83

34:                                               ; preds = %15
  %35 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %36 = sext i32 %35 to i64
  %37 = getelementptr inbounds [2010 x %struct.Point], ptr @a, i64 0, i64 %36
  %38 = getelementptr inbounds %struct.Point, ptr %37, i32 0, i32 0
  %39 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %40 = sext i32 %39 to i64
  %41 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr %38, i64 0, i64 %40
  %42 = load i32, ptr %41, align 4, !tbaa !5
  %43 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %44 = sext i32 %43 to i64
  %45 = getelementptr inbounds [2010 x %struct.Point], ptr @a, i64 0, i64 %44
  %46 = getelementptr inbounds %struct.Point, ptr %45, i32 0, i32 0
  %47 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %48 = sext i32 %47 to i64
  %49 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr %46, i64 0, i64 %48
  %50 = load i32, ptr %49, align 4, !tbaa !5
  %51 = sub nsw i32 %42, %50
  %52 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %53 = add nsw i32 %52, %51
  store i32 %53, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %54 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %55 = sext i32 %54 to i64
  %56 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %57 = sext i32 %56 to i64
  %58 = getelementptr inbounds [2010 x %struct.Point], ptr @a, i64 0, i64 %57
  %59 = getelementptr inbounds %struct.Point, ptr %58, i32 0, i32 0
  %60 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %61 = sext i32 %60 to i64
  %62 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr %59, i64 0, i64 %61
  %63 = load i32, ptr %62, align 4, !tbaa !5
  %64 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %65 = sext i32 %64 to i64
  %66 = getelementptr inbounds [2010 x %struct.Point], ptr @a, i64 0, i64 %65
  %67 = getelementptr inbounds %struct.Point, ptr %66, i32 0, i32 0
  %68 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %69 = sext i32 %68 to i64
  %70 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr %67, i64 0, i64 %69
  %71 = load i32, ptr %70, align 4, !tbaa !5
  %72 = sub nsw i32 %63, %71
  %73 = sext i32 %72 to i64
  %74 = getelementptr inbounds [100010 x i32], ptr @inv, i64 0, i64 %73
  %75 = load i32, ptr %74, align 4, !tbaa !5
  %76 = sext i32 %75 to i64
  %77 = mul nsw i64 %55, %76
  %78 = srem i64 %77, 1000000007
  %79 = trunc i64 %78 to i32
  store i32 %79, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %80

80:                                               ; preds = %34
  %81 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %82 = add nsw i32 %81, 1
  store i32 %82, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %10, !llvm.loop !9

83:                                               ; preds = %33, %14
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %84 = load i32, ptr %9, align 4
  switch i32 %84, label %97 [
    i32 2, label %85
  ]

85:                                               ; preds = %83
  %86 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %87 = sext i32 %86 to i64
  %88 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %89 = sext i32 %88 to i64
  %90 = getelementptr inbounds [1000100 x i32], ptr @fact, i64 0, i64 %89
  %91 = load i32, ptr %90, align 4, !tbaa !5
  %92 = sext i32 %91 to i64
  %93 = mul nsw i64 %87, %92
  %94 = srem i64 %93, 1000000007
  %95 = trunc i64 %94 to i32
  store i32 %95, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %96 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  store i32 %96, ptr %3, align 4
  store i32 1, ptr %9, align 4
  br label %97

97:                                               ; preds = %85, %83
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  %98 = load i32, ptr %3, align 4
  ret i32 %98
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { 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 #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 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"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"

%struct.Point = type { [10 x i32] }

@d = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@fact = external dso_local local_unnamed_addr global [1000100 x i32], align 16
@inv = external dso_local local_unnamed_addr global [100010 x i32], align 16
@a = external dso_local local_unnamed_addr global [2010 x %struct.Point], align 16

; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(read, argmem: none, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local noundef range(i32 -1000000006, 1000000007) i32 @_Z4calcii(i32 noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = load i32, ptr @d, align 4, !tbaa !5
  %.not29 = icmp sgt i32 %3, 0
  br i1 %.not29, label %.lr.ph, label %.critedge

.lr.ph:                                           ; preds = %2
  %4 = sext i32 %0 to i64
  %5 = getelementptr inbounds [2010 x %struct.Point], ptr @a, i64 0, i64 %4
  %6 = sext i32 %1 to i64
  %7 = getelementptr inbounds [2010 x %struct.Point], ptr @a, i64 0, i64 %6
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %3 to i64
  br label %8

8:                                                ; preds = %.lr.ph, %14
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.lr.ph ], [ %indvars.iv.next, %14 ]
  %.02231 = phi i32 [ 0, %.lr.ph ], [ %16, %14 ]
  %.02330 = phi i64 [ 1, %.lr.ph ], [ %22, %14 ]
  %9 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr %5, i64 0, i64 %indvars.iv
  %10 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %11 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr %7, i64 0, i64 %indvars.iv
  %12 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %13 = icmp sgt i32 %10, %12
  br i1 %13, label %.loopexit, label %14

14:                                               ; preds = %8
  %15 = sub nsw i32 %12, %10
  %16 = add nsw i32 %15, %.02231
  %17 = sext i32 %15 to i64
  %18 = getelementptr inbounds [100010 x i32], ptr @inv, i64 0, i64 %17
  %19 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !5
  %20 = sext i32 %19 to i64
  %21 = mul nsw i64 %.02330, %20
  %22 = srem i64 %21, 1000000007
  %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 %.critedge.loopexit, label %8, !llvm.loop !9

.critedge.loopexit:                               ; preds = %14
  %23 = sext i32 %16 to i64
  br label %.critedge

.critedge:                                        ; preds = %.critedge.loopexit, %2
  %.023.lcssa = phi i64 [ 1, %2 ], [ %22, %.critedge.loopexit ]
  %.022.lcssa = phi i64 [ 0, %2 ], [ %23, %.critedge.loopexit ]
  %24 = getelementptr inbounds [1000100 x i32], ptr @fact, i64 0, i64 %.022.lcssa
  %25 = load i32, ptr %24, align 4, !tbaa !5
  %26 = sext i32 %25 to i64
  %27 = mul nsw i64 %.023.lcssa, %26
  %28 = srem i64 %27, 1000000007
  %29 = trunc nsw i64 %28 to i32
  br label %.loopexit

.loopexit:                                        ; preds = %8, %.critedge
  %.1 = phi i32 [ %29, %.critedge ], [ 0, %8 ]
  ret i32 %.1
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(read, 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 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


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