; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: 51nod (1387)

; 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
@mod = external dso_local global i32, align 4
@ori = external dso_local global i32, align 4
@inv = external dso_local global [65537 x i32], align 16
@sz = external dso_local global i32, align 4
@w = external dso_local global [17 x i32], align 16
@f = external dso_local global ptr, align 8
@ans = external dso_local global i32, align 4
@.str = external hidden unnamed_addr constant [5 x i8], align 1
@.str.1 = external hidden unnamed_addr constant [2 x i8], align 1
@.str.2 = external hidden unnamed_addr constant [4 x i8], align 1

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

; 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

; Function Attrs: mustprogress uwtable
declare dso_local void @_Z6init_fiiPi(i32 noundef, i32 noundef, ptr noundef) #2

; Function Attrs: inlinehint mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef ptr @_Z10tail_alloci(i32 noundef) #3

; Function Attrs: mustprogress uwtable
declare dso_local void @_Z6init_gii(i32 noundef, i32 noundef) #2

; Function Attrs: mustprogress uwtable
declare dso_local void @_Z5solveiiPii(i32 noundef, i32 noundef, ptr noundef, i32 noundef) #2

; Function Attrs: mustprogress norecurse uwtable
define dso_local noundef i32 @main() #4 {
  %1 = alloca i32, align 4
  %2 = alloca i32, align 4
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i8, align 1
  %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 %1, align 4
  %10 = call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef @.str, ptr noundef @n, ptr noundef @mod)
  %11 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %12 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %13 = icmp sge i32 %11, %12
  br i1 %13, label %14, label %16

14:                                               ; preds = %0
  %15 = call i32 @puts(ptr noundef @.str.1)
  store i32 0, ptr %1, align 4
  br label %217

16:                                               ; preds = %0
  store i32 1, ptr getelementptr inbounds ([65537 x i32], ptr @inv, i64 0, i64 1), align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %2) #6
  store i32 2, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  br label %17

17:                                               ; preds = %44, %16
  %18 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %19 = icmp sle i32 %18, 65536
  br i1 %19, label %21, label %20

20:                                               ; preds = %17
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %2) #6
  br label %47

21:                                               ; preds = %17
  %22 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %23 = sext i32 %22 to i64
  %24 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %25 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %26 = sdiv i32 %24, %25
  %27 = sext i32 %26 to i64
  %28 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %29 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %30 = srem i32 %28, %29
  %31 = sext i32 %30 to i64
  %32 = getelementptr inbounds [65537 x i32], ptr @inv, i64 0, i64 %31
  %33 = load i32, ptr %32, align 4, !tbaa !5
  %34 = sext i32 %33 to i64
  %35 = mul nsw i64 %27, %34
  %36 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %37 = sext i32 %36 to i64
  %38 = srem i64 %35, %37
  %39 = sub nsw i64 %23, %38
  %40 = trunc i64 %39 to i32
  %41 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %42 = sext i32 %41 to i64
  %43 = getelementptr inbounds [65537 x i32], ptr @inv, i64 0, i64 %42
  store i32 %40, ptr %43, align 4, !tbaa !5
  br label %44

44:                                               ; preds = %21
  %45 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %46 = add nsw i32 %45, 1
  store i32 %46, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  br label %17, !llvm.loop !9

47:                                               ; preds = %20
  store i32 2, ptr @ori, align 4, !tbaa !5
  br label %48

48:                                               ; preds = %100, %47
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %3) #6
  %49 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %50 = sub nsw i32 %49, 1
  store i32 %50, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 1, ptr %4) #6
  store i8 1, ptr %4, align 1, !tbaa !11
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #6
  store i32 2, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  br label %51

51:                                               ; preds = %88, %48
  %52 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %53 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %54 = mul nsw i32 %52, %53
  %55 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %56 = icmp sle i32 %54, %55
  br i1 %56, label %58, label %57

57:                                               ; preds = %51
  store i32 8, ptr %6, align 4
  br label %91

58:                                               ; preds = %51
  %59 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %60 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %61 = srem i32 %59, %60
  %62 = icmp eq i32 %61, 0
  br i1 %62, label %63, label %87

63:                                               ; preds = %58
  %64 = load i32, ptr @ori, align 4, !tbaa !5
  %65 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %66 = sub nsw i32 %65, 1
  %67 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %68 = sdiv i32 %66, %67
  %69 = call noundef i32 @_Z7mod_powii(i32 noundef %64, i32 noundef %68)
  %70 = icmp eq i32 %69, 1
  br i1 %70, label %71, label %72

71:                                               ; preds = %63
  store i8 0, ptr %4, align 1, !tbaa !11
  store i32 8, ptr %6, align 4
  br label %91

72:                                               ; preds = %63
  %73 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %74 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %75 = sdiv i32 %74, %73
  store i32 %75, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  br label %76

76:                                               ; preds = %82, %72
  %77 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %78 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %79 = srem i32 %77, %78
  %80 = icmp eq i32 %79, 0
  br i1 %80, label %81, label %86

81:                                               ; preds = %76
  br label %82

82:                                               ; preds = %81
  %83 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %84 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %85 = sdiv i32 %84, %83
  store i32 %85, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  br label %76, !llvm.loop !13

86:                                               ; preds = %76
  br label %87

87:                                               ; preds = %86, %58
  br label %88

88:                                               ; preds = %87
  %89 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %90 = add nsw i32 %89, 1
  store i32 %90, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  br label %51, !llvm.loop !14

91:                                               ; preds = %71, %57
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #6
  br label %92

92:                                               ; preds = %91
  %93 = load i8, ptr %4, align 1, !tbaa !11, !range !15, !noundef !16
  %94 = trunc i8 %93 to i1
  br i1 %94, label %95, label %96

95:                                               ; preds = %92
  store i32 5, ptr %6, align 4
  br label %97

96:                                               ; preds = %92
  store i32 0, ptr %6, align 4
  br label %97

97:                                               ; preds = %96, %95
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 1, ptr %4) #6
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %3) #6
  %98 = load i32, ptr %6, align 4
  switch i32 %98, label %219 [
    i32 0, label %99
    i32 5, label %103
  ]

99:                                               ; preds = %97
  br label %100

100:                                              ; preds = %99
  %101 = load i32, ptr @ori, align 4, !tbaa !5
  %102 = add nsw i32 %101, 1
  store i32 %102, ptr @ori, align 4, !tbaa !5
  br label %48, !llvm.loop !17

103:                                              ; preds = %97
  store i32 0, ptr @sz, align 4, !tbaa !5
  br label %104

104:                                              ; preds = %111, %103
  %105 = load i32, ptr @sz, align 4, !tbaa !5
  %106 = load i32, ptr @sz, align 4, !tbaa !5
  %107 = mul nsw i32 %105, %106
  %108 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %109 = icmp sle i32 %107, %108
  br i1 %109, label %110, label %114

110:                                              ; preds = %104
  br label %111

111:                                              ; preds = %110
  %112 = load i32, ptr @sz, align 4, !tbaa !5
  %113 = add nsw i32 %112, 1
  store i32 %113, ptr @sz, align 4, !tbaa !5
  br label %104, !llvm.loop !18

114:                                              ; preds = %104
  %115 = load i32, ptr @sz, align 4, !tbaa !5
  %116 = add nsw i32 %115, -1
  store i32 %116, ptr @sz, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #6
  store i32 1, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %117

117:                                              ; preds = %123, %114
  %118 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %119 = shl i32 1, %118
  %120 = load i32, ptr @sz, align 4, !tbaa !5
  %121 = icmp sle i32 %119, %120
  br i1 %121, label %122, label %126

122:                                              ; preds = %117
  br label %123

123:                                              ; preds = %122
  %124 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %125 = add nsw i32 %124, 1
  store i32 %125, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %117, !llvm.loop !19

126:                                              ; preds = %117
  %127 = load i32, ptr @ori, align 4, !tbaa !5
  %128 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %129 = sub nsw i32 %128, 1
  %130 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %131 = ashr i32 %129, %130
  %132 = call noundef i32 @_Z7mod_powii(i32 noundef %127, i32 noundef %131)
  %133 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %134 = sext i32 %133 to i64
  %135 = getelementptr inbounds [17 x i32], ptr @w, i64 0, i64 %134
  store i32 %132, ptr %135, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #6
  %136 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %137 = sub nsw i32 %136, 1
  store i32 %137, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %138

138:                                              ; preds = %163, %126
  %139 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %140 = icmp sge i32 %139, 0
  br i1 %140, label %142, label %141

141:                                              ; preds = %138
  store i32 20, ptr %6, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #6
  br label %166

142:                                              ; preds = %138
  %143 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %144 = add nsw i32 %143, 1
  %145 = sext i32 %144 to i64
  %146 = getelementptr inbounds [17 x i32], ptr @w, i64 0, i64 %145
  %147 = load i32, ptr %146, align 4, !tbaa !5
  %148 = sext i32 %147 to i64
  %149 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %150 = add nsw i32 %149, 1
  %151 = sext i32 %150 to i64
  %152 = getelementptr inbounds [17 x i32], ptr @w, i64 0, i64 %151
  %153 = load i32, ptr %152, align 4, !tbaa !5
  %154 = sext i32 %153 to i64
  %155 = mul nsw i64 %148, %154
  %156 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %157 = sext i32 %156 to i64
  %158 = srem i64 %155, %157
  %159 = trunc i64 %158 to i32
  %160 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %161 = sext i32 %160 to i64
  %162 = getelementptr inbounds [17 x i32], ptr @w, i64 0, i64 %161
  store i32 %159, ptr %162, align 4, !tbaa !5
  br label %163

163:                                              ; preds = %142
  %164 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %165 = add nsw i32 %164, -1
  store i32 %165, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %138, !llvm.loop !20

166:                                              ; preds = %141
  store i32 1, ptr @ans, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #6
  %167 = load i32, ptr @sz, align 4, !tbaa !5
  %168 = load i32, ptr @sz, align 4, !tbaa !5
  %169 = mul nsw i32 %167, %168
  %170 = add nsw i32 %169, 1
  store i32 %170, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  br label %171

171:                                              ; preds = %186, %166
  %172 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %173 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %174 = icmp sle i32 %172, %173
  br i1 %174, label %176, label %175

175:                                              ; preds = %171
  store i32 23, ptr %6, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #6
  br label %189

176:                                              ; preds = %171
  %177 = load i32, ptr @ans, align 4, !tbaa !5
  %178 = sext i32 %177 to i64
  %179 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %180 = sext i32 %179 to i64
  %181 = mul nsw i64 %178, %180
  %182 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %183 = sext i32 %182 to i64
  %184 = srem i64 %181, %183
  %185 = trunc i64 %184 to i32
  store i32 %185, ptr @ans, align 4, !tbaa !5
  br label %186

186:                                              ; preds = %176
  %187 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %188 = add nsw i32 %187, 1
  store i32 %188, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  br label %171, !llvm.loop !21

189:                                              ; preds = %175
  %190 = load i32, ptr @sz, align 4, !tbaa !5
  %191 = load i32, ptr @sz, align 4, !tbaa !5
  %192 = add nsw i32 %191, 1
  %193 = call noundef ptr @_Z10tail_alloci(i32 noundef %192)
  store ptr %193, ptr @f, align 8, !tbaa !22
  call void @_Z6init_fiiPi(i32 noundef 1, i32 noundef %190, ptr noundef %193)
  %194 = load i32, ptr @sz, align 4, !tbaa !5
  %195 = sub nsw i32 %194, 1
  call void @_Z6init_gii(i32 noundef 0, i32 noundef %195)
  %196 = load i32, ptr @sz, align 4, !tbaa !5
  %197 = sub nsw i32 %196, 1
  %198 = load ptr, ptr @f, align 8, !tbaa !22
  %199 = load i32, ptr @sz, align 4, !tbaa !5
  %200 = add nsw i32 %199, 1
  call void @_Z5solveiiPii(i32 noundef 0, i32 noundef %197, ptr noundef %198, i32 noundef %200)
  %201 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %202 = and i32 %201, 1
  %203 = icmp ne i32 %202, 0
  br i1 %203, label %204, label %214

204:                                              ; preds = %189
  %205 = load i32, ptr @ans, align 4, !tbaa !5
  %206 = sext i32 %205 to i64
  %207 = load i32, ptr getelementptr inbounds ([65537 x i32], ptr @inv, i64 0, i64 2), align 8, !tbaa !5
  %208 = sext i32 %207 to i64
  %209 = mul nsw i64 %206, %208
  %210 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %211 = sext i32 %210 to i64
  %212 = srem i64 %209, %211
  %213 = trunc i64 %212 to i32
  store i32 %213, ptr @ans, align 4, !tbaa !5
  br label %214

214:                                              ; preds = %204, %189
  %215 = load i32, ptr @ans, align 4, !tbaa !5
  %216 = call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef @.str.2, i32 noundef %215)
  store i32 0, ptr %1, align 4
  store i32 1, ptr %6, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #6
  br label %217

217:                                              ; preds = %214, %14
  %218 = load i32, ptr %1, align 4
  ret i32 %218

219:                                              ; preds = %97
  unreachable
}

declare i32 @__isoc99_scanf(ptr noundef, ...) #5

declare i32 @puts(ptr noundef) #5

declare i32 @printf(ptr noundef, ...) #5

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 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #2 = { 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 #3 = { inlinehint 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 #4 = { mustprogress norecurse 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 #5 = { "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 #6 = { 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 = !{!12, !12, i64 0}
!12 = !{!"bool", !7, i64 0}
!13 = distinct !{!13, !10}
!14 = distinct !{!14, !10}
!15 = !{i8 0, i8 2}
!16 = !{}
!17 = distinct !{!17, !10}
!18 = distinct !{!18, !10}
!19 = distinct !{!19, !10}
!20 = distinct !{!20, !10}
!21 = distinct !{!21, !10}
!22 = !{!23, !23, i64 0}
!23 = !{!"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"

@n = external dso_local global i32, align 4
@mod = external dso_local global i32, align 4
@ori = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@inv = external dso_local local_unnamed_addr global [65537 x i32], align 16
@sz = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@w = external dso_local local_unnamed_addr global [17 x i32], align 16
@f = external dso_local local_unnamed_addr global ptr, align 8
@ans = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@.str = external hidden unnamed_addr constant [5 x i8], align 1
@.str.1 = external hidden unnamed_addr constant [2 x i8], align 1
@.str.2 = external hidden unnamed_addr constant [4 x i8], align 1

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

; Function Attrs: mustprogress uwtable
declare dso_local void @_Z6init_fiiPi(i32 noundef, i32 noundef, ptr noundef) local_unnamed_addr #1

; Function Attrs: inlinehint mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef ptr @_Z10tail_alloci(i32 noundef) local_unnamed_addr #2

; Function Attrs: mustprogress uwtable
declare dso_local void @_Z6init_gii(i32 noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #1

; Function Attrs: mustprogress uwtable
declare dso_local void @_Z5solveiiPii(i32 noundef, i32 noundef, ptr noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #1

; Function Attrs: mustprogress norecurse uwtable
define dso_local noundef i32 @main() local_unnamed_addr #3 {
  %1 = tail call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef nonnull @.str, ptr noundef nonnull @n, ptr noundef nonnull @mod)
  %2 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %3 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %.not = icmp slt i32 %2, %3
  br i1 %.not, label %6, label %4

4:                                                ; preds = %0
  %5 = tail call i32 @puts(ptr noundef nonnull dereferenceable(1) @.str.1)
  br label %112

6:                                                ; preds = %0
  store i32 1, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @inv, i64 4), align 4, !tbaa !5
  %7 = sext i32 %3 to i64
  br label %8

.preheader48:                                     ; preds = %8
  store i32 2, ptr @ori, align 4, !tbaa !5
  %.not425054 = icmp slt i32 %3, 5
  br i1 %.not425054, label %.critedge.preheader, label %.lr.ph

8:                                                ; preds = %6, %8
  %indvars.iv = phi i64 [ 2, %6 ], [ %indvars.iv.next, %8 ]
  %9 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv to i32
  %10 = sdiv i32 %3, %9
  %11 = sext i32 %10 to i64
  %12 = srem i32 %3, %9
  %13 = sext i32 %12 to i64
  %14 = getelementptr inbounds [65537 x i32], ptr @inv, i64 0, i64 %13
  %15 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %16 = sext i32 %15 to i64
  %17 = mul nsw i64 %16, %11
  %18 = srem i64 %17, %7
  %19 = trunc nsw i64 %18 to i32
  %20 = sub i32 %3, %19
  %21 = getelementptr inbounds [65537 x i32], ptr @inv, i64 0, i64 %indvars.iv
  store i32 %20, ptr %21, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next, 65537
  br i1 %exitcond.not, label %.preheader48, label %8, !llvm.loop !9

.lr.ph:                                           ; preds = %.preheader48, %38
  %.in = phi i32 [ %41, %38 ], [ %3, %.preheader48 ]
  %22 = add nsw i32 %.in, -1
  br label %24

.critedge.preheader:                              ; preds = %38, %.loopexit, %.preheader48
  %23 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  br label %.critedge

24:                                               ; preds = %.lr.ph, %.loopexit
  %.03752 = phi i32 [ 2, %.lr.ph ], [ %36, %.loopexit ]
  %.03951 = phi i32 [ %22, %.lr.ph ], [ %.2, %.loopexit ]
  %25 = srem i32 %.03951, %.03752
  %26 = icmp eq i32 %25, 0
  br i1 %26, label %27, label %.loopexit

27:                                               ; preds = %24
  %28 = load i32, ptr @ori, align 4, !tbaa !5
  %29 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %30 = add nsw i32 %29, -1
  %31 = sdiv i32 %30, %.03752
  %32 = tail call noundef i32 @_Z7mod_powii(i32 noundef %28, i32 noundef %31)
  %33 = icmp eq i32 %32, 1
  br i1 %33, label %38, label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %27, %.preheader
  %.039.pn = phi i32 [ %.1, %.preheader ], [ %.03951, %27 ]
  %.1 = sdiv i32 %.039.pn, %.03752
  %34 = srem i32 %.1, %.03752
  %35 = icmp eq i32 %34, 0
  br i1 %35, label %.preheader, label %.loopexit, !llvm.loop !11

.loopexit:                                        ; preds = %.preheader, %24
  %.2 = phi i32 [ %.03951, %24 ], [ %.1, %.preheader ]
  %36 = add nuw nsw i32 %.03752, 1
  %37 = mul nuw nsw i32 %36, %36
  %.not42 = icmp sgt i32 %37, %.2
  br i1 %.not42, label %.critedge.preheader, label %24, !llvm.loop !12

38:                                               ; preds = %27
  %39 = load i32, ptr @ori, align 4, !tbaa !5
  %40 = add nsw i32 %39, 1
  store i32 %40, ptr @ori, align 4, !tbaa !5
  %41 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %.not4250 = icmp slt i32 %41, 5
  br i1 %.not4250, label %.critedge.preheader, label %.lr.ph, !llvm.loop !13

.critedge:                                        ; preds = %.critedge, %.critedge.preheader
  %storemerge43 = phi i32 [ %43, %.critedge ], [ 0, %.critedge.preheader ]
  %42 = mul nuw nsw i32 %storemerge43, %storemerge43
  %.not44 = icmp sgt i32 %42, %23
  %43 = add nuw nsw i32 %storemerge43, 1
  br i1 %.not44, label %44, label %.critedge, !llvm.loop !14

44:                                               ; preds = %.critedge
  %45 = add nsw i32 %storemerge43, -1
  store i32 %45, ptr @sz, align 4, !tbaa !5
  br label %46

46:                                               ; preds = %46, %44
  %indvars.iv62 = phi i64 [ %indvars.iv.next63, %46 ], [ 1, %44 ]
  %.035 = phi i32 [ %48, %46 ], [ 1, %44 ]
  %47 = shl nuw i32 1, %.035
  %.not45.not = icmp slt i32 %47, %storemerge43
  %48 = add nuw nsw i32 %.035, 1
  %indvars.iv.next63 = add nuw i64 %indvars.iv62, 1
  br i1 %.not45.not, label %46, label %49, !llvm.loop !15

49:                                               ; preds = %46
  %50 = load i32, ptr @ori, align 4, !tbaa !5
  %51 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %52 = add nsw i32 %51, -1
  %53 = ashr i32 %52, %.035
  %54 = tail call noundef i32 @_Z7mod_powii(i32 noundef %50, i32 noundef %53)
  %55 = zext nneg i32 %.035 to i64
  %56 = getelementptr inbounds [17 x i32], ptr @w, i64 0, i64 %55
  store i32 %54, ptr %56, align 4, !tbaa !5
  %57 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %58 = sext i32 %57 to i64
  br label %66

59:                                               ; preds = %66
  store i32 1, ptr @ans, align 4, !tbaa !5
  %60 = load i32, ptr @sz, align 4, !tbaa !5
  %61 = mul nsw i32 %60, %60
  %62 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %.not46.not57 = icmp slt i32 %61, %62
  br i1 %.not46.not57, label %.lr.ph59, label %81

.lr.ph59:                                         ; preds = %59
  %63 = zext nneg i32 %61 to i64
  %64 = sub i32 %62, %61
  %.neg = add nuw i32 %61, 1
  %xtraiter = and i32 %64, 1
  %65 = icmp eq i32 %62, %.neg
  br i1 %65, label %._crit_edge.unr-lcssa, label %.lr.ph59.new

.lr.ph59.new:                                     ; preds = %.lr.ph59
  %unroll_iter = and i32 %64, -2
  br label %92

66:                                               ; preds = %49, %66
  %indvars.iv64 = phi i64 [ %indvars.iv62, %49 ], [ %indvars.iv.next65, %66 ]
  %indvars.iv.next65 = add nsw i64 %indvars.iv64, -1
  %67 = getelementptr inbounds [17 x i32], ptr @w, i64 0, i64 %indvars.iv64
  %68 = load i32, ptr %67, align 4, !tbaa !5
  %69 = sext i32 %68 to i64
  %70 = mul nsw i64 %69, %69
  %71 = srem i64 %70, %58
  %72 = trunc nsw i64 %71 to i32
  %73 = and i64 %indvars.iv.next65, 4294967295
  %74 = getelementptr inbounds [17 x i32], ptr @w, i64 0, i64 %73
  store i32 %72, ptr %74, align 4, !tbaa !5
  %75 = icmp sgt i64 %indvars.iv64, 1
  br i1 %75, label %66, label %59, !llvm.loop !16

._crit_edge.unr-lcssa.loopexit:                   ; preds = %92
  %76 = shl i64 %99, 32
  %77 = ashr exact i64 %76, 32
  br label %._crit_edge.unr-lcssa

._crit_edge.unr-lcssa:                            ; preds = %._crit_edge.unr-lcssa.loopexit, %.lr.ph59
  %.lcssa.ph = phi i64 [ poison, %.lr.ph59 ], [ %99, %._crit_edge.unr-lcssa.loopexit ]
  %indvars.iv67.unr = phi i64 [ %63, %.lr.ph59 ], [ %indvars.iv.next68.1, %._crit_edge.unr-lcssa.loopexit ]
  %.unr = phi i64 [ 1, %.lr.ph59 ], [ %77, %._crit_edge.unr-lcssa.loopexit ]
  %lcmp.mod.not = icmp eq i32 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %._crit_edge, label %._crit_edge.epilog-lcssa

._crit_edge.epilog-lcssa:                         ; preds = %._crit_edge.unr-lcssa
  %indvars.iv.next68.epil = add nuw nsw i64 %indvars.iv67.unr, 1
  %78 = mul nsw i64 %.unr, %indvars.iv.next68.epil
  %79 = srem i64 %78, %58
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %._crit_edge.unr-lcssa, %._crit_edge.epilog-lcssa
  %.lcssa = phi i64 [ %.lcssa.ph, %._crit_edge.unr-lcssa ], [ %79, %._crit_edge.epilog-lcssa ]
  %80 = trunc nsw i64 %.lcssa to i32
  store i32 %80, ptr @ans, align 4, !tbaa !5
  br label %81

81:                                               ; preds = %._crit_edge, %59
  %82 = add nsw i32 %60, 1
  %83 = tail call noundef ptr @_Z10tail_alloci(i32 noundef %82)
  store ptr %83, ptr @f, align 8, !tbaa !17
  tail call void @_Z6init_fiiPi(i32 noundef 1, i32 noundef %60, ptr noundef %83)
  %84 = load i32, ptr @sz, align 4, !tbaa !5
  %85 = add nsw i32 %84, -1
  tail call void @_Z6init_gii(i32 noundef 0, i32 noundef %85)
  %86 = load i32, ptr @sz, align 4, !tbaa !5
  %87 = add nsw i32 %86, -1
  %88 = load ptr, ptr @f, align 8, !tbaa !17
  %89 = add nsw i32 %86, 1
  tail call void @_Z5solveiiPii(i32 noundef 0, i32 noundef %87, ptr noundef %88, i32 noundef %89)
  %90 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %91 = and i32 %90, 1
  %.not47 = icmp eq i32 %91, 0
  %.pre = load i32, ptr @ans, align 4, !tbaa !5
  br i1 %.not47, label %109, label %100

92:                                               ; preds = %92, %.lr.ph59.new
  %indvars.iv67 = phi i64 [ %63, %.lr.ph59.new ], [ %indvars.iv.next68.1, %92 ]
  %93 = phi i64 [ 1, %.lr.ph59.new ], [ %99, %92 ]
  %niter = phi i32 [ 0, %.lr.ph59.new ], [ %niter.next.1, %92 ]
  %indvars.iv.next68 = add nuw nsw i64 %indvars.iv67, 1
  %sext = shl i64 %93, 32
  %94 = ashr exact i64 %sext, 32
  %95 = mul nsw i64 %94, %indvars.iv.next68
  %96 = srem i64 %95, %58
  %indvars.iv.next68.1 = add nuw nsw i64 %indvars.iv67, 2
  %sext.1 = shl i64 %96, 32
  %97 = ashr exact i64 %sext.1, 32
  %98 = mul nsw i64 %97, %indvars.iv.next68.1
  %99 = srem i64 %98, %58
  %niter.next.1 = add i32 %niter, 2
  %niter.ncmp.1.not = icmp eq i32 %niter.next.1, %unroll_iter
  br i1 %niter.ncmp.1.not, label %._crit_edge.unr-lcssa.loopexit, label %92, !llvm.loop !19

100:                                              ; preds = %81
  %101 = sext i32 %.pre to i64
  %102 = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @inv, i64 8), align 8, !tbaa !5
  %103 = sext i32 %102 to i64
  %104 = mul nsw i64 %103, %101
  %105 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %106 = sext i32 %105 to i64
  %107 = srem i64 %104, %106
  %108 = trunc nsw i64 %107 to i32
  store i32 %108, ptr @ans, align 4, !tbaa !5
  br label %109

109:                                              ; preds = %100, %81
  %110 = phi i32 [ %108, %100 ], [ %.pre, %81 ]
  %111 = tail call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef nonnull dereferenceable(1) @.str.2, i32 noundef %110)
  br label %112

112:                                              ; preds = %109, %4
  ret i32 0
}

; Function Attrs: nofree nounwind
declare noundef i32 @__isoc99_scanf(ptr nocapture noundef readonly, ...) local_unnamed_addr #4

; Function Attrs: nofree nounwind
declare noundef i32 @puts(ptr nocapture noundef readonly) local_unnamed_addr #4

; Function Attrs: nofree nounwind
declare noundef i32 @printf(ptr nocapture noundef readonly, ...) local_unnamed_addr #4

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" }
attributes #2 = { inlinehint 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 #3 = { mustprogress norecurse 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 #4 = { nofree nounwind "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}
!12 = distinct !{!12, !10}
!13 = distinct !{!13, !10}
!14 = distinct !{!14, !10}
!15 = distinct !{!15, !10}
!16 = distinct !{!16, !10}
!17 = !{!18, !18, i64 0}
!18 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!19 = distinct !{!19, !10}


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