; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: codechef/OCT09/H4.ll (Z7mod_sumixRi)

; 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"

@mod = 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 uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z7mod_sumixRi(i32 noundef %0, i64 noundef %1, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %2) #1 {
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i64, align 8
  %7 = alloca ptr, align 8
  %8 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  store i64 %1, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  store ptr %2, ptr %7, align 8, !tbaa !11
  %9 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %10 = icmp eq i64 %9, 1
  br i1 %10, label %11, label %14

11:                                               ; preds = %3
  %12 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %13 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !11
  store i32 %12, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  store i32 1, ptr %4, align 4
  br label %72

14:                                               ; preds = %3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %15 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %16 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %17 = ashr i64 %16, 1
  %18 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !11
  %19 = call noundef i32 @_Z7mod_sumixRi(i32 noundef %15, i64 noundef %17, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %18)
  store i32 %19, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %20 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %21 = sext i32 %20 to i64
  %22 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !11
  %23 = load i32, ptr %22, align 4, !tbaa !5
  %24 = add nsw i32 1, %23
  %25 = sext i32 %24 to i64
  %26 = mul nsw i64 %21, %25
  %27 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %28 = sext i32 %27 to i64
  %29 = srem i64 %26, %28
  %30 = trunc i64 %29 to i32
  store i32 %30, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %31 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !11
  %32 = load i32, ptr %31, align 4, !tbaa !5
  %33 = sext i32 %32 to i64
  %34 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !11
  %35 = load i32, ptr %34, align 4, !tbaa !5
  %36 = sext i32 %35 to i64
  %37 = mul nsw i64 %33, %36
  %38 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %39 = sext i32 %38 to i64
  %40 = srem i64 %37, %39
  %41 = trunc i64 %40 to i32
  %42 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !11
  store i32 %41, ptr %42, align 4, !tbaa !5
  %43 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %44 = and i64 %43, 1
  %45 = icmp ne i64 %44, 0
  br i1 %45, label %46, label %70

46:                                               ; preds = %14
  %47 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !11
  %48 = load i32, ptr %47, align 4, !tbaa !5
  %49 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %50 = add nsw i32 %49, %48
  store i32 %50, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %51 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %52 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %53 = icmp sge i32 %51, %52
  br i1 %53, label %54, label %58

54:                                               ; preds = %46
  %55 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %56 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %57 = sub nsw i32 %56, %55
  store i32 %57, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %58

58:                                               ; preds = %54, %46
  %59 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !11
  %60 = load i32, ptr %59, align 4, !tbaa !5
  %61 = sext i32 %60 to i64
  %62 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %63 = sext i32 %62 to i64
  %64 = mul nsw i64 %61, %63
  %65 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %66 = sext i32 %65 to i64
  %67 = srem i64 %64, %66
  %68 = trunc i64 %67 to i32
  %69 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !11
  store i32 %68, ptr %69, align 4, !tbaa !5
  br label %70

70:                                               ; preds = %58, %14
  %71 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  store i32 %71, ptr %4, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  br label %72

72:                                               ; preds = %70, %11
  %73 = load i32, ptr %4, align 4
  ret i32 %73
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { 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 #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 = !{!"long long", !7, i64 0}
!11 = !{!12, !12, i64 0}
!12 = !{!"any pointer", !7, i64 0}


; 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"

@mod = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4

; Function Attrs: mustprogress nofree nosync nounwind memory(read, argmem: readwrite, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z7mod_sumixRi(i32 noundef %0, i64 noundef %1, ptr nocapture noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = icmp eq i64 %1, 1
  br i1 %4, label %.sink.split, label %5

5:                                                ; preds = %3
  %6 = ashr i64 %1, 1
  %7 = tail call noundef i32 @_Z7mod_sumixRi(i32 noundef %0, i64 noundef %6, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %2)
  %8 = sext i32 %7 to i64
  %9 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %10 = add nsw i32 %9, 1
  %11 = sext i32 %10 to i64
  %12 = mul nsw i64 %11, %8
  %13 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %14 = sext i32 %13 to i64
  %15 = srem i64 %12, %14
  %16 = trunc nsw i64 %15 to i32
  %17 = sext i32 %9 to i64
  %18 = mul nsw i64 %17, %17
  %19 = srem i64 %18, %14
  %20 = trunc nsw i64 %19 to i32
  store i32 %20, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %21 = and i64 %1, 1
  %.not = icmp eq i64 %21, 0
  br i1 %.not, label %31, label %22

22:                                               ; preds = %5
  %23 = add nsw i32 %20, %16
  %24 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %.not25 = icmp slt i32 %23, %24
  %25 = select i1 %.not25, i32 0, i32 %24
  %spec.select = sub nsw i32 %23, %25
  %26 = sext i32 %0 to i64
  %27 = mul nsw i64 %19, %26
  %28 = sext i32 %24 to i64
  %29 = srem i64 %27, %28
  %30 = trunc nsw i64 %29 to i32
  br label %.sink.split

.sink.split:                                      ; preds = %3, %22
  %.sink = phi i32 [ %30, %22 ], [ %0, %3 ]
  %.020.ph = phi i32 [ %spec.select, %22 ], [ 1, %3 ]
  store i32 %.sink, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  br label %31

31:                                               ; preds = %.sink.split, %5
  %.020 = phi i32 [ %16, %5 ], [ %.020.ph, %.sink.split ]
  ret i32 %.020
}

attributes #0 = { mustprogress nofree nosync nounwind memory(read, argmem: readwrite, 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"}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SCCPPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass