; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: hackerrank (value-of-all-permutations)

; 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
@n = external dso_local global i32, align 4
@q = external dso_local global i32, align 4
@a = external dso_local global [100001 x i32], align 16
@s = external dso_local global [100001 x i32], align 16
@inv = external dso_local global [100001 x i32], align 16
@perms = 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 [3 x i8], align 1
@.str.2 = external hidden unnamed_addr constant [4 x i8], align 1

; Function Attrs: mustprogress norecurse uwtable
define dso_local noundef i32 @main() #0 {
  %1 = alloca i32, align 4
  %2 = alloca i32, align 4
  %3 = alloca i32, align 4
  %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
  store i32 0, ptr %1, align 4
  %9 = call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef @.str, ptr noundef @mod, ptr noundef @n)
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %2) #4
  store i32 1, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  br label %10

10:                                               ; preds = %20, %0
  %11 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %12 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %13 = icmp sle i32 %11, %12
  br i1 %13, label %15, label %14

14:                                               ; preds = %10
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %2) #4
  br label %23

15:                                               ; preds = %10
  %16 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %17 = sext i32 %16 to i64
  %18 = getelementptr inbounds i32, ptr @a, i64 %17
  %19 = call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef @.str.1, ptr noundef %18)
  br label %20

20:                                               ; preds = %15
  %21 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %22 = add nsw i32 %21, 1
  store i32 %22, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  br label %10, !llvm.loop !9

23:                                               ; preds = %14
  %24 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %25 = sext i32 %24 to i64
  %26 = getelementptr inbounds i32, ptr @a, i64 %25
  %27 = getelementptr inbounds i32, ptr %26, i64 1
  call void @_ZSt4sortIPiEvT_S1_(ptr noundef getelementptr inbounds (i32, ptr @a, i64 1), ptr noundef %27)
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %3) #4
  store i32 1, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  br label %28

28:                                               ; preds = %49, %23
  %29 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %30 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %31 = icmp sle i32 %29, %30
  br i1 %31, label %33, label %32

32:                                               ; preds = %28
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %3) #4
  br label %52

33:                                               ; preds = %28
  %34 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %35 = sub nsw i32 %34, 1
  %36 = sext i32 %35 to i64
  %37 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @s, i64 0, i64 %36
  %38 = load i32, ptr %37, align 4, !tbaa !5
  %39 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %40 = sext i32 %39 to i64
  %41 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %40
  %42 = load i32, ptr %41, align 4, !tbaa !5
  %43 = add nsw i32 %38, %42
  %44 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %45 = srem i32 %43, %44
  %46 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %47 = sext i32 %46 to i64
  %48 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @s, i64 0, i64 %47
  store i32 %45, ptr %48, align 4, !tbaa !5
  br label %49

49:                                               ; preds = %33
  %50 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %51 = add nsw i32 %50, 1
  store i32 %51, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  br label %28, !llvm.loop !11

52:                                               ; preds = %32
  store i32 1, ptr getelementptr inbounds ([100001 x i32], ptr @inv, i64 0, i64 1), align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %4) #4
  store i32 2, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %53

53:                                               ; preds = %81, %52
  %54 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %55 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %56 = add nsw i32 %55, 1
  %57 = icmp sle i32 %54, %56
  br i1 %57, label %59, label %58

58:                                               ; preds = %53
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %4) #4
  br label %84

59:                                               ; preds = %53
  %60 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %61 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %62 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %63 = sdiv i32 %61, %62
  %64 = sext i32 %63 to i64
  %65 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %66 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %67 = srem i32 %65, %66
  %68 = sext i32 %67 to i64
  %69 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @inv, i64 0, i64 %68
  %70 = load i32, ptr %69, align 4, !tbaa !5
  %71 = sext i32 %70 to i64
  %72 = mul nsw i64 %64, %71
  %73 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %74 = sext i32 %73 to i64
  %75 = srem i64 %72, %74
  %76 = trunc i64 %75 to i32
  %77 = sub nsw i32 %60, %76
  %78 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %79 = sext i32 %78 to i64
  %80 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @inv, i64 0, i64 %79
  store i32 %77, ptr %80, align 4, !tbaa !5
  br label %81

81:                                               ; preds = %59
  %82 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %83 = add nsw i32 %82, 1
  store i32 %83, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %53, !llvm.loop !12

84:                                               ; preds = %58
  store i32 1, ptr @perms, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #4
  store i32 2, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #4
  store i32 1, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %85

85:                                               ; preds = %125, %84
  %86 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %87 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %88 = icmp sle i32 %86, %87
  br i1 %88, label %90, label %89

89:                                               ; preds = %85
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #4
  br label %128

90:                                               ; preds = %85
  %91 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %92 = sub nsw i32 %91, 1
  %93 = sext i32 %92 to i64
  %94 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %93
  %95 = load i32, ptr %94, align 4, !tbaa !5
  %96 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %97 = sext i32 %96 to i64
  %98 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %97
  %99 = load i32, ptr %98, align 4, !tbaa !5
  %100 = icmp eq i32 %95, %99
  br i1 %100, label %101, label %104

101:                                              ; preds = %90
  %102 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %103 = add nsw i32 %102, 1
  br label %105

104:                                              ; preds = %90
  br label %105

105:                                              ; preds = %104, %101
  %106 = phi i32 [ %103, %101 ], [ 1, %104 ]
  store i32 %106, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %107 = load i32, ptr @perms, align 4, !tbaa !5
  %108 = sext i32 %107 to i64
  %109 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %110 = sext i32 %109 to i64
  %111 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @inv, i64 0, i64 %110
  %112 = load i32, ptr %111, align 4, !tbaa !5
  %113 = sext i32 %112 to i64
  %114 = mul nsw i64 %108, %113
  %115 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %116 = sext i32 %115 to i64
  %117 = srem i64 %114, %116
  %118 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %119 = sext i32 %118 to i64
  %120 = mul nsw i64 %117, %119
  %121 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %122 = sext i32 %121 to i64
  %123 = srem i64 %120, %122
  %124 = trunc i64 %123 to i32
  store i32 %124, ptr @perms, align 4, !tbaa !5
  br label %125

125:                                              ; preds = %105
  %126 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %127 = add nsw i32 %126, 1
  store i32 %127, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  br label %85, !llvm.loop !13

128:                                              ; preds = %89
  %129 = call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef @.str.1, ptr noundef @q)
  br label %130

130:                                              ; preds = %134, %128
  %131 = load i32, ptr @q, align 4, !tbaa !5
  %132 = add nsw i32 %131, -1
  store i32 %132, ptr @q, align 4, !tbaa !5
  %133 = icmp ne i32 %131, 0
  br i1 %133, label %134, label %173

134:                                              ; preds = %130
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #4
  %135 = call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef @.str.1, ptr noundef %7)
  %136 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %137 = sext i32 %136 to i64
  %138 = getelementptr inbounds i32, ptr @a, i64 %137
  %139 = getelementptr inbounds i32, ptr %138, i64 1
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #4
  %140 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %141 = add nsw i32 %140, 1
  store i32 %141, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %142 = call noundef ptr @_ZSt11lower_boundIPiiET_S1_S1_RKT0_(ptr noundef getelementptr inbounds (i32, ptr @a, i64 1), ptr noundef %139, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %8)
  %143 = ptrtoint ptr %142 to i64
  %144 = sub i64 %143, ptrtoint (ptr @a to i64)
  %145 = sdiv exact i64 %144, 4
  %146 = sub nsw i64 %145, 1
  %147 = trunc i64 %146 to i32
  store i32 %147, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #4
  %148 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %149 = sext i32 %148 to i64
  %150 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @s, i64 0, i64 %149
  %151 = load i32, ptr %150, align 4, !tbaa !5
  %152 = sext i32 %151 to i64
  %153 = load i32, ptr @perms, align 4, !tbaa !5
  %154 = sext i32 %153 to i64
  %155 = mul nsw i64 %152, %154
  %156 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %157 = sext i32 %156 to i64
  %158 = srem i64 %155, %157
  %159 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %160 = add nsw i32 %159, 1
  %161 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %162 = sub nsw i32 %160, %161
  %163 = sext i32 %162 to i64
  %164 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @inv, i64 0, i64 %163
  %165 = load i32, ptr %164, align 4, !tbaa !5
  %166 = sext i32 %165 to i64
  %167 = mul nsw i64 %158, %166
  %168 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %169 = sext i32 %168 to i64
  %170 = srem i64 %167, %169
  %171 = trunc i64 %170 to i32
  %172 = call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef @.str.2, i32 noundef %171)
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #4
  br label %130, !llvm.loop !14

173:                                              ; preds = %130
  ret i32 0
}

declare i32 @__isoc99_scanf(ptr noundef, ...) #1

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #2

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #2

; Function Attrs: inlinehint mustprogress uwtable
declare dso_local void @_ZSt4sortIPiEvT_S1_(ptr noundef, ptr noundef) #3

; Function Attrs: inlinehint mustprogress uwtable
declare dso_local noundef ptr @_ZSt11lower_boundIPiiET_S1_S1_RKT0_(ptr noundef, ptr noundef, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4)) #3

declare i32 @printf(ptr noundef, ...) #1

attributes #0 = { 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 #1 = { "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 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #3 = { inlinehint 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 #4 = { 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}
!12 = distinct !{!12, !10}
!13 = distinct !{!13, !10}
!14 = distinct !{!14, !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"

@mod = external dso_local global i32, align 4
@n = external dso_local global i32, align 4
@q = external dso_local global i32, align 4
@a = external dso_local global [100001 x i32], align 16
@s = external dso_local local_unnamed_addr global [100001 x i32], align 16
@inv = external dso_local local_unnamed_addr global [100001 x i32], align 16
@perms = 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 [3 x i8], align 1
@.str.2 = external hidden unnamed_addr constant [4 x i8], align 1

; Function Attrs: mustprogress norecurse uwtable
define dso_local noundef i32 @main() local_unnamed_addr #0 {
  %1 = alloca i32, align 4
  %2 = alloca i32, align 4
  %3 = tail call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef nonnull @.str, ptr noundef nonnull @mod, ptr noundef nonnull @n)
  %4 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %.not30 = icmp slt i32 %4, 1
  br i1 %.not30, label %.._crit_edge_crit_edge, label %.lr.ph

.._crit_edge_crit_edge:                           ; preds = %0
  %.pre70 = sext i32 %4 to i64
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph, %.._crit_edge_crit_edge
  %.pre-phi = phi i64 [ %.pre70, %.._crit_edge_crit_edge ], [ %14, %.lr.ph ]
  %5 = getelementptr inbounds i32, ptr @a, i64 %.pre-phi
  %6 = getelementptr inbounds i8, ptr %5, i64 4
  tail call void @_ZSt4sortIPiEvT_S1_(ptr noundef nonnull getelementptr inbounds (i8, ptr @a, i64 4), ptr noundef nonnull %6)
  %7 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %.not2532 = icmp slt i32 %7, 1
  br i1 %.not2532, label %._crit_edge36.thread, label %.lr.ph35

._crit_edge36.thread:                             ; preds = %._crit_edge
  store i32 1, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @inv, i64 4), align 4, !tbaa !5
  br label %.sink.split

.lr.ph35:                                         ; preds = %._crit_edge
  %8 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %.pre = load i32, ptr @s, align 16, !tbaa !5
  %9 = zext nneg i32 %7 to i64
  %xtraiter = and i64 %9, 1
  %10 = icmp eq i32 %7, 1
  br i1 %10, label %._crit_edge36.unr-lcssa, label %.lr.ph35.new

.lr.ph35.new:                                     ; preds = %.lr.ph35
  %unroll_iter = and i64 %9, 2147483646
  br label %23

.lr.ph:                                           ; preds = %0, %.lr.ph
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %.lr.ph ], [ 1, %0 ]
  %11 = getelementptr inbounds i32, ptr @a, i64 %indvars.iv
  %12 = tail call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef nonnull @.str.1, ptr noundef nonnull %11)
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %13 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %14 = sext i32 %13 to i64
  %.not.not = icmp slt i64 %indvars.iv, %14
  br i1 %.not.not, label %.lr.ph, label %._crit_edge, !llvm.loop !9

._crit_edge36.unr-lcssa:                          ; preds = %23, %.lr.ph35
  %.unr = phi i32 [ %.pre, %.lr.ph35 ], [ %33, %23 ]
  %indvars.iv56.unr = phi i64 [ 1, %.lr.ph35 ], [ %indvars.iv.next57.1, %23 ]
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %._crit_edge36, label %._crit_edge36.epilog-lcssa

._crit_edge36.epilog-lcssa:                       ; preds = %._crit_edge36.unr-lcssa
  %15 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %indvars.iv56.unr
  %16 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  %17 = add nsw i32 %16, %.unr
  %18 = srem i32 %17, %8
  %19 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @s, i64 0, i64 %indvars.iv56.unr
  store i32 %18, ptr %19, align 4, !tbaa !5
  br label %._crit_edge36

._crit_edge36:                                    ; preds = %._crit_edge36.unr-lcssa, %._crit_edge36.epilog-lcssa
  store i32 1, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @inv, i64 4), align 4, !tbaa !5
  br i1 %.not2532, label %.sink.split, label %.lr.ph41

.lr.ph41:                                         ; preds = %._crit_edge36
  %20 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %21 = sext i32 %20 to i64
  %22 = add nuw i32 %7, 2
  %wide.trip.count62 = zext i32 %22 to i64
  br label %38

23:                                               ; preds = %23, %.lr.ph35.new
  %24 = phi i32 [ %.pre, %.lr.ph35.new ], [ %33, %23 ]
  %indvars.iv56 = phi i64 [ 1, %.lr.ph35.new ], [ %indvars.iv.next57.1, %23 ]
  %niter = phi i64 [ 0, %.lr.ph35.new ], [ %niter.next.1, %23 ]
  %25 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %indvars.iv56
  %26 = load i32, ptr %25, align 4, !tbaa !5
  %27 = add nsw i32 %26, %24
  %28 = srem i32 %27, %8
  %29 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @s, i64 0, i64 %indvars.iv56
  store i32 %28, ptr %29, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next57 = add nuw nsw i64 %indvars.iv56, 1
  %30 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %indvars.iv.next57
  %31 = load i32, ptr %30, align 4, !tbaa !5
  %32 = add nsw i32 %31, %28
  %33 = srem i32 %32, %8
  %34 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @s, i64 0, i64 %indvars.iv.next57
  store i32 %33, ptr %34, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next57.1 = add nuw nsw i64 %indvars.iv56, 2
  %niter.next.1 = add i64 %niter, 2
  %niter.ncmp.1 = icmp eq i64 %niter.next.1, %unroll_iter
  br i1 %niter.ncmp.1, label %._crit_edge36.unr-lcssa, label %23, !llvm.loop !11

._crit_edge42:                                    ; preds = %38
  store i32 1, ptr @perms, align 4, !tbaa !5
  %.not2743 = icmp eq i32 %7, 1
  br i1 %.not2743, label %53, label %.lr.ph47

.lr.ph47:                                         ; preds = %._crit_edge42
  %35 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %36 = sext i32 %35 to i64
  %37 = add nuw i32 %7, 1
  %wide.trip.count67 = zext i32 %37 to i64
  %.pre69 = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @a, i64 4), align 4, !tbaa !5
  br label %57

38:                                               ; preds = %.lr.ph41, %38
  %indvars.iv59 = phi i64 [ 2, %.lr.ph41 ], [ %indvars.iv.next60, %38 ]
  %39 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv59 to i32
  %40 = sdiv i32 %20, %39
  %41 = sext i32 %40 to i64
  %42 = srem i32 %20, %39
  %43 = sext i32 %42 to i64
  %44 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @inv, i64 0, i64 %43
  %45 = load i32, ptr %44, align 4, !tbaa !5
  %46 = sext i32 %45 to i64
  %47 = mul nsw i64 %46, %41
  %48 = srem i64 %47, %21
  %49 = trunc nsw i64 %48 to i32
  %50 = sub nsw i32 %20, %49
  %51 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @inv, i64 0, i64 %indvars.iv59
  store i32 %50, ptr %51, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next60 = add nuw nsw i64 %indvars.iv59, 1
  %exitcond63 = icmp eq i64 %indvars.iv.next60, %wide.trip.count62
  br i1 %exitcond63, label %._crit_edge42, label %38, !llvm.loop !12

._crit_edge48:                                    ; preds = %57
  %52 = trunc nsw i64 %73 to i32
  br label %.sink.split

.sink.split:                                      ; preds = %._crit_edge36, %._crit_edge36.thread, %._crit_edge48
  %.sink = phi i32 [ %52, %._crit_edge48 ], [ 1, %._crit_edge36.thread ], [ 1, %._crit_edge36 ]
  store i32 %.sink, ptr @perms, align 4, !tbaa !5
  br label %53

53:                                               ; preds = %.sink.split, %._crit_edge42
  %54 = tail call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef nonnull @.str.1, ptr noundef nonnull @q)
  %55 = load i32, ptr @q, align 4, !tbaa !5
  %56 = add nsw i32 %55, -1
  store i32 %56, ptr @q, align 4, !tbaa !5
  %.not2850 = icmp eq i32 %55, 0
  br i1 %.not2850, label %._crit_edge53, label %.lr.ph52

57:                                               ; preds = %.lr.ph47, %57
  %58 = phi i32 [ %.pre69, %.lr.ph47 ], [ %61, %57 ]
  %indvars.iv64 = phi i64 [ 2, %.lr.ph47 ], [ %indvars.iv.next65, %57 ]
  %.045 = phi i32 [ 1, %.lr.ph47 ], [ %64, %57 ]
  %59 = phi i64 [ 1, %.lr.ph47 ], [ %73, %57 ]
  %60 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %indvars.iv64
  %61 = load i32, ptr %60, align 4, !tbaa !5
  %62 = icmp eq i32 %58, %61
  %63 = add nsw i32 %.045, 1
  %64 = select i1 %62, i32 %63, i32 1
  %sext = shl i64 %59, 32
  %65 = ashr exact i64 %sext, 32
  %66 = sext i32 %64 to i64
  %67 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @inv, i64 0, i64 %66
  %68 = load i32, ptr %67, align 4, !tbaa !5
  %69 = sext i32 %68 to i64
  %70 = mul nsw i64 %65, %69
  %71 = srem i64 %70, %36
  %72 = mul nsw i64 %71, %indvars.iv64
  %73 = srem i64 %72, %36
  %indvars.iv.next65 = add nuw nsw i64 %indvars.iv64, 1
  %exitcond68.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next65, %wide.trip.count67
  br i1 %exitcond68.not, label %._crit_edge48, label %57, !llvm.loop !13

.lr.ph52:                                         ; preds = %53, %.lr.ph52
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr nonnull %1) #4
  %74 = call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef nonnull @.str.1, ptr noundef nonnull %1)
  %75 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %76 = sext i32 %75 to i64
  %gep = getelementptr i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @a, i64 4), i64 %76
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr nonnull %2) #4
  %77 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %78 = add nsw i32 %77, 1
  store i32 %78, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %79 = call noundef ptr @_ZSt11lower_boundIPiiET_S1_S1_RKT0_(ptr noundef nonnull getelementptr inbounds (i8, ptr @a, i64 4), ptr noundef nonnull %gep, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %2)
  %80 = ptrtoint ptr %79 to i64
  %81 = sub i64 %80, ptrtoint (ptr @a to i64)
  %82 = lshr exact i64 %81, 2
  %83 = trunc i64 %82 to i32
  %84 = add i32 %83, -1
  store i32 %84, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr nonnull %2) #4
  %85 = sext i32 %84 to i64
  %86 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @s, i64 0, i64 %85
  %87 = load i32, ptr %86, align 4, !tbaa !5
  %88 = sext i32 %87 to i64
  %89 = load i32, ptr @perms, align 4, !tbaa !5
  %90 = sext i32 %89 to i64
  %91 = mul nsw i64 %90, %88
  %92 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %93 = sext i32 %92 to i64
  %94 = srem i64 %91, %93
  %95 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %reass.sub = sub i32 %95, %83
  %96 = add i32 %reass.sub, 2
  %97 = sext i32 %96 to i64
  %98 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @inv, i64 0, i64 %97
  %99 = load i32, ptr %98, align 4, !tbaa !5
  %100 = sext i32 %99 to i64
  %101 = mul nsw i64 %94, %100
  %102 = srem i64 %101, %93
  %103 = trunc nsw i64 %102 to i32
  %104 = call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef nonnull dereferenceable(1) @.str.2, i32 noundef %103)
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr nonnull %1) #4
  %105 = load i32, ptr @q, align 4, !tbaa !5
  %106 = add nsw i32 %105, -1
  store i32 %106, ptr @q, align 4, !tbaa !5
  %.not28 = icmp eq i32 %105, 0
  br i1 %.not28, label %._crit_edge53, label %.lr.ph52, !llvm.loop !14

._crit_edge53:                                    ; preds = %.lr.ph52, %53
  ret i32 0
}

; Function Attrs: nofree nounwind
declare noundef i32 @__isoc99_scanf(ptr nocapture noundef readonly, ...) local_unnamed_addr #1

; Function Attrs: mustprogress nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #2

; Function Attrs: mustprogress nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #2

; Function Attrs: inlinehint mustprogress uwtable
declare dso_local void @_ZSt4sortIPiEvT_S1_(ptr noundef, ptr noundef) local_unnamed_addr #3

; Function Attrs: inlinehint mustprogress uwtable
declare dso_local noundef ptr @_ZSt11lower_boundIPiiET_S1_S1_RKT0_(ptr noundef, ptr noundef, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4)) local_unnamed_addr #3

; Function Attrs: nofree nounwind
declare noundef i32 @printf(ptr nocapture noundef readonly, ...) local_unnamed_addr #1

attributes #0 = { 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 #1 = { 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" }
attributes #2 = { mustprogress nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #3 = { inlinehint 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 #4 = { 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}
!12 = distinct !{!12, !10}
!13 = distinct !{!13, !10}
!14 = distinct !{!14, !10}


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