; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: 51nod/1806.ll (Z3dfsiiii)

; 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
@m = external dso_local global i32, align 4
@a = external dso_local global [17 x i32], align 16
@b = external dso_local global [17 x i32], align 16
@iact = external dso_local global [1000001 x i32], align 16
@pos = external dso_local global [1000001 x i32], align 16
@ans = external dso_local global i32, align 4

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef i32 @_Z7mod_powii(i32 noundef, i32 noundef) #0

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local void @_Z3dfsiiii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3) #1 {
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  store i32 %2, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  store i32 %3, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %9 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %10 = load i32, ptr @m, align 4, !tbaa !5
  %11 = icmp eq i32 %9, %10
  br i1 %11, label %12, label %40

12:                                               ; preds = %4
  %13 = load i32, ptr @ans, align 4, !tbaa !5
  %14 = sext i32 %13 to i64
  %15 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %16 = sext i32 %15 to i64
  %17 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %18 = sub nsw i32 %17, 2
  %19 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %20 = sub nsw i32 %18, %19
  %21 = sext i32 %20 to i64
  %22 = getelementptr inbounds [1000001 x i32], ptr @iact, i64 0, i64 %21
  %23 = load i32, ptr %22, align 4, !tbaa !5
  %24 = sext i32 %23 to i64
  %25 = mul nsw i64 %16, %24
  %26 = srem i64 %25, 1000000007
  %27 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %28 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %29 = sub nsw i32 %27, %28
  %30 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %31 = sub nsw i32 %30, 2
  %32 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %33 = sub nsw i32 %31, %32
  %34 = call noundef i32 @_Z7mod_powii(i32 noundef %29, i32 noundef %33)
  %35 = sext i32 %34 to i64
  %36 = mul nsw i64 %26, %35
  %37 = add nsw i64 %14, %36
  %38 = srem i64 %37, 1000000007
  %39 = trunc i64 %38 to i32
  store i32 %39, ptr @ans, align 4, !tbaa !5
  br label %103

40:                                               ; preds = %4
  %41 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %42 = add nsw i32 %41, 1
  %43 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %44 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %45 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  call void @_Z3dfsiiii(i32 noundef %42, i32 noundef %43, i32 noundef %44, i32 noundef %45)
  %46 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %47 = sext i32 %46 to i64
  %48 = getelementptr inbounds [17 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %47
  %49 = load i32, ptr %48, align 4, !tbaa !5
  %50 = sext i32 %49 to i64
  %51 = getelementptr inbounds [1000001 x i32], ptr @pos, i64 0, i64 %50
  %52 = load i32, ptr %51, align 4, !tbaa !5
  %53 = icmp ne i32 %52, 0
  br i1 %53, label %103, label %54

54:                                               ; preds = %40
  %55 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %56 = sext i32 %55 to i64
  %57 = getelementptr inbounds [17 x i32], ptr @b, i64 0, i64 %56
  %58 = load i32, ptr %57, align 4, !tbaa !5
  %59 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %60 = sext i32 %59 to i64
  %61 = getelementptr inbounds [17 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %60
  %62 = load i32, ptr %61, align 4, !tbaa !5
  %63 = sext i32 %62 to i64
  %64 = getelementptr inbounds [1000001 x i32], ptr @pos, i64 0, i64 %63
  store i32 %58, ptr %64, align 4, !tbaa !5
  %65 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %66 = sext i32 %65 to i64
  %67 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %68 = sext i32 %67 to i64
  %69 = getelementptr inbounds [17 x i32], ptr @b, i64 0, i64 %68
  %70 = load i32, ptr %69, align 4, !tbaa !5
  %71 = sub nsw i32 %70, 1
  %72 = sext i32 %71 to i64
  %73 = getelementptr inbounds [1000001 x i32], ptr @iact, i64 0, i64 %72
  %74 = load i32, ptr %73, align 4, !tbaa !5
  %75 = sext i32 %74 to i64
  %76 = mul nsw i64 %66, %75
  %77 = srem i64 %76, 1000000007
  %78 = trunc i64 %77 to i32
  store i32 %78, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %79 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %80 = icmp ne i32 %79, 0
  br i1 %80, label %81, label %84

81:                                               ; preds = %54
  %82 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %83 = sub nsw i32 1000000007, %82
  store i32 %83, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %84

84:                                               ; preds = %81, %54
  %85 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %86 = add nsw i32 %85, 1
  %87 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %88 = add nsw i32 %87, 1
  %89 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %90 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %91 = sext i32 %90 to i64
  %92 = getelementptr inbounds [17 x i32], ptr @b, i64 0, i64 %91
  %93 = load i32, ptr %92, align 4, !tbaa !5
  %94 = add nsw i32 %89, %93
  %95 = sub nsw i32 %94, 1
  %96 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  call void @_Z3dfsiiii(i32 noundef %86, i32 noundef %88, i32 noundef %95, i32 noundef %96)
  %97 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %98 = sext i32 %97 to i64
  %99 = getelementptr inbounds [17 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %98
  %100 = load i32, ptr %99, align 4, !tbaa !5
  %101 = sext i32 %100 to i64
  %102 = getelementptr inbounds [1000001 x i32], ptr @pos, i64 0, i64 %101
  store i32 0, ptr %102, align 4, !tbaa !5
  br label %103

103:                                              ; preds = %84, %40, %12
  ret void
}

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 = { 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"}


; 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
@m = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@a = external dso_local local_unnamed_addr global [17 x i32], align 16
@b = external dso_local local_unnamed_addr global [17 x i32], align 16
@iact = external dso_local local_unnamed_addr global [1000001 x i32], align 16
@pos = external dso_local local_unnamed_addr global [1000001 x i32], align 16
@ans = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef i32 @_Z7mod_powii(i32 noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local void @_Z3dfsiiii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3) local_unnamed_addr #0 {
  %5 = load i32, ptr @m, align 4, !tbaa !5
  %6 = icmp eq i32 %5, %0
  br i1 %6, label %7, label %26

7:                                                ; preds = %4
  %8 = load i32, ptr @ans, align 4, !tbaa !5
  %9 = sext i32 %8 to i64
  %10 = sext i32 %3 to i64
  %11 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %reass.sub = sub i32 %11, %2
  %12 = add i32 %reass.sub, -2
  %13 = sext i32 %12 to i64
  %14 = getelementptr inbounds [1000001 x i32], ptr @iact, i64 0, i64 %13
  %15 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %16 = sext i32 %15 to i64
  %17 = mul nsw i64 %16, %10
  %18 = srem i64 %17, 1000000007
  %19 = sub nsw i32 %11, %1
  %20 = tail call noundef i32 @_Z7mod_powii(i32 noundef %19, i32 noundef %12)
  %21 = sext i32 %20 to i64
  %22 = mul nsw i64 %18, %21
  %23 = add nsw i64 %22, %9
  %24 = srem i64 %23, 1000000007
  %25 = trunc nsw i64 %24 to i32
  store i32 %25, ptr @ans, align 4, !tbaa !5
  br label %common.ret25

26:                                               ; preds = %4
  %27 = add nsw i32 %0, 1
  tail call void @_Z3dfsiiii(i32 noundef %27, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3)
  %28 = sext i32 %0 to i64
  %29 = getelementptr inbounds [17 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %28
  %30 = load i32, ptr %29, align 4, !tbaa !5
  %31 = sext i32 %30 to i64
  %32 = getelementptr inbounds [1000001 x i32], ptr @pos, i64 0, i64 %31
  %33 = load i32, ptr %32, align 4, !tbaa !5
  %.not = icmp eq i32 %33, 0
  br i1 %.not, label %34, label %common.ret25

common.ret25:                                     ; preds = %26, %7, %34
  ret void

34:                                               ; preds = %26
  %35 = getelementptr inbounds [17 x i32], ptr @b, i64 0, i64 %28
  %36 = load i32, ptr %35, align 4, !tbaa !5
  store i32 %36, ptr %32, align 4, !tbaa !5
  %37 = sext i32 %3 to i64
  %38 = add nsw i32 %36, -1
  %39 = sext i32 %38 to i64
  %40 = getelementptr inbounds [1000001 x i32], ptr @iact, i64 0, i64 %39
  %41 = load i32, ptr %40, align 4, !tbaa !5
  %42 = sext i32 %41 to i64
  %43 = mul nsw i64 %42, %37
  %44 = srem i64 %43, 1000000007
  %.not24 = icmp eq i64 %44, 0
  %45 = trunc nsw i64 %44 to i32
  %46 = sub nsw i32 1000000007, %45
  %.0 = select i1 %.not24, i32 0, i32 %46
  %47 = add nsw i32 %1, 1
  %48 = add i32 %2, -1
  %49 = add i32 %48, %36
  tail call void @_Z3dfsiiii(i32 noundef %27, i32 noundef %47, i32 noundef %49, i32 noundef %.0)
  %50 = load i32, ptr %29, align 4, !tbaa !5
  %51 = sext i32 %50 to i64
  %52 = getelementptr inbounds [1000001 x i32], ptr @pos, i64 0, i64 %51
  store i32 0, ptr %52, align 4, !tbaa !5
  br label %common.ret25
}

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"}


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