; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: Summer_Training/2016-07-19/upsolved/E - Necklace - tjz.ll (Z4pathii)

; 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
@perm = external dso_local global [11 x i32], align 16
@fa = external dso_local global [11 x i32], align 16
@match = external dso_local global [11 x i32], align 16
@inver = external dso_local global [11 x i32], align 16
@ban = external dso_local global [11 x [11 x i8]], align 16

; Function Attrs: mustprogress uwtable
declare dso_local noundef i32 @_Z4findi(i32 noundef) #0

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local noundef zeroext i1 @_Z4pathii(i32 noundef %0, i32 noundef %1) #0 {
  %3 = alloca i1, align 1
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = 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
  %8 = call noundef i32 @_Z4findi(i32 noundef 1)
  store i32 %8, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %9

9:                                                ; preds = %106, %2
  %10 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %11 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %12 = icmp slt i32 %10, %11
  br i1 %12, label %14, label %13

13:                                               ; preds = %9
  store i32 2, ptr %7, align 4
  br label %110

14:                                               ; preds = %9
  %15 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %16 = sext i32 %15 to i64
  %17 = getelementptr inbounds [11 x [11 x i8]], ptr @ban, i64 0, i64 %16
  %18 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %19 = sub nsw i32 %18, 1
  %20 = sext i32 %19 to i64
  %21 = getelementptr inbounds [11 x i32], ptr @perm, i64 0, i64 %20
  %22 = load i32, ptr %21, align 4, !tbaa !5
  %23 = sext i32 %22 to i64
  %24 = getelementptr inbounds [11 x i8], ptr %17, i64 0, i64 %23
  %25 = load i8, ptr %24, align 1, !tbaa !9, !range !11, !noundef !12
  %26 = trunc i8 %25 to i1
  br i1 %26, label %39, label %27

27:                                               ; preds = %14
  %28 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %29 = sext i32 %28 to i64
  %30 = getelementptr inbounds [11 x [11 x i8]], ptr @ban, i64 0, i64 %29
  %31 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %32 = sext i32 %31 to i64
  %33 = getelementptr inbounds [11 x i32], ptr @perm, i64 0, i64 %32
  %34 = load i32, ptr %33, align 4, !tbaa !5
  %35 = sext i32 %34 to i64
  %36 = getelementptr inbounds [11 x i8], ptr %30, i64 0, i64 %35
  %37 = load i8, ptr %36, align 1, !tbaa !9, !range !11, !noundef !12
  %38 = trunc i8 %37 to i1
  br label %39

39:                                               ; preds = %27, %14
  %40 = phi i1 [ true, %14 ], [ %38, %27 ]
  %41 = zext i1 %40 to i32
  %42 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %43 = icmp eq i32 %41, %42
  br i1 %43, label %44, label %105

44:                                               ; preds = %39
  %45 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %46 = add nsw i32 %45, 1
  %47 = call noundef i32 @_Z4findi(i32 noundef %46)
  %48 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %49 = sext i32 %48 to i64
  %50 = getelementptr inbounds [11 x i32], ptr @fa, i64 0, i64 %49
  store i32 %47, ptr %50, align 4, !tbaa !5
  %51 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %52 = sext i32 %51 to i64
  %53 = getelementptr inbounds [11 x i32], ptr @match, i64 0, i64 %52
  %54 = load i32, ptr %53, align 4, !tbaa !5
  %55 = icmp ne i32 %54, 0
  br i1 %55, label %56, label %95

56:                                               ; preds = %44
  %57 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %58 = sext i32 %57 to i64
  %59 = getelementptr inbounds [11 x i32], ptr @match, i64 0, i64 %58
  %60 = load i32, ptr %59, align 4, !tbaa !5
  %61 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %62 = sext i32 %61 to i64
  %63 = getelementptr inbounds [11 x [11 x i8]], ptr @ban, i64 0, i64 %62
  %64 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %65 = sext i32 %64 to i64
  %66 = getelementptr inbounds [11 x i32], ptr @match, i64 0, i64 %65
  %67 = load i32, ptr %66, align 4, !tbaa !5
  %68 = sub nsw i32 %67, 1
  %69 = sext i32 %68 to i64
  %70 = getelementptr inbounds [11 x i32], ptr @perm, i64 0, i64 %69
  %71 = load i32, ptr %70, align 4, !tbaa !5
  %72 = sext i32 %71 to i64
  %73 = getelementptr inbounds [11 x i8], ptr %63, i64 0, i64 %72
  %74 = load i8, ptr %73, align 1, !tbaa !9, !range !11, !noundef !12
  %75 = trunc i8 %74 to i1
  br i1 %75, label %91, label %76

76:                                               ; preds = %56
  %77 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %78 = sext i32 %77 to i64
  %79 = getelementptr inbounds [11 x [11 x i8]], ptr @ban, i64 0, i64 %78
  %80 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %81 = sext i32 %80 to i64
  %82 = getelementptr inbounds [11 x i32], ptr @match, i64 0, i64 %81
  %83 = load i32, ptr %82, align 4, !tbaa !5
  %84 = sext i32 %83 to i64
  %85 = getelementptr inbounds [11 x i32], ptr @perm, i64 0, i64 %84
  %86 = load i32, ptr %85, align 4, !tbaa !5
  %87 = sext i32 %86 to i64
  %88 = getelementptr inbounds [11 x i8], ptr %79, i64 0, i64 %87
  %89 = load i8, ptr %88, align 1, !tbaa !9, !range !11, !noundef !12
  %90 = trunc i8 %89 to i1
  br label %91

91:                                               ; preds = %76, %56
  %92 = phi i1 [ true, %56 ], [ %90, %76 ]
  %93 = zext i1 %92 to i32
  %94 = call noundef zeroext i1 @_Z4pathii(i32 noundef %60, i32 noundef %93)
  br i1 %94, label %95, label %104

95:                                               ; preds = %91, %44
  %96 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %97 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %98 = sext i32 %97 to i64
  %99 = getelementptr inbounds [11 x i32], ptr @match, i64 0, i64 %98
  store i32 %96, ptr %99, align 4, !tbaa !5
  %100 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %101 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %102 = sext i32 %101 to i64
  %103 = getelementptr inbounds [11 x i32], ptr @inver, i64 0, i64 %102
  store i32 %100, ptr %103, align 4, !tbaa !5
  store i1 true, ptr %3, align 1
  store i32 1, ptr %7, align 4
  br label %110

104:                                              ; preds = %91
  br label %105

105:                                              ; preds = %104, %39
  br label %106

106:                                              ; preds = %105
  %107 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %108 = add nsw i32 %107, 1
  %109 = call noundef i32 @_Z4findi(i32 noundef %108)
  store i32 %109, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %9, !llvm.loop !13

110:                                              ; preds = %95, %13
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  %111 = load i32, ptr %7, align 4
  switch i32 %111, label %115 [
    i32 2, label %112
    i32 1, label %113
  ]

112:                                              ; preds = %110
  store i1 false, ptr %3, align 1
  br label %113

113:                                              ; preds = %112, %110
  %114 = load i1, ptr %3, align 1
  ret i1 %114

115:                                              ; preds = %110
  unreachable
}

; 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 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 = !{!"bool", !7, i64 0}
!11 = !{i8 0, i8 2}
!12 = !{}
!13 = distinct !{!13, !14}
!14 = !{!"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"

@n = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@perm = external dso_local local_unnamed_addr global [11 x i32], align 16
@fa = external dso_local local_unnamed_addr global [11 x i32], align 16
@match = external dso_local local_unnamed_addr global [11 x i32], align 16
@inver = external dso_local local_unnamed_addr global [11 x i32], align 16
@ban = external dso_local local_unnamed_addr global [11 x [11 x i8]], align 16

; Function Attrs: mustprogress uwtable
declare dso_local noundef i32 @_Z4findi(i32 noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local noundef zeroext i1 @_Z4pathii(i32 noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = tail call noundef i32 @_Z4findi(i32 noundef 1)
  %4 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %.not2328 = icmp slt i32 %3, %4
  br i1 %.not2328, label %.lr.ph, label %.loopexit

.lr.ph:                                           ; preds = %2
  %5 = add nsw i32 %0, -1
  %6 = sext i32 %5 to i64
  %7 = getelementptr inbounds [11 x i32], ptr @perm, i64 0, i64 %6
  %8 = sext i32 %0 to i64
  %9 = getelementptr inbounds [11 x i32], ptr @perm, i64 0, i64 %8
  br label %10

10:                                               ; preds = %.lr.ph, %._crit_edge
  %.02029 = phi i32 [ %3, %.lr.ph ], [ %55, %._crit_edge ]
  %11 = sext i32 %.02029 to i64
  %12 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %13 = sext i32 %12 to i64
  %14 = getelementptr inbounds [11 x [11 x i8]], ptr @ban, i64 0, i64 %11, i64 %13
  %15 = load i8, ptr %14, align 1, !tbaa !9, !range !11, !noundef !12
  %16 = trunc nuw i8 %15 to i1
  br i1 %16, label %23, label %17

17:                                               ; preds = %10
  %18 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %19 = sext i32 %18 to i64
  %20 = getelementptr inbounds [11 x [11 x i8]], ptr @ban, i64 0, i64 %11, i64 %19
  %21 = load i8, ptr %20, align 1, !tbaa !9, !range !11, !noundef !12
  %22 = zext nneg i8 %21 to i32
  br label %23

23:                                               ; preds = %17, %10
  %24 = phi i32 [ 1, %10 ], [ %22, %17 ]
  %25 = icmp eq i32 %24, %1
  %26 = add nsw i32 %.02029, 1
  br i1 %25, label %27, label %._crit_edge

27:                                               ; preds = %23
  %28 = tail call noundef i32 @_Z4findi(i32 noundef %26)
  %29 = getelementptr inbounds [11 x i32], ptr @fa, i64 0, i64 %11
  store i32 %28, ptr %29, align 4, !tbaa !5
  %30 = getelementptr inbounds [11 x i32], ptr @match, i64 0, i64 %11
  %31 = load i32, ptr %30, align 4, !tbaa !5
  %.not = icmp eq i32 %31, 0
  br i1 %.not, label %52, label %32

32:                                               ; preds = %27
  %33 = add nsw i32 %31, -1
  %34 = sext i32 %33 to i64
  %35 = getelementptr inbounds [11 x i32], ptr @perm, i64 0, i64 %34
  %36 = load i32, ptr %35, align 4, !tbaa !5
  %37 = sext i32 %36 to i64
  %38 = getelementptr inbounds [11 x [11 x i8]], ptr @ban, i64 0, i64 %11, i64 %37
  %39 = load i8, ptr %38, align 1, !tbaa !9, !range !11, !noundef !12
  %40 = trunc nuw i8 %39 to i1
  br i1 %40, label %49, label %41

41:                                               ; preds = %32
  %42 = sext i32 %31 to i64
  %43 = getelementptr inbounds [11 x i32], ptr @perm, i64 0, i64 %42
  %44 = load i32, ptr %43, align 4, !tbaa !5
  %45 = sext i32 %44 to i64
  %46 = getelementptr inbounds [11 x [11 x i8]], ptr @ban, i64 0, i64 %11, i64 %45
  %47 = load i8, ptr %46, align 1, !tbaa !9, !range !11, !noundef !12
  %48 = zext nneg i8 %47 to i32
  br label %49

49:                                               ; preds = %41, %32
  %50 = phi i32 [ 1, %32 ], [ %48, %41 ]
  %51 = tail call noundef zeroext i1 @_Z4pathii(i32 noundef %31, i32 noundef %50)
  br i1 %51, label %52, label %._crit_edge

52:                                               ; preds = %49, %27
  %53 = getelementptr inbounds [11 x i32], ptr @match, i64 0, i64 %11
  store i32 %0, ptr %53, align 4, !tbaa !5
  %54 = getelementptr inbounds [11 x i32], ptr @inver, i64 0, i64 %8
  store i32 %.02029, ptr %54, align 4, !tbaa !5
  br label %.loopexit

._crit_edge:                                      ; preds = %23, %49
  %55 = tail call noundef i32 @_Z4findi(i32 noundef %26)
  %56 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %.not23 = icmp slt i32 %55, %56
  br i1 %.not23, label %10, label %.loopexit, !llvm.loop !13

.loopexit:                                        ; preds = %._crit_edge, %2, %52
  %.not2325 = phi i1 [ true, %52 ], [ false, %2 ], [ false, %._crit_edge ]
  ret i1 %.not2325
}

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" }

!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 = distinct !{!13, !14}
!14 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


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