; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: hdu/6159.ll (Z3cdqii)

; 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"

@d = external dso_local global i32, align 4
@mod = external dso_local global i32, align 4
@inv = external dso_local global [30001 x i32], align 16
@A = external dso_local global [30001 x i32], align 16
@B = external dso_local global [30001 x i32], align 16
@C = external dso_local global [30001 x i32], align 16

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #0

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #0

; Function Attrs: mustprogress uwtable
declare dso_local void @_Z9poly_conviPiiS_iS_b(i32 noundef, ptr noundef, i32 noundef, ptr noundef, i32 noundef, ptr noundef, i1 noundef zeroext) #1

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local void @_Z3cdqii(i32 noundef %0, i32 noundef %1) #1 {
  %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 ptr, align 8
  store i32 %0, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %9 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %10 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %11 = icmp eq i32 %9, %10
  br i1 %11, label %12, label %39

12:                                               ; preds = %2
  %13 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %14 = icmp ne i32 %13, 0
  br i1 %14, label %15, label %32

15:                                               ; preds = %12
  %16 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %17 = sext i32 %16 to i64
  %18 = getelementptr inbounds [30001 x i32], ptr @B, i64 0, i64 %17
  %19 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !5
  %20 = sext i32 %19 to i64
  %21 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %22 = load i32, ptr @d, align 4, !tbaa !5
  %23 = mul nsw i32 %21, %22
  %24 = sext i32 %23 to i64
  %25 = getelementptr inbounds [30001 x i32], ptr @inv, i64 0, i64 %24
  %26 = load i32, ptr %25, align 4, !tbaa !5
  %27 = sext i32 %26 to i64
  %28 = mul nsw i64 %20, %27
  %29 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %30 = sext i32 %29 to i64
  %31 = srem i64 %28, %30
  br label %33

32:                                               ; preds = %12
  br label %33

33:                                               ; preds = %32, %15
  %34 = phi i64 [ %31, %15 ], [ 1, %32 ]
  %35 = trunc i64 %34 to i32
  %36 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %37 = sext i32 %36 to i64
  %38 = getelementptr inbounds [30001 x i32], ptr @B, i64 0, i64 %37
  store i32 %35, ptr %38, align 4, !tbaa !5
  br label %112

39:                                               ; preds = %2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #2
  %40 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %41 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %42 = add nsw i32 %40, %41
  %43 = ashr i32 %42, 1
  store i32 %43, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %44 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %45 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  call void @_Z3cdqii(i32 noundef %44, i32 noundef %45)
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  store i32 1, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %46

46:                                               ; preds = %54, %39
  %47 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %48 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %49 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %50 = sub nsw i32 %48, %49
  %51 = add nsw i32 %50, 1
  %52 = icmp slt i32 %47, %51
  br i1 %52, label %53, label %57

53:                                               ; preds = %46
  br label %54

54:                                               ; preds = %53
  %55 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %56 = shl i32 %55, 1
  store i32 %56, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %46, !llvm.loop !9

57:                                               ; preds = %46
  %58 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %59 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %60 = sub nsw i32 %58, %59
  %61 = add nsw i32 %60, 1
  %62 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %63 = sext i32 %62 to i64
  %64 = getelementptr inbounds i32, ptr @B, i64 %63
  %65 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %66 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %67 = sub nsw i32 %65, %66
  %68 = add nsw i32 %67, 1
  %69 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %70 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %71 = sub nsw i32 %69, %70
  %72 = add nsw i32 %71, 1
  call void @_Z9poly_conviPiiS_iS_b(i32 noundef %61, ptr noundef %64, i32 noundef %68, ptr noundef @A, i32 noundef %72, ptr noundef @C, i1 noundef zeroext true)
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  %73 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %74 = add nsw i32 %73, 1
  store i32 %74, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %8) #2
  %75 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %76 = sext i32 %75 to i64
  %77 = sub i64 0, %76
  %78 = getelementptr inbounds i32, ptr @C, i64 %77
  store ptr %78, ptr %8, align 8, !tbaa !11
  br label %79

79:                                               ; preds = %105, %57
  %80 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %81 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %82 = icmp sle i32 %80, %81
  br i1 %82, label %84, label %83

83:                                               ; preds = %79
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %8) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  br label %108

84:                                               ; preds = %79
  %85 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !11
  %86 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %87 = sext i32 %86 to i64
  %88 = getelementptr inbounds i32, ptr %85, i64 %87
  %89 = load i32, ptr %88, align 4, !tbaa !5
  %90 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %91 = sext i32 %90 to i64
  %92 = getelementptr inbounds [30001 x i32], ptr @B, i64 0, i64 %91
  %93 = load i32, ptr %92, align 4, !tbaa !5
  %94 = add nsw i32 %93, %89
  store i32 %94, ptr %92, align 4, !tbaa !5
  %95 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %96 = icmp sge i32 %94, %95
  br i1 %96, label %97, label %104

97:                                               ; preds = %84
  %98 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %99 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %100 = sext i32 %99 to i64
  %101 = getelementptr inbounds [30001 x i32], ptr @B, i64 0, i64 %100
  %102 = load i32, ptr %101, align 4, !tbaa !5
  %103 = sub nsw i32 %102, %98
  store i32 %103, ptr %101, align 4, !tbaa !5
  br label %104

104:                                              ; preds = %97, %84
  br label %105

105:                                              ; preds = %104
  %106 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %107 = add nsw i32 %106, 1
  store i32 %107, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %79, !llvm.loop !13

108:                                              ; preds = %83
  %109 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %110 = add nsw i32 %109, 1
  %111 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  call void @_Z3cdqii(i32 noundef %110, i32 noundef %111)
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #2
  br label %112

112:                                              ; preds = %108, %33
  ret void
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
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 = { 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 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!13 = distinct !{!13, !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"

@d = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@mod = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@inv = external dso_local local_unnamed_addr global [30001 x i32], align 16
@A = external dso_local global [30001 x i32], align 16
@B = external dso_local global [30001 x i32], align 16
@C = external dso_local global [30001 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress uwtable
declare dso_local void @_Z9poly_conviPiiS_iS_b(i32 noundef, ptr noundef, i32 noundef, ptr noundef, i32 noundef, ptr noundef, i1 noundef zeroext) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local void @_Z3cdqii(i32 noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = icmp eq i32 %0, %1
  br i1 %3, label %tailrecurse._crit_edge, label %.lr.ph44.preheader

.lr.ph44.preheader:                               ; preds = %2
  %4 = add i32 %1, 1
  br label %.lr.ph44

tailrecurse.loopexit:                             ; preds = %scalar.ph, %middle.block, %.lr.ph44
  %5 = icmp eq i32 %31, %1
  br i1 %5, label %tailrecurse._crit_edge, label %.lr.ph44

tailrecurse._crit_edge:                           ; preds = %tailrecurse.loopexit, %2
  %.tr.lcssa = phi i32 [ %0, %2 ], [ %1, %tailrecurse.loopexit ]
  %.not39 = icmp eq i32 %.tr.lcssa, 0
  br i1 %.not39, label %tailrecurse._crit_edge._crit_edge, label %6

6:                                                ; preds = %tailrecurse._crit_edge
  %7 = sext i32 %.tr.lcssa to i64
  %8 = getelementptr inbounds [30001 x i32], ptr @B, i64 0, i64 %7
  %9 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %10 = sext i32 %9 to i64
  %11 = load i32, ptr @d, align 4, !tbaa !5
  %12 = mul nsw i32 %11, %.tr.lcssa
  %13 = sext i32 %12 to i64
  %14 = getelementptr inbounds [30001 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, %10
  %18 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %19 = sext i32 %18 to i64
  %20 = srem i64 %17, %19
  %21 = trunc nsw i64 %20 to i32
  br label %tailrecurse._crit_edge._crit_edge

tailrecurse._crit_edge._crit_edge:                ; preds = %tailrecurse._crit_edge, %6
  %.pre-phi = phi i64 [ %7, %6 ], [ 0, %tailrecurse._crit_edge ]
  %22 = phi i32 [ %21, %6 ], [ 1, %tailrecurse._crit_edge ]
  %23 = getelementptr inbounds [30001 x i32], ptr @B, i64 0, i64 %.pre-phi
  store i32 %22, ptr %23, align 4, !tbaa !5
  ret void

.lr.ph44:                                         ; preds = %.lr.ph44.preheader, %tailrecurse.loopexit
  %.tr43 = phi i32 [ %31, %tailrecurse.loopexit ], [ %0, %.lr.ph44.preheader ]
  %24 = add nsw i32 %.tr43, %1
  %25 = ashr i32 %24, 1
  tail call void @_Z3cdqii(i32 noundef %.tr43, i32 noundef %25)
  %26 = sub nsw i32 %1, %.tr43
  %27 = add nsw i32 %26, 1
  %reass.sub = sub i32 %25, %.tr43
  %28 = add i32 %reass.sub, 1
  %29 = sext i32 %.tr43 to i64
  %30 = getelementptr inbounds i32, ptr @B, i64 %29
  tail call void @_Z9poly_conviPiiS_iS_b(i32 noundef %28, ptr noundef nonnull %30, i32 noundef %27, ptr noundef nonnull @A, i32 noundef %27, ptr noundef nonnull @C, i1 noundef zeroext true)
  %31 = add nsw i32 %25, 1
  %32 = sub nsw i64 0, %29
  %33 = getelementptr inbounds i32, ptr @C, i64 %32
  %.not3741.not = icmp slt i32 %25, %1
  br i1 %.not3741.not, label %.lr.ph, label %tailrecurse.loopexit

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph44
  %34 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %narrow = add nsw i32 %25, 1
  %35 = sext i32 %narrow to i64
  %36 = xor i32 %25, -1
  %37 = add i32 %36, %1
  %38 = zext i32 %37 to i64
  %39 = add nuw nsw i64 %38, 1
  %min.iters.check = icmp ult i32 %37, 7
  br i1 %min.iters.check, label %scalar.ph.preheader, label %vector.ph

vector.ph:                                        ; preds = %.lr.ph
  %n.vec = and i64 %39, 8589934584
  %ind.end = add nsw i64 %n.vec, %35
  %broadcast.splatinsert = insertelement <4 x i32> poison, i32 %34, i64 0
  %broadcast.splat = shufflevector <4 x i32> %broadcast.splatinsert, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
  br label %vector.body

vector.body:                                      ; preds = %vector.body, %vector.ph
  %index = phi i64 [ 0, %vector.ph ], [ %index.next, %vector.body ]
  %offset.idx = add i64 %index, %35
  %40 = getelementptr inbounds i32, ptr %33, i64 %offset.idx
  %41 = getelementptr inbounds i8, ptr %40, i64 16
  %wide.load = load <4 x i32>, ptr %40, align 4, !tbaa !5
  %wide.load46 = load <4 x i32>, ptr %41, align 4, !tbaa !5
  %42 = getelementptr inbounds [30001 x i32], ptr @B, i64 0, i64 %offset.idx
  %43 = getelementptr inbounds i8, ptr %42, i64 16
  %wide.load47 = load <4 x i32>, ptr %42, align 4, !tbaa !5
  %wide.load48 = load <4 x i32>, ptr %43, align 4, !tbaa !5
  %44 = add nsw <4 x i32> %wide.load47, %wide.load
  %45 = add nsw <4 x i32> %wide.load48, %wide.load46
  %46 = icmp slt <4 x i32> %44, %broadcast.splat
  %47 = icmp slt <4 x i32> %45, %broadcast.splat
  %48 = select <4 x i1> %46, <4 x i32> zeroinitializer, <4 x i32> %broadcast.splat
  %49 = select <4 x i1> %47, <4 x i32> zeroinitializer, <4 x i32> %broadcast.splat
  %50 = sub nsw <4 x i32> %44, %48
  %51 = sub nsw <4 x i32> %45, %49
  store <4 x i32> %50, ptr %42, align 4, !tbaa !5
  store <4 x i32> %51, ptr %43, align 4, !tbaa !5
  %index.next = add nuw i64 %index, 8
  %52 = icmp eq i64 %index.next, %n.vec
  br i1 %52, label %middle.block, label %vector.body, !llvm.loop !9

middle.block:                                     ; preds = %vector.body
  %cmp.n = icmp eq i64 %39, %n.vec
  br i1 %cmp.n, label %tailrecurse.loopexit, label %scalar.ph.preheader

scalar.ph.preheader:                              ; preds = %middle.block, %.lr.ph
  %indvars.iv.ph = phi i64 [ %35, %.lr.ph ], [ %ind.end, %middle.block ]
  br label %scalar.ph

scalar.ph:                                        ; preds = %scalar.ph.preheader, %scalar.ph
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %scalar.ph ], [ %indvars.iv.ph, %scalar.ph.preheader ]
  %53 = getelementptr inbounds i32, ptr %33, i64 %indvars.iv
  %54 = load i32, ptr %53, align 4, !tbaa !5
  %55 = getelementptr inbounds [30001 x i32], ptr @B, i64 0, i64 %indvars.iv
  %56 = load i32, ptr %55, align 4, !tbaa !5
  %57 = add nsw i32 %56, %54
  %.not38 = icmp slt i32 %57, %34
  %58 = select i1 %.not38, i32 0, i32 %34
  %spec.select = sub nsw i32 %57, %58
  store i32 %spec.select, ptr %55, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next = add nsw i64 %indvars.iv, 1
  %lftr.wideiv = trunc i64 %indvars.iv.next to i32
  %exitcond.not = icmp eq i32 %4, %lftr.wideiv
  br i1 %exitcond.not, label %tailrecurse.loopexit, label %scalar.ph, !llvm.loop !13
}

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" }

!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, !11, !12}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = !{!"llvm.loop.isvectorized", i32 1}
!12 = !{!"llvm.loop.unroll.runtime.disable"}
!13 = distinct !{!13, !10, !12, !11}


; Effective O3 passes: ADCEPass,CorrelatedValuePropagationPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopInstSimplifyPass,LoopLoadEliminationPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,LoopVectorizePass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass