; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: 51nod/1038.ll (Z3oriii)

; 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"

@tot = external dso_local global i32, align 4
@prime = external dso_local global [32000 x i32], align 16
@g = external dso_local global i32, align 4

; 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
declare dso_local noundef i32 @_Z7mod_powiii(i32 noundef, i32 noundef, i32 noundef) #1

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef zeroext i1 @_Z3oriii(i32 noundef %0, i32 noundef %1) #1 {
  %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
  %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
  %10 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %11 = sub nsw i32 %10, 1
  store i32 %11, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  %12 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %13 = sub nsw i32 %12, 1
  store i32 %13, 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 %14

14:                                               ; preds = %82, %2
  %15 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %16 = load i32, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  %17 = icmp slt i32 %15, %16
  br i1 %17, label %18, label %33

18:                                               ; preds = %14
  %19 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %20 = sext i32 %19 to i64
  %21 = getelementptr inbounds [32000 x i32], ptr @prime, i64 0, i64 %20
  %22 = load i32, ptr %21, align 4, !tbaa !5
  %23 = sext i32 %22 to i64
  %24 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %25 = sext i32 %24 to i64
  %26 = getelementptr inbounds [32000 x i32], ptr @prime, i64 0, i64 %25
  %27 = load i32, ptr %26, align 4, !tbaa !5
  %28 = sext i32 %27 to i64
  %29 = mul nsw i64 %23, %28
  %30 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %31 = sext i32 %30 to i64
  %32 = icmp sle i64 %29, %31
  br label %33

33:                                               ; preds = %18, %14
  %34 = phi i1 [ false, %14 ], [ %32, %18 ]
  br i1 %34, label %36, label %35

35:                                               ; preds = %33
  store i32 2, ptr %9, align 4
  br label %85

36:                                               ; preds = %33
  %37 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %38 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %39 = sext i32 %38 to i64
  %40 = getelementptr inbounds [32000 x i32], ptr @prime, i64 0, i64 %39
  %41 = load i32, ptr %40, align 4, !tbaa !5
  %42 = srem i32 %37, %41
  %43 = icmp eq i32 %42, 0
  br i1 %43, label %44, label %81

44:                                               ; preds = %36
  %45 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %46 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %47 = sext i32 %46 to i64
  %48 = getelementptr inbounds [32000 x i32], ptr @prime, i64 0, i64 %47
  %49 = load i32, ptr %48, align 4, !tbaa !5
  %50 = srem i32 %45, %49
  %51 = icmp eq i32 %50, 0
  br i1 %51, label %52, label %64

52:                                               ; preds = %44
  %53 = load i32, ptr @g, align 4, !tbaa !5
  %54 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %55 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %56 = sext i32 %55 to i64
  %57 = getelementptr inbounds [32000 x i32], ptr @prime, i64 0, i64 %56
  %58 = load i32, ptr %57, align 4, !tbaa !5
  %59 = sdiv i32 %54, %58
  %60 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %61 = call noundef i32 @_Z7mod_powiii(i32 noundef %53, i32 noundef %59, i32 noundef %60)
  %62 = icmp eq i32 %61, 1
  br i1 %62, label %63, label %64

63:                                               ; preds = %52
  store i1 false, ptr %3, align 1
  store i32 1, ptr %9, align 4
  br label %85

64:                                               ; preds = %52, %44
  br label %65

65:                                               ; preds = %73, %64
  %66 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %67 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %68 = sext i32 %67 to i64
  %69 = getelementptr inbounds [32000 x i32], ptr @prime, i64 0, i64 %68
  %70 = load i32, ptr %69, align 4, !tbaa !5
  %71 = srem i32 %66, %70
  %72 = icmp eq i32 %71, 0
  br i1 %72, label %73, label %80

73:                                               ; preds = %65
  %74 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %75 = sext i32 %74 to i64
  %76 = getelementptr inbounds [32000 x i32], ptr @prime, i64 0, i64 %75
  %77 = load i32, ptr %76, align 4, !tbaa !5
  %78 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %79 = sdiv i32 %78, %77
  store i32 %79, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %65, !llvm.loop !9

80:                                               ; preds = %65
  br label %81

81:                                               ; preds = %80, %36
  br label %82

82:                                               ; preds = %81
  %83 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %84 = add nsw i32 %83, 1
  store i32 %84, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %14, !llvm.loop !11

85:                                               ; preds = %63, %35
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %86 = load i32, ptr %9, align 4
  switch i32 %86, label %100 [
    i32 2, label %87
  ]

87:                                               ; preds = %85
  %88 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %89 = icmp sgt i32 %88, 1
  br i1 %89, label %90, label %99

90:                                               ; preds = %87
  %91 = load i32, ptr @g, align 4, !tbaa !5
  %92 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %93 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %94 = sdiv i32 %92, %93
  %95 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %96 = call noundef i32 @_Z7mod_powiii(i32 noundef %91, i32 noundef %94, i32 noundef %95)
  %97 = icmp eq i32 %96, 1
  br i1 %97, label %98, label %99

98:                                               ; preds = %90
  store i1 false, ptr %3, align 1
  store i32 1, ptr %9, align 4
  br label %100

99:                                               ; preds = %90, %87
  store i1 true, ptr %3, align 1
  store i32 1, ptr %9, align 4
  br label %100

100:                                              ; preds = %99, %98, %85
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  %101 = load i1, ptr %3, align 1
  ret i1 %101
}

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"}
!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"

@tot = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@prime = external dso_local local_unnamed_addr global [32000 x i32], align 16
@g = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef i32 @_Z7mod_powiii(i32 noundef, i32 noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef zeroext i1 @_Z3oriii(i32 noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = add nsw i32 %1, -1
  %4 = load i32, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  %5 = icmp sgt i32 %4, 0
  br i1 %5, label %.lr.ph32, label %.critedge27

.lr.ph32:                                         ; preds = %2, %.loopexit
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %.loopexit ], [ 0, %2 ]
  %.02430 = phi i32 [ %.2, %.loopexit ], [ %3, %2 ]
  %6 = getelementptr inbounds [32000 x i32], ptr @prime, i64 0, i64 %indvars.iv
  %7 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %8 = sext i32 %7 to i64
  %9 = mul nsw i64 %8, %8
  %10 = sext i32 %.02430 to i64
  %.not = icmp sgt i64 %9, %10
  br i1 %.not, label %.critedge27, label %11

11:                                               ; preds = %.lr.ph32
  %12 = srem i32 %.02430, %7
  %13 = icmp eq i32 %12, 0
  br i1 %13, label %14, label %.loopexit

14:                                               ; preds = %11
  %15 = srem i32 %3, %7
  %16 = sdiv i32 %3, %7
  %17 = icmp eq i32 %15, 0
  br i1 %17, label %18, label %22

18:                                               ; preds = %14
  %19 = load i32, ptr @g, align 4, !tbaa !5
  %20 = tail call noundef i32 @_Z7mod_powiii(i32 noundef %19, i32 noundef %16, i32 noundef %1)
  %21 = icmp eq i32 %20, 1
  br i1 %21, label %.critedge, label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %18
  %.pre = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %22

22:                                               ; preds = %._crit_edge, %14
  %23 = phi i32 [ %.pre, %._crit_edge ], [ %7, %14 ]
  %24 = srem i32 %.02430, %23
  %25 = icmp eq i32 %24, 0
  br i1 %25, label %.lr.ph, label %.loopexit

.lr.ph:                                           ; preds = %22, %.lr.ph
  %.129 = phi i32 [ %26, %.lr.ph ], [ %.02430, %22 ]
  %26 = sdiv i32 %.129, %23
  %27 = srem i32 %26, %23
  %28 = icmp eq i32 %27, 0
  br i1 %28, label %.lr.ph, label %.loopexit, !llvm.loop !9

.loopexit:                                        ; preds = %.lr.ph, %22, %11
  %.2 = phi i32 [ %.02430, %11 ], [ %.02430, %22 ], [ %26, %.lr.ph ]
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %29 = load i32, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  %30 = sext i32 %29 to i64
  %31 = icmp slt i64 %indvars.iv.next, %30
  br i1 %31, label %.lr.ph32, label %.critedge27, !llvm.loop !11

.critedge27:                                      ; preds = %.loopexit, %.lr.ph32, %2
  %.024.lcssa = phi i32 [ %3, %2 ], [ %.02430, %.lr.ph32 ], [ %.2, %.loopexit ]
  %32 = icmp sgt i32 %.024.lcssa, 1
  br i1 %32, label %33, label %38

33:                                               ; preds = %.critedge27
  %34 = load i32, ptr @g, align 4, !tbaa !5
  %35 = sdiv i32 %3, %.024.lcssa
  %36 = tail call noundef i32 @_Z7mod_powiii(i32 noundef %34, i32 noundef %35, i32 noundef %1)
  %37 = icmp eq i32 %36, 1
  br i1 %37, label %.critedge, label %38

38:                                               ; preds = %33, %.critedge27
  br label %.critedge

.critedge:                                        ; preds = %18, %33, %38
  %.126 = phi i1 [ true, %38 ], [ false, %33 ], [ false, %18 ]
  ret i1 %.126
}

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" }

!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: DivRemPairsPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass