; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: 51nod/1778.ll (Z3divRiPii)

; 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"

; 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
define dso_local noundef i32 @_Z3divRiPii(ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %0, ptr noundef %1, i32 noundef %2) #1 {
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store i32 %2, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  %9 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %10 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %11 = sub nsw i32 %10, 1
  store i32 %11, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %12

12:                                               ; preds = %39, %3
  %13 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %14 = icmp sgt i32 %13, 0
  br i1 %14, label %16, label %15

15:                                               ; preds = %12
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  br label %42

16:                                               ; preds = %12
  %17 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %18 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %19 = sext i32 %18 to i64
  %20 = getelementptr inbounds i32, ptr %17, i64 %19
  %21 = load i32, ptr %20, align 4, !tbaa !9
  %22 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %23 = srem i32 %21, %22
  %24 = mul nsw i32 %23, 10
  %25 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %26 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %27 = sub nsw i32 %26, 1
  %28 = sext i32 %27 to i64
  %29 = getelementptr inbounds i32, ptr %25, i64 %28
  %30 = load i32, ptr %29, align 4, !tbaa !9
  %31 = add nsw i32 %30, %24
  store i32 %31, ptr %29, align 4, !tbaa !9
  %32 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %33 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %34 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %35 = sext i32 %34 to i64
  %36 = getelementptr inbounds i32, ptr %33, i64 %35
  %37 = load i32, ptr %36, align 4, !tbaa !9
  %38 = sdiv i32 %37, %32
  store i32 %38, ptr %36, align 4, !tbaa !9
  br label %39

39:                                               ; preds = %16
  %40 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %41 = add nsw i32 %40, -1
  store i32 %41, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %12, !llvm.loop !11

42:                                               ; preds = %15
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %43 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %44 = getelementptr inbounds i32, ptr %43, i64 0
  %45 = load i32, ptr %44, align 4, !tbaa !9
  %46 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %47 = srem i32 %45, %46
  store i32 %47, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  %48 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %49 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %50 = getelementptr inbounds i32, ptr %49, i64 0
  %51 = load i32, ptr %50, align 4, !tbaa !9
  %52 = sdiv i32 %51, %48
  store i32 %52, ptr %50, align 4, !tbaa !9
  br label %53

53:                                               ; preds = %70, %42
  %54 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %55 = load i32, ptr %54, align 4, !tbaa !9
  %56 = icmp sgt i32 %55, 1
  br i1 %56, label %57, label %67

57:                                               ; preds = %53
  %58 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %59 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %60 = load i32, ptr %59, align 4, !tbaa !9
  %61 = sub nsw i32 %60, 1
  %62 = sext i32 %61 to i64
  %63 = getelementptr inbounds i32, ptr %58, i64 %62
  %64 = load i32, ptr %63, align 4, !tbaa !9
  %65 = icmp ne i32 %64, 0
  %66 = xor i1 %65, true
  br label %67

67:                                               ; preds = %57, %53
  %68 = phi i1 [ false, %53 ], [ %66, %57 ]
  br i1 %68, label %69, label %74

69:                                               ; preds = %67
  br label %70

70:                                               ; preds = %69
  %71 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %72 = load i32, ptr %71, align 4, !tbaa !9
  %73 = add nsw i32 %72, -1
  store i32 %73, ptr %71, align 4, !tbaa !9
  br label %53, !llvm.loop !13

74:                                               ; preds = %67
  %75 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  ret i32 %75
}

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 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"int", !7, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = distinct !{!13, !12}


; 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"

; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind memory(argmem: readwrite) uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z3divRiPii(ptr nocapture noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %0, ptr nocapture noundef %1, i32 noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = load i32, ptr %0, align 4, !tbaa !5
  %invariant.gep = getelementptr i8, ptr %1, i64 -8
  %5 = icmp sgt i32 %4, 1
  br i1 %5, label %.lr.ph.preheader, label %._crit_edge

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %3
  %6 = zext nneg i32 %4 to i64
  %7 = shl nuw nsw i64 %6, 2
  %8 = getelementptr i8, ptr %1, i64 %7
  %scevgep = getelementptr i8, ptr %8, i64 -4
  %load_initial = load i32, ptr %scevgep, align 4
  br label %.lr.ph

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph, %3
  %9 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %10 = sdiv i32 %9, %2
  %11 = srem i32 %9, %2
  store i32 %10, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %.pr = load i32, ptr %0, align 4, !tbaa !5
  %invariant.gep21 = getelementptr i8, ptr %1, i64 -4
  %12 = icmp sgt i32 %.pr, 1
  br i1 %12, label %.lr.ph24, label %.critedge

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader, %.lr.ph
  %store_forwarded = phi i32 [ %load_initial, %.lr.ph.preheader ], [ %17, %.lr.ph ]
  %indvars.iv = phi i64 [ %6, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next, %.lr.ph ]
  %indvars.iv.next = add nsw i64 %indvars.iv, -1
  %13 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %indvars.iv.next
  %14 = srem i32 %store_forwarded, %2
  %15 = mul nsw i32 %14, 10
  %gep = getelementptr i32, ptr %invariant.gep, i64 %indvars.iv
  %16 = load i32, ptr %gep, align 4, !tbaa !5
  %17 = add nsw i32 %16, %15
  store i32 %17, ptr %gep, align 4, !tbaa !5
  %18 = sdiv i32 %store_forwarded, %2
  store i32 %18, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %19 = icmp ugt i64 %indvars.iv, 2
  br i1 %19, label %.lr.ph, label %._crit_edge, !llvm.loop !9

.lr.ph24:                                         ; preds = %._crit_edge, %23
  %20 = phi i32 [ %24, %23 ], [ %.pr, %._crit_edge ]
  %21 = zext nneg i32 %20 to i64
  %gep22 = getelementptr i32, ptr %invariant.gep21, i64 %21
  %22 = load i32, ptr %gep22, align 4, !tbaa !5
  %.not = icmp eq i32 %22, 0
  br i1 %.not, label %23, label %.critedge

23:                                               ; preds = %.lr.ph24
  %24 = add nsw i32 %20, -1
  store i32 %24, ptr %0, align 4, !tbaa !5
  %25 = icmp sgt i32 %20, 2
  br i1 %25, label %.lr.ph24, label %.critedge, !llvm.loop !11

.critedge:                                        ; preds = %.lr.ph24, %23, %._crit_edge
  ret i32 %11
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind memory(argmem: readwrite) 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: CorrelatedValuePropagationPass,DivRemPairsPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,JumpThreadingPass,LICMPass,LoopLoadEliminationPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,SROAPass,SimplifyCFGPass