; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: 51nod/1857.ll (Z7augmenti)

; 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"

@e = external dso_local global [403 x [403 x i32]], align 16
@m = external dso_local global i32, align 4
@match = external dso_local global [403 x i32], align 16
@tot = external dso_local global i32, align 4
@que = external dso_local global [403 x i32], align 16
@perm = external dso_local global [403 x i32], align 16
@dis = external dso_local global [403 x i64], align 16
@inq = external dso_local global [403 x i8], align 16

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local noundef zeroext i1 @_Z7augmenti(i32 noundef %0) #0 {
  %2 = alloca i1, align 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 i64, align 8
  store i32 %0, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %9 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %10 = load i32, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  %11 = add nsw i32 %10, 1
  store i32 %11, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  %12 = sext i32 %10 to i64
  %13 = getelementptr inbounds [403 x i32], ptr @que, i64 0, i64 %12
  store i32 %9, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %14 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %15 = sext i32 %14 to i64
  %16 = getelementptr inbounds [403 x i8], ptr @inq, i64 0, i64 %15
  %17 = load i8, ptr %16, align 1, !tbaa !9, !range !11, !noundef !12
  %18 = trunc i8 %17 to i1
  br i1 %18, label %19, label %20

19:                                               ; preds = %1
  store i1 true, ptr %2, align 1
  br label %113

20:                                               ; preds = %1
  %21 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %22 = sext i32 %21 to i64
  %23 = getelementptr inbounds [403 x i8], ptr @inq, i64 0, i64 %22
  store i8 1, ptr %23, align 1, !tbaa !9
  %24 = load i32, ptr @m, align 4, !tbaa !5
  call void @_Z7rebuildiPi(i32 noundef %24, ptr noundef @perm)
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %4) #3
  store i32 0, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %25

25:                                               ; preds = %102, %20
  %26 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %27 = load i32, ptr @m, align 4, !tbaa !5
  %28 = icmp slt i32 %26, %27
  br i1 %28, label %30, label %29

29:                                               ; preds = %25
  store i32 2, ptr %5, align 4
  br label %105

30:                                               ; preds = %25
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #3
  %31 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %32 = sext i32 %31 to i64
  %33 = getelementptr inbounds [403 x i32], ptr @perm, i64 0, i64 %32
  %34 = load i32, ptr %33, align 4, !tbaa !5
  store i32 %34, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %35 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %36 = sext i32 %35 to i64
  %37 = getelementptr inbounds [403 x i8], ptr @inq, i64 0, i64 %36
  %38 = load i8, ptr %37, align 1, !tbaa !9, !range !11, !noundef !12
  %39 = trunc i8 %38 to i1
  br i1 %39, label %47, label %40

40:                                               ; preds = %30
  %41 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %42 = sext i32 %41 to i64
  %43 = getelementptr inbounds [403 x i32], ptr @match, i64 0, i64 %42
  %44 = load i32, ptr %43, align 4, !tbaa !5
  %45 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %46 = icmp eq i32 %44, %45
  br i1 %46, label %47, label %48

47:                                               ; preds = %40, %30
  store i32 4, ptr %5, align 4
  br label %99

48:                                               ; preds = %40
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #3
  %49 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %50 = sext i32 %49 to i64
  %51 = getelementptr inbounds [403 x i32], ptr @match, i64 0, i64 %50
  %52 = load i32, ptr %51, align 4, !tbaa !5
  store i32 %52, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %8) #3
  %53 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %54 = sext i32 %53 to i64
  %55 = getelementptr inbounds [403 x i64], ptr @dis, i64 0, i64 %54
  %56 = load i64, ptr %55, align 8, !tbaa !13
  %57 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %58 = sext i32 %57 to i64
  %59 = getelementptr inbounds [403 x [403 x i32]], ptr @e, i64 0, i64 %58
  %60 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %61 = sext i32 %60 to i64
  %62 = getelementptr inbounds [403 x i32], ptr %59, i64 0, i64 %61
  %63 = load i32, ptr %62, align 4, !tbaa !5
  %64 = sext i32 %63 to i64
  %65 = sub nsw i64 %56, %64
  %66 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %67 = sext i32 %66 to i64
  %68 = getelementptr inbounds [403 x [403 x i32]], ptr @e, i64 0, i64 %67
  %69 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %70 = sext i32 %69 to i64
  %71 = getelementptr inbounds [403 x i32], ptr %68, i64 0, i64 %70
  %72 = load i32, ptr %71, align 4, !tbaa !5
  %73 = sext i32 %72 to i64
  %74 = add nsw i64 %65, %73
  store i64 %74, ptr %8, align 8, !tbaa !13
  %75 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %76 = sext i32 %75 to i64
  %77 = getelementptr inbounds [403 x i64], ptr @dis, i64 0, i64 %76
  %78 = load i64, ptr %77, align 8, !tbaa !13
  %79 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !13
  %80 = icmp slt i64 %78, %79
  br i1 %80, label %81, label %97

81:                                               ; preds = %48
  %82 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !13
  %83 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %84 = sext i32 %83 to i64
  %85 = getelementptr inbounds [403 x i64], ptr @dis, i64 0, i64 %84
  store i64 %82, ptr %85, align 8, !tbaa !13
  %86 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %87 = load i32, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  %88 = add nsw i32 %87, 1
  store i32 %88, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  %89 = sext i32 %87 to i64
  %90 = getelementptr inbounds [403 x i32], ptr @que, i64 0, i64 %89
  store i32 %86, ptr %90, align 4, !tbaa !5
  %91 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %92 = call noundef zeroext i1 @_Z7augmenti(i32 noundef %91)
  br i1 %92, label %93, label %94

93:                                               ; preds = %81
  store i1 true, ptr %2, align 1
  store i32 1, ptr %5, align 4
  br label %98

94:                                               ; preds = %81
  %95 = load i32, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  %96 = add nsw i32 %95, -1
  store i32 %96, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  br label %97

97:                                               ; preds = %94, %48
  store i32 0, ptr %5, align 4
  br label %98

98:                                               ; preds = %97, %93
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %8) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #3
  br label %99

99:                                               ; preds = %98, %47
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #3
  %100 = load i32, ptr %5, align 4
  switch i32 %100, label %105 [
    i32 0, label %101
    i32 4, label %102
  ]

101:                                              ; preds = %99
  br label %102

102:                                              ; preds = %101, %99
  %103 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %104 = add nsw i32 %103, 1
  store i32 %104, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %25, !llvm.loop !15

105:                                              ; preds = %99, %29
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %4) #3
  %106 = load i32, ptr %5, align 4
  switch i32 %106, label %115 [
    i32 2, label %107
    i32 1, label %113
  ]

107:                                              ; preds = %105
  %108 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %109 = sext i32 %108 to i64
  %110 = getelementptr inbounds [403 x i8], ptr @inq, i64 0, i64 %109
  store i8 0, ptr %110, align 1, !tbaa !9
  %111 = load i32, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  %112 = add nsw i32 %111, -1
  store i32 %112, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  store i1 false, ptr %2, align 1
  br label %113

113:                                              ; preds = %107, %105, %19
  %114 = load i1, ptr %2, align 1
  ret i1 %114

115:                                              ; preds = %105
  unreachable
}

; Function Attrs: inlinehint mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local void @_Z7rebuildiPi(i32 noundef, ptr noundef) #1

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #2

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #2

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 = { inlinehint 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 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #3 = { 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 = !{!"bool", !7, i64 0}
!11 = !{i8 0, i8 2}
!12 = !{}
!13 = !{!14, !14, i64 0}
!14 = !{!"long long", !7, i64 0}
!15 = distinct !{!15, !16}
!16 = !{!"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"

@e = external dso_local local_unnamed_addr global [403 x [403 x i32]], align 16
@m = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@match = external dso_local local_unnamed_addr global [403 x i32], align 16
@tot = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@que = external dso_local local_unnamed_addr global [403 x i32], align 16
@perm = external dso_local global [403 x i32], align 16
@dis = external dso_local local_unnamed_addr global [403 x i64], align 16
@inq = external dso_local local_unnamed_addr global [403 x i8], align 16

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef zeroext i1 @_Z7augmenti(i32 noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  %2 = load i32, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  %3 = add nsw i32 %2, 1
  store i32 %3, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  %4 = sext i32 %2 to i64
  %5 = getelementptr inbounds [403 x i32], ptr @que, i64 0, i64 %4
  store i32 %0, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %6 = sext i32 %0 to i64
  %7 = getelementptr inbounds [403 x i8], ptr @inq, i64 0, i64 %6
  %8 = load i8, ptr %7, align 1, !tbaa !9, !range !11, !noundef !12
  %9 = trunc nuw i8 %8 to i1
  br i1 %9, label %.loopexit, label %10

10:                                               ; preds = %1
  store i8 1, ptr %7, align 1, !tbaa !9
  %11 = load i32, ptr @m, align 4, !tbaa !5
  tail call void @_Z7rebuildiPi(i32 noundef %11, ptr noundef nonnull @perm)
  %12 = load i32, ptr @m, align 4, !tbaa !5
  %13 = icmp sgt i32 %12, 0
  br i1 %13, label %.lr.ph, label %._crit_edge

.lr.ph:                                           ; preds = %10
  %14 = getelementptr inbounds [403 x i32], ptr @match, i64 0, i64 %6
  %15 = getelementptr inbounds [403 x i64], ptr @dis, i64 0, i64 %6
  br label %16

16:                                               ; preds = %.lr.ph, %52
  %17 = phi i32 [ %12, %.lr.ph ], [ %53, %52 ]
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.lr.ph ], [ %indvars.iv.next, %52 ]
  %18 = getelementptr inbounds [403 x i32], ptr @perm, i64 0, i64 %indvars.iv
  %19 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !5
  %20 = sext i32 %19 to i64
  %21 = getelementptr inbounds [403 x i8], ptr @inq, i64 0, i64 %20
  %22 = load i8, ptr %21, align 1, !tbaa !9, !range !11, !noundef !12
  %23 = trunc nuw i8 %22 to i1
  br i1 %23, label %52, label %24

24:                                               ; preds = %16
  %25 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %26 = icmp eq i32 %25, %19
  br i1 %26, label %52, label %27

27:                                               ; preds = %24
  %28 = getelementptr inbounds [403 x i32], ptr @match, i64 0, i64 %20
  %29 = load i32, ptr %28, align 4, !tbaa !5
  %30 = load i64, ptr %15, align 8, !tbaa !13
  %31 = getelementptr inbounds [403 x [403 x i32]], ptr @e, i64 0, i64 %6, i64 %20
  %32 = load i32, ptr %31, align 4, !tbaa !5
  %33 = sext i32 %32 to i64
  %34 = sub nsw i64 %30, %33
  %35 = sext i32 %29 to i64
  %36 = getelementptr inbounds [403 x [403 x i32]], ptr @e, i64 0, i64 %20, i64 %35
  %37 = load i32, ptr %36, align 4, !tbaa !5
  %38 = sext i32 %37 to i64
  %39 = add nsw i64 %34, %38
  %40 = getelementptr inbounds [403 x i64], ptr @dis, i64 0, i64 %35
  %41 = load i64, ptr %40, align 8, !tbaa !13
  %42 = icmp slt i64 %41, %39
  br i1 %42, label %43, label %52

43:                                               ; preds = %27
  store i64 %39, ptr %40, align 8, !tbaa !13
  %44 = load i32, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  %45 = add nsw i32 %44, 1
  store i32 %45, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  %46 = sext i32 %44 to i64
  %47 = getelementptr inbounds [403 x i32], ptr @que, i64 0, i64 %46
  store i32 %19, ptr %47, align 4, !tbaa !5
  %48 = tail call noundef zeroext i1 @_Z7augmenti(i32 noundef %29)
  br i1 %48, label %.loopexit, label %49

49:                                               ; preds = %43
  %50 = load i32, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  %51 = add nsw i32 %50, -1
  store i32 %51, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  %.pre = load i32, ptr @m, align 4, !tbaa !5
  br label %52

52:                                               ; preds = %24, %16, %49, %27
  %53 = phi i32 [ %17, %24 ], [ %17, %16 ], [ %.pre, %49 ], [ %17, %27 ]
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %54 = sext i32 %53 to i64
  %55 = icmp slt i64 %indvars.iv.next, %54
  br i1 %55, label %16, label %._crit_edge, !llvm.loop !15

._crit_edge:                                      ; preds = %52, %10
  store i8 0, ptr %7, align 1, !tbaa !9
  %56 = load i32, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  %57 = add nsw i32 %56, -1
  store i32 %57, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  br label %.loopexit

.loopexit:                                        ; preds = %43, %1, %._crit_edge
  %.4 = phi i1 [ false, %._crit_edge ], [ true, %1 ], [ true, %43 ]
  ret i1 %.4
}

; Function Attrs: inlinehint mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local void @_Z7rebuildiPi(i32 noundef, ptr noundef) local_unnamed_addr #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 = { inlinehint 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, !10, i64 0}
!10 = !{!"bool", !7, i64 0}
!11 = !{i8 0, i8 2}
!12 = !{}
!13 = !{!14, !14, i64 0}
!14 = !{!"long long", !7, i64 0}
!15 = distinct !{!15, !16}
!16 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


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