; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: TDL_training/2015-11-22/upsolved/I - Inspection - lzy.ll (Z3bfsii)

; 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"

@n = external dso_local global i32, align 4
@u = external dso_local global i32, align 4
@v = external dso_local global i32, align 4
@c = external dso_local global [109 x [109 x i32]], align 16
@f = external dso_local global [109 x [109 x i32]], align 16
@l = external dso_local global i32, align 4
@r = external dso_local global i32, align 4
@p = external dso_local global [109 x i32], align 16
@q = external dso_local global [109 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef zeroext i1 @_Z3bfsii(i32 noundef %0, i32 noundef %1) #0 {
  %3 = alloca i1, align 1
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %6 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %7 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %8 = icmp eq i32 %6, %7
  br i1 %8, label %9, label %10

9:                                                ; preds = %2
  store i1 true, ptr %3, align 1
  br label %96

10:                                               ; preds = %2
  call void @llvm.memset.p0.i64(ptr align 16 @p, i8 0, i64 436, i1 false)
  store i32 0, ptr @r, align 4, !tbaa !5
  %11 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %12 = load i32, ptr @r, align 4, !tbaa !5
  %13 = add nsw i32 %12, 1
  store i32 %13, ptr @r, align 4, !tbaa !5
  %14 = sext i32 %12 to i64
  %15 = getelementptr inbounds [109 x i32], ptr @q, i64 0, i64 %14
  store i32 %11, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  store i32 0, ptr @l, align 4, !tbaa !5
  br label %16

16:                                               ; preds = %92, %10
  %17 = load i32, ptr @l, align 4, !tbaa !5
  %18 = load i32, ptr @r, align 4, !tbaa !5
  %19 = icmp slt i32 %17, %18
  br i1 %19, label %20, label %95

20:                                               ; preds = %16
  %21 = load i32, ptr @l, align 4, !tbaa !5
  %22 = sext i32 %21 to i64
  %23 = getelementptr inbounds [109 x i32], ptr @q, i64 0, i64 %22
  %24 = load i32, ptr %23, align 4, !tbaa !5
  store i32 %24, ptr @u, align 4, !tbaa !5
  store i32 1, ptr @v, align 4, !tbaa !5
  br label %25

25:                                               ; preds = %81, %20
  %26 = load i32, ptr @v, align 4, !tbaa !5
  %27 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %28 = icmp sle i32 %26, %27
  br i1 %28, label %29, label %84

29:                                               ; preds = %25
  %30 = load i32, ptr @v, align 4, !tbaa !5
  %31 = sext i32 %30 to i64
  %32 = getelementptr inbounds [109 x i32], ptr @p, i64 0, i64 %31
  %33 = load i32, ptr %32, align 4, !tbaa !5
  %34 = icmp ne i32 %33, 0
  br i1 %34, label %80, label %35

35:                                               ; preds = %29
  %36 = load i32, ptr @u, align 4, !tbaa !5
  %37 = sext i32 %36 to i64
  %38 = getelementptr inbounds [109 x [109 x i32]], ptr @f, i64 0, i64 %37
  %39 = load i32, ptr @v, align 4, !tbaa !5
  %40 = sext i32 %39 to i64
  %41 = getelementptr inbounds [109 x i32], ptr %38, i64 0, i64 %40
  %42 = load i32, ptr %41, align 4, !tbaa !5
  %43 = load i32, ptr @u, align 4, !tbaa !5
  %44 = sext i32 %43 to i64
  %45 = getelementptr inbounds [109 x [109 x i32]], ptr @c, i64 0, i64 %44
  %46 = load i32, ptr @v, align 4, !tbaa !5
  %47 = sext i32 %46 to i64
  %48 = getelementptr inbounds [109 x i32], ptr %45, i64 0, i64 %47
  %49 = load i32, ptr %48, align 4, !tbaa !5
  %50 = icmp slt i32 %42, %49
  br i1 %50, label %51, label %60

51:                                               ; preds = %35
  %52 = load i32, ptr @u, align 4, !tbaa !5
  %53 = load i32, ptr @v, align 4, !tbaa !5
  %54 = load i32, ptr @r, align 4, !tbaa !5
  %55 = add nsw i32 %54, 1
  store i32 %55, ptr @r, align 4, !tbaa !5
  %56 = sext i32 %54 to i64
  %57 = getelementptr inbounds [109 x i32], ptr @q, i64 0, i64 %56
  store i32 %53, ptr %57, align 4, !tbaa !5
  %58 = sext i32 %53 to i64
  %59 = getelementptr inbounds [109 x i32], ptr @p, i64 0, i64 %58
  store i32 %52, ptr %59, align 4, !tbaa !5
  br label %60

60:                                               ; preds = %51, %35
  %61 = load i32, ptr @v, align 4, !tbaa !5
  %62 = sext i32 %61 to i64
  %63 = getelementptr inbounds [109 x [109 x i32]], ptr @f, i64 0, i64 %62
  %64 = load i32, ptr @u, align 4, !tbaa !5
  %65 = sext i32 %64 to i64
  %66 = getelementptr inbounds [109 x i32], ptr %63, i64 0, i64 %65
  %67 = load i32, ptr %66, align 4, !tbaa !5
  %68 = icmp ne i32 %67, 0
  br i1 %68, label %69, label %79

69:                                               ; preds = %60
  %70 = load i32, ptr @u, align 4, !tbaa !5
  %71 = sub nsw i32 0, %70
  %72 = load i32, ptr @v, align 4, !tbaa !5
  %73 = load i32, ptr @r, align 4, !tbaa !5
  %74 = add nsw i32 %73, 1
  store i32 %74, ptr @r, align 4, !tbaa !5
  %75 = sext i32 %73 to i64
  %76 = getelementptr inbounds [109 x i32], ptr @q, i64 0, i64 %75
  store i32 %72, ptr %76, align 4, !tbaa !5
  %77 = sext i32 %72 to i64
  %78 = getelementptr inbounds [109 x i32], ptr @p, i64 0, i64 %77
  store i32 %71, ptr %78, align 4, !tbaa !5
  br label %79

79:                                               ; preds = %69, %60
  br label %80

80:                                               ; preds = %79, %29
  br label %81

81:                                               ; preds = %80
  %82 = load i32, ptr @v, align 4, !tbaa !5
  %83 = add nsw i32 %82, 1
  store i32 %83, ptr @v, align 4, !tbaa !5
  br label %25, !llvm.loop !9

84:                                               ; preds = %25
  %85 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %86 = sext i32 %85 to i64
  %87 = getelementptr inbounds [109 x i32], ptr @p, i64 0, i64 %86
  %88 = load i32, ptr %87, align 4, !tbaa !5
  %89 = icmp ne i32 %88, 0
  br i1 %89, label %90, label %91

90:                                               ; preds = %84
  store i1 true, ptr %3, align 1
  br label %96

91:                                               ; preds = %84
  br label %92

92:                                               ; preds = %91
  %93 = load i32, ptr @l, align 4, !tbaa !5
  %94 = add nsw i32 %93, 1
  store i32 %94, ptr @l, align 4, !tbaa !5
  br label %16, !llvm.loop !11

95:                                               ; preds = %16
  store i1 false, ptr %3, align 1
  br label %96

96:                                               ; preds = %95, %90, %9
  %97 = load i1, ptr %3, align 1
  ret i1 %97
}

; Function Attrs: nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: write)
declare void @llvm.memset.p0.i64(ptr nocapture writeonly, i8, i64, 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 nounwind willreturn memory(argmem: write) }

!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"}
!11 = distinct !{!11, !10}


; 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"

@n = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@u = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@v = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@c = external dso_local local_unnamed_addr global [109 x [109 x i32]], align 16
@f = external dso_local local_unnamed_addr global [109 x [109 x i32]], align 16
@l = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@r = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@p = external dso_local local_unnamed_addr global [109 x i32], align 16
@q = external dso_local local_unnamed_addr global [109 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind memory(readwrite, argmem: none, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local noundef zeroext i1 @_Z3bfsii(i32 noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = icmp eq i32 %0, %1
  br i1 %3, label %45, label %.lr.ph23

.lr.ph23:                                         ; preds = %2
  tail call void @llvm.memset.p0.i64(ptr noundef nonnull align 16 dereferenceable(436) @p, i8 0, i64 436, i1 false)
  store i32 1, ptr @r, align 4, !tbaa !5
  store i32 %0, ptr @q, align 16, !tbaa !5
  %4 = sext i32 %1 to i64
  %5 = getelementptr inbounds [109 x i32], ptr @p, i64 0, i64 %4
  %6 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %.not12 = icmp slt i32 %6, 1
  br i1 %.not12, label %.lr.ph23.split.us, label %.lr.ph.preheader

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %.lr.ph23
  %7 = add nuw i32 %6, 1
  %wide.trip.count = zext i32 %7 to i64
  br label %.lr.ph

.lr.ph23.split.us:                                ; preds = %.lr.ph23
  %8 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %.not9.us = icmp eq i32 %8, 0
  %spec.select = zext i1 %.not9.us to i32
  %not..not9.us = xor i1 %.not9.us, true
  br label %.loopexit

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader, %40
  %indvars.iv53 = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next54, %40 ]
  %r.promoted1920 = phi i32 [ 1, %.lr.ph.preheader ], [ %r.promoted15, %40 ]
  %9 = getelementptr inbounds [109 x i32], ptr @q, i64 0, i64 %indvars.iv53
  %10 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %11 = sext i32 %10 to i64
  %12 = sub nsw i32 0, %10
  br label %13

13:                                               ; preds = %.lr.ph, %37
  %indvars.iv = phi i64 [ 1, %.lr.ph ], [ %indvars.iv.next, %37 ]
  %r.promoted17 = phi i32 [ %r.promoted1920, %.lr.ph ], [ %r.promoted15, %37 ]
  %14 = phi i32 [ %r.promoted1920, %.lr.ph ], [ %38, %37 ]
  %15 = getelementptr inbounds [109 x i32], ptr @p, i64 0, i64 %indvars.iv
  %16 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  %.not10 = icmp eq i32 %16, 0
  br i1 %.not10, label %17, label %37

17:                                               ; preds = %13
  %18 = getelementptr inbounds [109 x [109 x i32]], ptr @f, i64 0, i64 %11, i64 %indvars.iv
  %19 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !5
  %20 = getelementptr inbounds [109 x [109 x i32]], ptr @c, i64 0, i64 %11, i64 %indvars.iv
  %21 = load i32, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  %22 = icmp slt i32 %19, %21
  br i1 %22, label %23, label %28

23:                                               ; preds = %17
  %24 = add nsw i32 %14, 1
  store i32 %24, ptr @r, align 4, !tbaa !5
  %25 = sext i32 %14 to i64
  %26 = getelementptr inbounds [109 x i32], ptr @q, i64 0, i64 %25
  %27 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv to i32
  store i32 %27, ptr %26, align 4, !tbaa !5
  store i32 %10, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  br label %28

28:                                               ; preds = %23, %17
  %r.promoted16 = phi i32 [ %24, %23 ], [ %r.promoted17, %17 ]
  %29 = phi i32 [ %24, %23 ], [ %14, %17 ]
  %30 = getelementptr inbounds [109 x [109 x i32]], ptr @f, i64 0, i64 %indvars.iv, i64 %11
  %31 = load i32, ptr %30, align 4, !tbaa !5
  %.not11 = icmp eq i32 %31, 0
  br i1 %.not11, label %37, label %32

32:                                               ; preds = %28
  %33 = add nsw i32 %29, 1
  store i32 %33, ptr @r, align 4, !tbaa !5
  %34 = sext i32 %29 to i64
  %35 = getelementptr inbounds [109 x i32], ptr @q, i64 0, i64 %34
  %36 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv to i32
  store i32 %36, ptr %35, align 4, !tbaa !5
  store i32 %12, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  br label %37

37:                                               ; preds = %13, %32, %28
  %r.promoted15 = phi i32 [ %r.promoted17, %13 ], [ %33, %32 ], [ %r.promoted16, %28 ]
  %38 = phi i32 [ %14, %13 ], [ %33, %32 ], [ %29, %28 ]
  %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, label %13, !llvm.loop !9

._crit_edge:                                      ; preds = %37
  %39 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %.not9 = icmp eq i32 %39, 0
  br i1 %.not9, label %40, label %..loopexit_crit_edge.loopexit

40:                                               ; preds = %._crit_edge
  %indvars.iv.next54 = add nuw nsw i64 %indvars.iv53, 1
  %41 = sext i32 %r.promoted15 to i64
  %42 = icmp slt i64 %indvars.iv.next54, %41
  br i1 %42, label %.lr.ph, label %..loopexit_crit_edge26.loopexit, !llvm.loop !11

..loopexit_crit_edge.loopexit:                    ; preds = %._crit_edge
  %43 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv53 to i32
  br label %.loopexit

..loopexit_crit_edge26.loopexit:                  ; preds = %40
  %44 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv.next54 to i32
  br label %.loopexit

.loopexit:                                        ; preds = %.lr.ph23.split.us, %..loopexit_crit_edge26.loopexit, %..loopexit_crit_edge.loopexit
  %storemerge57 = phi i32 [ %10, %..loopexit_crit_edge.loopexit ], [ %10, %..loopexit_crit_edge26.loopexit ], [ %0, %.lr.ph23.split.us ]
  %storemerge = phi i32 [ %7, %..loopexit_crit_edge.loopexit ], [ %7, %..loopexit_crit_edge26.loopexit ], [ 1, %.lr.ph23.split.us ]
  %storemerge.lcssa = phi i32 [ %43, %..loopexit_crit_edge.loopexit ], [ %44, %..loopexit_crit_edge26.loopexit ], [ %spec.select, %.lr.ph23.split.us ]
  %.0.ph = phi i1 [ true, %..loopexit_crit_edge.loopexit ], [ false, %..loopexit_crit_edge26.loopexit ], [ %not..not9.us, %.lr.ph23.split.us ]
  store i32 %storemerge57, ptr @u, align 4, !tbaa !5
  store i32 %storemerge, ptr @v, align 4, !tbaa !5
  store i32 %storemerge.lcssa, ptr @l, align 4, !tbaa !5
  br label %45

45:                                               ; preds = %.loopexit, %2
  %.0 = phi i1 [ true, %2 ], [ %.0.ph, %.loopexit ]
  ret i1 %.0
}

; Function Attrs: mustprogress nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: write)
declare void @llvm.memset.p0.i64(ptr nocapture writeonly, i8, i64, i1 immarg) #1

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind 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" }
attributes #1 = { mustprogress nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: write) }

!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"}
!11 = distinct !{!11, !10}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IndVarSimplifyPass,InferAlignmentPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopInstSimplifyPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyCFGPass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,SCCPPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass