; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: codeforces/gym/101206C.ll (Z3dfsiii)

; 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"

@all = external dso_local global i32, align 4
@pw = external dso_local global [100001 x i32], align 16
@bits = external dso_local global [32769 x i32], align 16
@cnt = external dso_local global [32769 x i32], align 16
@f = external dso_local global [32769 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local void @_Z3dfsiii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) #0 {
  %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 %4, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  store i32 %2, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %9 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %10 = load i32, ptr @all, align 4, !tbaa !5
  %11 = icmp sgt i32 %9, %10
  br i1 %11, label %12, label %31

12:                                               ; preds = %3
  %13 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %14 = sext i32 %13 to i64
  %15 = getelementptr inbounds [32769 x i32], ptr @bits, i64 0, i64 %14
  %16 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  %17 = icmp ne i32 %16, 0
  br i1 %17, label %18, label %24

18:                                               ; preds = %12
  %19 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %20 = icmp ne i32 %19, 0
  br i1 %20, label %21, label %24

21:                                               ; preds = %18
  %22 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %23 = sub nsw i32 1000000007, %22
  br label %26

24:                                               ; preds = %18, %12
  %25 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %26

26:                                               ; preds = %24, %21
  %27 = phi i32 [ %23, %21 ], [ %25, %24 ]
  %28 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %29 = sext i32 %28 to i64
  %30 = getelementptr inbounds [32769 x i32], ptr @f, i64 0, i64 %29
  store i32 %27, ptr %30, align 4, !tbaa !5
  br label %141

31:                                               ; preds = %3
  %32 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %33 = shl i32 %32, 1
  %34 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %35 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  call void @_Z3dfsiii(i32 noundef %33, i32 noundef %34, i32 noundef %35)
  %36 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %37 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %38 = xor i32 %37, %36
  store i32 %38, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  %39 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  store i32 %39, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %40

40:                                               ; preds = %109, %31
  %41 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %42 = sext i32 %41 to i64
  %43 = getelementptr inbounds [32769 x i32], ptr @cnt, i64 0, i64 %42
  %44 = load i32, ptr %43, align 4, !tbaa !5
  %45 = sext i32 %44 to i64
  %46 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @pw, i64 0, i64 %45
  %47 = load i32, ptr %46, align 4, !tbaa !5
  %48 = sub nsw i32 %47, 1
  %49 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %50 = sub nsw i32 %49, %48
  store i32 %50, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %51 = icmp slt i32 %50, 0
  br i1 %51, label %52, label %56

52:                                               ; preds = %40
  %53 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %54 = add nsw i32 %53, 1000000007
  store i32 %54, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %55 = icmp ne i32 %54, 0
  br label %56

56:                                               ; preds = %52, %40
  %57 = phi i1 [ false, %40 ], [ %55, %52 ]
  %58 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %59 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %60 = or i32 %58, %59
  %61 = sext i32 %60 to i64
  %62 = getelementptr inbounds [32769 x i32], ptr @cnt, i64 0, i64 %61
  %63 = load i32, ptr %62, align 4, !tbaa !5
  %64 = sext i32 %63 to i64
  %65 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @pw, i64 0, i64 %64
  %66 = load i32, ptr %65, align 4, !tbaa !5
  %67 = sub nsw i32 %66, 1
  %68 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %69 = sub nsw i32 %68, %67
  store i32 %69, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %70 = icmp slt i32 %69, 0
  br i1 %70, label %71, label %75

71:                                               ; preds = %56
  %72 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %73 = add nsw i32 %72, 1000000007
  store i32 %73, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %74 = icmp ne i32 %73, 0
  br label %75

75:                                               ; preds = %71, %56
  %76 = phi i1 [ false, %56 ], [ %74, %71 ]
  %77 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %78 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %79 = or i32 %77, %78
  %80 = sext i32 %79 to i64
  %81 = getelementptr inbounds [32769 x i32], ptr @cnt, i64 0, i64 %80
  %82 = load i32, ptr %81, align 4, !tbaa !5
  %83 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %84 = sext i32 %83 to i64
  %85 = getelementptr inbounds [32769 x i32], ptr @cnt, i64 0, i64 %84
  %86 = load i32, ptr %85, align 4, !tbaa !5
  %87 = add nsw i32 %86, %82
  store i32 %87, ptr %85, align 4, !tbaa !5
  %88 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %89 = sext i32 %88 to i64
  %90 = getelementptr inbounds [32769 x i32], ptr @cnt, i64 0, i64 %89
  %91 = load i32, ptr %90, align 4, !tbaa !5
  %92 = sext i32 %91 to i64
  %93 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @pw, i64 0, i64 %92
  %94 = load i32, ptr %93, align 4, !tbaa !5
  %95 = sub nsw i32 %94, 1
  %96 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %97 = add nsw i32 %96, %95
  store i32 %97, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %98 = icmp sge i32 %97, 1000000007
  br i1 %98, label %99, label %103

99:                                               ; preds = %75
  %100 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %101 = sub nsw i32 %100, 1000000007
  store i32 %101, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %102 = icmp ne i32 %101, 0
  br label %103

103:                                              ; preds = %99, %75
  %104 = phi i1 [ false, %75 ], [ %102, %99 ]
  %105 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %106 = icmp ne i32 %105, 0
  br i1 %106, label %108, label %107

107:                                              ; preds = %103
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  br label %114

108:                                              ; preds = %103
  br label %109

109:                                              ; preds = %108
  %110 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %111 = sub nsw i32 %110, 1
  %112 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %113 = and i32 %111, %112
  store i32 %113, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %40, !llvm.loop !9

114:                                              ; preds = %107
  %115 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %116 = shl i32 %115, 1
  %117 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %118 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  call void @_Z3dfsiii(i32 noundef %116, i32 noundef %117, i32 noundef %118)
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %119 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  store i32 %119, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %120

120:                                              ; preds = %136, %114
  %121 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %122 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %123 = or i32 %121, %122
  %124 = sext i32 %123 to i64
  %125 = getelementptr inbounds [32769 x i32], ptr @cnt, i64 0, i64 %124
  %126 = load i32, ptr %125, align 4, !tbaa !5
  %127 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %128 = sext i32 %127 to i64
  %129 = getelementptr inbounds [32769 x i32], ptr @cnt, i64 0, i64 %128
  %130 = load i32, ptr %129, align 4, !tbaa !5
  %131 = sub nsw i32 %130, %126
  store i32 %131, ptr %129, align 4, !tbaa !5
  %132 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %133 = icmp ne i32 %132, 0
  br i1 %133, label %135, label %134

134:                                              ; preds = %120
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  br label %141

135:                                              ; preds = %120
  br label %136

136:                                              ; preds = %135
  %137 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %138 = sub nsw i32 %137, 1
  %139 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %140 = and i32 %138, %139
  store i32 %140, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %120, !llvm.loop !11

141:                                              ; preds = %134, %26
  ret void
}

; 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

attributes #0 = { 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 #1 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
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 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = distinct !{!11, !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"

@all = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@pw = external dso_local local_unnamed_addr global [100001 x i32], align 16
@bits = external dso_local local_unnamed_addr global [32769 x i32], align 16
@cnt = external dso_local local_unnamed_addr global [32769 x i32], align 16
@f = external dso_local local_unnamed_addr global [32769 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress nofree nosync nounwind memory(readwrite, argmem: none, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local void @_Z3dfsiii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = load i32, ptr @all, align 4, !tbaa !5
  %5 = icmp slt i32 %4, %0
  br i1 %5, label %6, label %15

6:                                                ; preds = %3
  %7 = sext i32 %1 to i64
  %8 = getelementptr inbounds [32769 x i32], ptr @bits, i64 0, i64 %7
  %9 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %10 = icmp ne i32 %9, 0
  %11 = icmp ne i32 %2, 0
  %or.cond = and i1 %11, %10
  %12 = sub nsw i32 1000000007, %2
  %13 = select i1 %or.cond, i32 %12, i32 %2
  %14 = getelementptr inbounds [32769 x i32], ptr @f, i64 0, i64 %7
  store i32 %13, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  br label %.loopexit

15:                                               ; preds = %3
  %16 = shl i32 %0, 1
  tail call void @_Z3dfsiii(i32 noundef %16, i32 noundef %1, i32 noundef %2)
  %17 = xor i32 %1, %0
  br label %18

18:                                               ; preds = %55, %15
  %.040 = phi i32 [ %2, %15 ], [ %.3, %55 ]
  %.039 = phi i32 [ %17, %15 ], [ %57, %55 ]
  %19 = sext i32 %.039 to i64
  %20 = getelementptr inbounds [32769 x i32], ptr @cnt, i64 0, i64 %19
  %21 = load i32, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  %22 = sext i32 %21 to i64
  %23 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @pw, i64 0, i64 %22
  %24 = load i32, ptr %23, align 4, !tbaa !5
  %.neg49 = add i32 %.040, 1
  %25 = sub i32 %.neg49, %24
  %26 = icmp slt i32 %25, 0
  %27 = add nsw i32 %25, 1000000007
  %spec.select = select i1 %26, i32 %27, i32 %25
  %28 = or i32 %.039, %0
  %29 = sext i32 %28 to i64
  %30 = getelementptr inbounds [32769 x i32], ptr @cnt, i64 0, i64 %29
  %31 = load i32, ptr %30, align 4, !tbaa !5
  %32 = sext i32 %31 to i64
  %33 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @pw, i64 0, i64 %32
  %34 = load i32, ptr %33, align 4, !tbaa !5
  %reass.sub = sub i32 %spec.select, %34
  %35 = add i32 %reass.sub, 1
  %36 = icmp slt i32 %35, 0
  %37 = add i32 %reass.sub, 1000000008
  %.2 = select i1 %36, i32 %37, i32 %35
  %38 = add nsw i32 %31, %21
  store i32 %38, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  %39 = sext i32 %38 to i64
  %40 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @pw, i64 0, i64 %39
  %41 = load i32, ptr %40, align 4, !tbaa !5
  %42 = add nsw i32 %41, -1
  %43 = add nsw i32 %42, %.2
  %44 = icmp sgt i32 %43, 1000000006
  %45 = add nsw i32 %43, -1000000007
  %.3 = select i1 %44, i32 %45, i32 %43
  %.not = icmp eq i32 %.039, 0
  br i1 %.not, label %46, label %55

46:                                               ; preds = %18
  tail call void @_Z3dfsiii(i32 noundef %16, i32 noundef %17, i32 noundef %.3)
  %47 = or i32 %1, %0
  %48 = sext i32 %47 to i64
  %49 = getelementptr inbounds [32769 x i32], ptr @cnt, i64 0, i64 %48
  %50 = load i32, ptr %49, align 4, !tbaa !5
  %51 = sext i32 %17 to i64
  %52 = getelementptr inbounds [32769 x i32], ptr @cnt, i64 0, i64 %51
  %53 = load i32, ptr %52, align 4, !tbaa !5
  %54 = sub nsw i32 %53, %50
  store i32 %54, ptr %52, align 4, !tbaa !5
  %.not4852 = icmp eq i32 %1, %0
  br i1 %.not4852, label %.loopexit, label %.lr.ph

55:                                               ; preds = %18
  %56 = add nsw i32 %.039, -1
  %57 = and i32 %56, %17
  br label %18, !llvm.loop !9

.lr.ph:                                           ; preds = %46, %.lr.ph
  %.053 = phi i32 [ %59, %.lr.ph ], [ %17, %46 ]
  %58 = add nsw i32 %.053, -1
  %59 = and i32 %58, %17
  %60 = or i32 %59, %0
  %61 = sext i32 %60 to i64
  %62 = getelementptr inbounds [32769 x i32], ptr @cnt, i64 0, i64 %61
  %63 = load i32, ptr %62, align 4, !tbaa !5
  %64 = sext i32 %59 to i64
  %65 = getelementptr inbounds [32769 x i32], ptr @cnt, i64 0, i64 %64
  %66 = load i32, ptr %65, align 4, !tbaa !5
  %67 = sub nsw i32 %66, %63
  store i32 %67, ptr %65, align 4, !tbaa !5
  %.not48 = icmp eq i32 %59, 0
  br i1 %.not48, label %.loopexit, label %.lr.ph, !llvm.loop !11

.loopexit:                                        ; preds = %.lr.ph, %46, %6
  ret void
}

attributes #0 = { mustprogress nofree nosync nounwind memory(readwrite, argmem: none, 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"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = distinct !{!11, !10}


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