; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: projecteuler/368.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"

@m = external dso_local global i32, align 4
@e = external dso_local global i32, align 4
@f = external dso_local global [101 x double], align 16
@ans = external dso_local global double, align 8

; 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 double, align 8
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = 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
  %10 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %11 = icmp eq i32 %10, 6
  br i1 %11, label %12, label %37

12:                                               ; preds = %3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %7) #2
  store double 1.000000e+00, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  store i32 0, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %13

13:                                               ; preds = %33, %12
  %14 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %15 = load i32, ptr @e, align 4, !tbaa !5
  %16 = icmp slt i32 %14, %15
  br i1 %16, label %18, label %17

17:                                               ; preds = %13
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  br label %36

18:                                               ; preds = %13
  %19 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %20 = sitofp i32 %19 to double
  %21 = load double, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %22 = fmul double %21, %20
  store double %22, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %23 = fdiv double 1.000000e+00, %22
  %24 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %25 = load i32, ptr @m, align 4, !tbaa !5
  %26 = mul nsw i32 %24, %25
  %27 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %28 = add nsw i32 %26, %27
  %29 = sext i32 %28 to i64
  %30 = getelementptr inbounds [101 x double], ptr @f, i64 0, i64 %29
  %31 = load double, ptr %30, align 8, !tbaa !9
  %32 = fadd double %31, %23
  store double %32, ptr %30, align 8, !tbaa !9
  br label %33

33:                                               ; preds = %18
  %34 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %35 = add nsw i32 %34, 1
  store i32 %35, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %13, !llvm.loop !11

36:                                               ; preds = %17
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %7) #2
  br label %75

37:                                               ; preds = %3
  %38 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %39 = sitofp i32 %38 to double
  %40 = fdiv double 1.000000e+00, %39
  %41 = load double, ptr @ans, align 8, !tbaa !9
  %42 = fadd double %41, %40
  store double %42, ptr @ans, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  store i32 0, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  br label %43

43:                                               ; preds = %72, %37
  %44 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %45 = icmp slt i32 %44, 10
  br i1 %45, label %47, label %46

46:                                               ; preds = %43
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  br label %75

47:                                               ; preds = %43
  %48 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %49 = and i32 %48, 1
  %50 = icmp ne i32 %49, 0
  br i1 %50, label %51, label %57

51:                                               ; preds = %47
  %52 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %53 = ashr i32 %52, 1
  %54 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %55 = icmp eq i32 %53, %54
  br i1 %55, label %56, label %57

56:                                               ; preds = %51
  br label %72

57:                                               ; preds = %51, %47
  %58 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %59 = add nsw i32 %58, 1
  %60 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %61 = mul nsw i32 %60, 10
  %62 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %63 = add nsw i32 %61, %62
  %64 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %65 = shl i32 %64, 1
  %66 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %67 = ashr i32 %66, 1
  %68 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %69 = icmp eq i32 %67, %68
  %70 = zext i1 %69 to i32
  %71 = or i32 %65, %70
  call void @_Z3dfsiii(i32 noundef %59, i32 noundef %63, i32 noundef %71)
  br label %72

72:                                               ; preds = %57, %56
  %73 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %74 = add nsw i32 %73, 1
  store i32 %74, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  br label %43, !llvm.loop !13

75:                                               ; preds = %46, %36
  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 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"double", !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"

@m = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@e = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@f = external dso_local local_unnamed_addr global [101 x double], align 16
@ans = external dso_local local_unnamed_addr global double, align 8

; 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 {
  br label %tailrecurse

tailrecurse:                                      ; preds = %.split.9.thread, %.split.us.preheader, %3
  %.tr = phi i32 [ %0, %3 ], [ %34, %.split.us.preheader ], [ %34, %.split.9.thread ]
  %.tr36 = phi i32 [ %1, %3 ], [ %71, %.split.us.preheader ], [ %99, %.split.9.thread ]
  %.tr37 = phi i32 [ %2, %3 ], [ %73, %.split.us.preheader ], [ 18, %.split.9.thread ]
  %4 = icmp eq i32 %.tr, 6
  br i1 %4, label %.preheader, label %27

.preheader:                                       ; preds = %tailrecurse
  %5 = load i32, ptr @e, align 4, !tbaa !5
  %6 = icmp sgt i32 %5, 0
  br i1 %6, label %.lr.ph, label %.loopexit

.lr.ph:                                           ; preds = %.preheader
  %7 = sitofp i32 %.tr36 to double
  %8 = load i32, ptr @m, align 4, !tbaa !5
  %9 = sext i32 %8 to i64
  %10 = sext i32 %.tr37 to i64
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %5 to i64
  %xtraiter = and i64 %wide.trip.count, 1
  %11 = icmp eq i32 %5, 1
  br i1 %11, label %.loopexit.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph.new

.lr.ph.new:                                       ; preds = %.lr.ph
  %unroll_iter = and i64 %wide.trip.count, 2147483646
  br label %12

12:                                               ; preds = %12, %.lr.ph.new
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.lr.ph.new ], [ %indvars.iv.next.1, %12 ]
  %.01924 = phi double [ 1.000000e+00, %.lr.ph.new ], [ %20, %12 ]
  %niter = phi i64 [ 0, %.lr.ph.new ], [ %niter.next.1, %12 ]
  %13 = fmul double %.01924, %7
  %14 = fdiv double 1.000000e+00, %13
  %15 = mul nsw i64 %indvars.iv, %9
  %16 = add nsw i64 %15, %10
  %17 = getelementptr inbounds [101 x double], ptr @f, i64 0, i64 %16
  %18 = load double, ptr %17, align 8, !tbaa !9
  %19 = fadd double %14, %18
  store double %19, ptr %17, align 8, !tbaa !9
  %indvars.iv.next = or disjoint i64 %indvars.iv, 1
  %20 = fmul double %13, %7
  %21 = fdiv double 1.000000e+00, %20
  %22 = mul nsw i64 %indvars.iv.next, %9
  %23 = add nsw i64 %22, %10
  %24 = getelementptr inbounds [101 x double], ptr @f, i64 0, i64 %23
  %25 = load double, ptr %24, align 8, !tbaa !9
  %26 = fadd double %21, %25
  store double %26, ptr %24, align 8, !tbaa !9
  %indvars.iv.next.1 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 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 %.loopexit.loopexit.unr-lcssa, label %12, !llvm.loop !11

27:                                               ; preds = %tailrecurse
  %28 = sitofp i32 %.tr36 to double
  %29 = fdiv double 1.000000e+00, %28
  %30 = load double, ptr @ans, align 8, !tbaa !9
  %31 = fadd double %29, %30
  store double %31, ptr @ans, align 8, !tbaa !9
  %32 = and i32 %.tr37, 1
  %.not.not = icmp eq i32 %32, 0
  %33 = ashr i32 %.tr37, 1
  %34 = add nsw i32 %.tr, 1
  %35 = mul nsw i32 %.tr36, 10
  %36 = icmp ult i32 %.tr37, 2
  br i1 %.not.not, label %.split.us.preheader, label %.split.preheader

.split.preheader:                                 ; preds = %27
  br i1 %36, label %.split.1, label %74

.split.us.preheader:                              ; preds = %27
  %37 = zext i1 %36 to i32
  tail call void @_Z3dfsiii(i32 noundef %34, i32 noundef %35, i32 noundef %37)
  %38 = icmp eq i32 %33, 1
  %39 = or disjoint i32 %35, 1
  %40 = zext i1 %38 to i32
  %41 = or disjoint i32 %40, 2
  tail call void @_Z3dfsiii(i32 noundef %34, i32 noundef %39, i32 noundef %41)
  %42 = icmp eq i32 %33, 2
  %43 = add nsw i32 %35, 2
  %44 = zext i1 %42 to i32
  %45 = or disjoint i32 %44, 4
  tail call void @_Z3dfsiii(i32 noundef %34, i32 noundef %43, i32 noundef %45)
  %46 = icmp eq i32 %33, 3
  %47 = add nsw i32 %35, 3
  %48 = zext i1 %46 to i32
  %49 = or disjoint i32 %48, 6
  tail call void @_Z3dfsiii(i32 noundef %34, i32 noundef %47, i32 noundef %49)
  %50 = icmp eq i32 %33, 4
  %51 = add nsw i32 %35, 4
  %52 = zext i1 %50 to i32
  %53 = or disjoint i32 %52, 8
  tail call void @_Z3dfsiii(i32 noundef %34, i32 noundef %51, i32 noundef %53)
  %54 = icmp eq i32 %33, 5
  %55 = add nsw i32 %35, 5
  %56 = zext i1 %54 to i32
  %57 = or disjoint i32 %56, 10
  tail call void @_Z3dfsiii(i32 noundef %34, i32 noundef %55, i32 noundef %57)
  %58 = icmp eq i32 %33, 6
  %59 = add nsw i32 %35, 6
  %60 = zext i1 %58 to i32
  %61 = or disjoint i32 %60, 12
  tail call void @_Z3dfsiii(i32 noundef %34, i32 noundef %59, i32 noundef %61)
  %62 = icmp eq i32 %33, 7
  %63 = add nsw i32 %35, 7
  %64 = zext i1 %62 to i32
  %65 = or disjoint i32 %64, 14
  tail call void @_Z3dfsiii(i32 noundef %34, i32 noundef %63, i32 noundef %65)
  %66 = icmp eq i32 %33, 8
  %67 = add nsw i32 %35, 8
  %68 = zext i1 %66 to i32
  %69 = or disjoint i32 %68, 16
  tail call void @_Z3dfsiii(i32 noundef %34, i32 noundef %67, i32 noundef %69)
  %70 = icmp eq i32 %33, 9
  %71 = add nsw i32 %35, 9
  %72 = zext i1 %70 to i32
  %73 = or disjoint i32 %72, 18
  br label %tailrecurse

74:                                               ; preds = %.split.preheader
  tail call void @_Z3dfsiii(i32 noundef %34, i32 noundef %35, i32 noundef 0)
  br label %.split.1

.split.1:                                         ; preds = %.split.preheader, %74
  %75 = icmp eq i32 %33, 1
  br i1 %75, label %.split.3.thread29, label %.split.2

.split.3.thread29:                                ; preds = %.split.1
  %76 = add nsw i32 %35, 2
  tail call void @_Z3dfsiii(i32 noundef %34, i32 noundef %76, i32 noundef 4)
  br label %.split.4.thread30

.split.2:                                         ; preds = %.split.1
  %77 = or disjoint i32 %35, 1
  tail call void @_Z3dfsiii(i32 noundef %34, i32 noundef %77, i32 noundef 2)
  %78 = icmp eq i32 %33, 2
  br i1 %78, label %.split.4.thread30, label %.split.3

.split.3:                                         ; preds = %.split.2
  %79 = add nsw i32 %35, 2
  tail call void @_Z3dfsiii(i32 noundef %34, i32 noundef %79, i32 noundef 4)
  %80 = icmp eq i32 %33, 3
  br i1 %80, label %.split.5.thread31, label %.split.4

.split.4.thread30:                                ; preds = %.split.3.thread29, %.split.2
  %81 = add nsw i32 %35, 3
  tail call void @_Z3dfsiii(i32 noundef %34, i32 noundef %81, i32 noundef 6)
  br label %.split.5.thread31

.split.4:                                         ; preds = %.split.3
  %82 = add nsw i32 %35, 3
  tail call void @_Z3dfsiii(i32 noundef %34, i32 noundef %82, i32 noundef 6)
  %83 = icmp eq i32 %33, 4
  br i1 %83, label %.split.6.thread32, label %.split.5

.split.5.thread31:                                ; preds = %.split.4.thread30, %.split.3
  %84 = add nsw i32 %35, 4
  tail call void @_Z3dfsiii(i32 noundef %34, i32 noundef %84, i32 noundef 8)
  br label %.split.6.thread32

.split.5:                                         ; preds = %.split.4
  %85 = add nsw i32 %35, 4
  tail call void @_Z3dfsiii(i32 noundef %34, i32 noundef %85, i32 noundef 8)
  %86 = icmp eq i32 %33, 5
  br i1 %86, label %.split.7.thread33, label %.split.6

.split.6.thread32:                                ; preds = %.split.5.thread31, %.split.4
  %87 = add nsw i32 %35, 5
  tail call void @_Z3dfsiii(i32 noundef %34, i32 noundef %87, i32 noundef 10)
  br label %.split.7.thread33

.split.6:                                         ; preds = %.split.5
  %88 = add nsw i32 %35, 5
  tail call void @_Z3dfsiii(i32 noundef %34, i32 noundef %88, i32 noundef 10)
  %89 = icmp eq i32 %33, 6
  br i1 %89, label %.split.8.thread34, label %.split.7

.split.7.thread33:                                ; preds = %.split.6.thread32, %.split.5
  %90 = add nsw i32 %35, 6
  tail call void @_Z3dfsiii(i32 noundef %34, i32 noundef %90, i32 noundef 12)
  br label %.split.8.thread34

.split.7:                                         ; preds = %.split.6
  %91 = add nsw i32 %35, 6
  tail call void @_Z3dfsiii(i32 noundef %34, i32 noundef %91, i32 noundef 12)
  %92 = icmp eq i32 %33, 7
  br i1 %92, label %.split.9.thread35, label %.split.8

.split.8.thread34:                                ; preds = %.split.7.thread33, %.split.6
  %93 = add nsw i32 %35, 7
  tail call void @_Z3dfsiii(i32 noundef %34, i32 noundef %93, i32 noundef 14)
  br label %.split.9.thread35

.split.8:                                         ; preds = %.split.7
  %94 = add nsw i32 %35, 7
  tail call void @_Z3dfsiii(i32 noundef %34, i32 noundef %94, i32 noundef 14)
  %95 = icmp eq i32 %33, 8
  br i1 %95, label %.split.9.thread, label %.split.9

.split.9.thread35:                                ; preds = %.split.8.thread34, %.split.7
  %96 = add nsw i32 %35, 8
  tail call void @_Z3dfsiii(i32 noundef %34, i32 noundef %96, i32 noundef 16)
  br label %.split.9.thread

.split.9:                                         ; preds = %.split.8
  %97 = add nsw i32 %35, 8
  tail call void @_Z3dfsiii(i32 noundef %34, i32 noundef %97, i32 noundef 16)
  %98 = icmp eq i32 %33, 9
  br i1 %98, label %.loopexit, label %.split.9.thread

.split.9.thread:                                  ; preds = %.split.8, %.split.9.thread35, %.split.9
  %99 = add nsw i32 %35, 9
  br label %tailrecurse

.loopexit.loopexit.unr-lcssa:                     ; preds = %12, %.lr.ph
  %indvars.iv.unr = phi i64 [ 0, %.lr.ph ], [ %indvars.iv.next.1, %12 ]
  %.01924.unr = phi double [ 1.000000e+00, %.lr.ph ], [ %20, %12 ]
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %.loopexit, label %.loopexit.loopexit.epilog-lcssa

.loopexit.loopexit.epilog-lcssa:                  ; preds = %.loopexit.loopexit.unr-lcssa
  %100 = fmul double %.01924.unr, %7
  %101 = fdiv double 1.000000e+00, %100
  %102 = mul nsw i64 %indvars.iv.unr, %9
  %103 = add nsw i64 %102, %10
  %104 = getelementptr inbounds [101 x double], ptr @f, i64 0, i64 %103
  %105 = load double, ptr %104, align 8, !tbaa !9
  %106 = fadd double %101, %105
  store double %106, ptr %104, align 8, !tbaa !9
  br label %.loopexit

.loopexit:                                        ; preds = %.loopexit.loopexit.epilog-lcssa, %.loopexit.loopexit.unr-lcssa, %.split.9, %.preheader
  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 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"double", !7, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


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