; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: codeforces/complete/305E.ll (Z2SGPbi)

; 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"

@sg = external dso_local global [5002 x i32], align 16
@str = external dso_local global [5002 x i8], align 16
@flag = external dso_local global [5002 x i8], align 16

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z2SGPbi(ptr noundef %0, i32 noundef %1) #0 {
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #2
  store i32 0, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  store i32 1, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  store i32 2, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %8

8:                                                ; preds = %30, %2
  %9 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %10 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %11 = icmp slt i32 %9, %10
  br i1 %11, label %13, label %12

12:                                               ; preds = %8
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  br label %33

13:                                               ; preds = %8
  %14 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %15 = add nsw i32 %14, 1
  store i32 %15, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %16 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %17 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %18 = sext i32 %17 to i64
  %19 = getelementptr inbounds i8, ptr %16, i64 %18
  %20 = load i8, ptr %19, align 1, !tbaa !11, !range !13, !noundef !14
  %21 = trunc i8 %20 to i1
  br i1 %21, label %29, label %22

22:                                               ; preds = %13
  %23 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %24 = sext i32 %23 to i64
  %25 = getelementptr inbounds [5002 x i32], ptr @sg, i64 0, i64 %24
  %26 = load i32, ptr %25, align 4, !tbaa !9
  %27 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %28 = xor i32 %27, %26
  store i32 %28, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  store i32 1, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %29

29:                                               ; preds = %22, %13
  br label %30

30:                                               ; preds = %29
  %31 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %32 = add nsw i32 %31, 1
  store i32 %32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %8, !llvm.loop !15

33:                                               ; preds = %12
  %34 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %35 = add nsw i32 %34, 1
  store i32 %35, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %36 = sext i32 %35 to i64
  %37 = getelementptr inbounds [5002 x i32], ptr @sg, i64 0, i64 %36
  %38 = load i32, ptr %37, align 4, !tbaa !9
  %39 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %40 = xor i32 %39, %38
  store i32 %40, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %41 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %42 = sub nsw i32 %41, 1
  %43 = sext i32 %42 to i64
  %44 = getelementptr inbounds [5002 x i8], ptr @str, i64 0, i64 %43
  %45 = load i8, ptr %44, align 1, !tbaa !17
  %46 = sext i8 %45 to i32
  %47 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %48 = add nsw i32 %47, 1
  %49 = sext i32 %48 to i64
  %50 = getelementptr inbounds [5002 x i8], ptr @str, i64 0, i64 %49
  %51 = load i8, ptr %50, align 1, !tbaa !17
  %52 = sext i8 %51 to i32
  %53 = icmp eq i32 %46, %52
  br i1 %53, label %54, label %58

54:                                               ; preds = %33
  %55 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !9
  %56 = sext i32 %55 to i64
  %57 = getelementptr inbounds [5002 x i8], ptr @flag, i64 0, i64 %56
  store i8 1, ptr %57, align 1, !tbaa !11
  br label %58

58:                                               ; preds = %54, %33
  %59 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #2
  ret i32 %59
}

; 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 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 = { 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 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"int", !7, i64 0}
!11 = !{!12, !12, i64 0}
!12 = !{!"bool", !7, i64 0}
!13 = !{i8 0, i8 2}
!14 = !{}
!15 = distinct !{!15, !16}
!16 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!17 = !{!7, !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"

@sg = external dso_local local_unnamed_addr global [5002 x i32], align 16
@str = external dso_local local_unnamed_addr global [5002 x i8], align 16
@flag = external dso_local local_unnamed_addr global [5002 x i8], align 16

; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind memory(readwrite, argmem: read, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z2SGPbi(ptr nocapture noundef readonly %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = icmp sgt i32 %1, 2
  br i1 %3, label %.lr.ph.preheader, label %._crit_edge

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %2
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %1 to i64
  %xtraiter = and i64 %wide.trip.count, 1
  %4 = icmp eq i32 %1, 3
  br i1 %4, label %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph.preheader.new

.lr.ph.preheader.new:                             ; preds = %.lr.ph.preheader
  %5 = and i64 %wide.trip.count, 2147483646
  %6 = add nsw i64 %5, -4
  br label %.lr.ph

._crit_edge.loopexit.unr-lcssa.loopexit:          ; preds = %47
  %7 = add nsw i32 %.1.1, 1
  br label %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa

._crit_edge.loopexit.unr-lcssa:                   ; preds = %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa.loopexit, %.lr.ph.preheader
  %.115.lcssa.ph = phi i32 [ poison, %.lr.ph.preheader ], [ %.115.1, %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa.loopexit ]
  %.1.lcssa.ph = phi i32 [ poison, %.lr.ph.preheader ], [ %.1.1, %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa.loopexit ]
  %indvars.iv.unr = phi i64 [ 2, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next.1, %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa.loopexit ]
  %.01318.unr = phi i32 [ 2, %.lr.ph.preheader ], [ %7, %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa.loopexit ]
  %.01417.unr = phi i32 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %.115.1, %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa.loopexit ]
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %._crit_edge.loopexit, label %.lr.ph.epil

.lr.ph.epil:                                      ; preds = %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa
  %8 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 %indvars.iv.unr
  %9 = load i8, ptr %8, align 1, !tbaa !5, !range !9, !noundef !10
  %10 = trunc nuw i8 %9 to i1
  br i1 %10, label %._crit_edge.loopexit, label %11

11:                                               ; preds = %.lr.ph.epil
  %12 = sext i32 %.01318.unr to i64
  %13 = getelementptr inbounds [5002 x i32], ptr @sg, i64 0, i64 %12
  %14 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !11
  %15 = xor i32 %14, %.01417.unr
  br label %._crit_edge.loopexit

._crit_edge.loopexit:                             ; preds = %.lr.ph.epil, %11, %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa
  %.115.lcssa = phi i32 [ %.115.lcssa.ph, %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa ], [ %.01417.unr, %.lr.ph.epil ], [ %15, %11 ]
  %.1.lcssa = phi i32 [ %.1.lcssa.ph, %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa ], [ %.01318.unr, %.lr.ph.epil ], [ 1, %11 ]
  %16 = add nsw i32 %.1.lcssa, 1
  %17 = sext i32 %16 to i64
  br label %._crit_edge

._crit_edge:                                      ; preds = %._crit_edge.loopexit, %2
  %.014.lcssa = phi i32 [ 0, %2 ], [ %.115.lcssa, %._crit_edge.loopexit ]
  %.013.lcssa = phi i64 [ 2, %2 ], [ %17, %._crit_edge.loopexit ]
  %18 = getelementptr inbounds [5002 x i32], ptr @sg, i64 0, i64 %.013.lcssa
  %19 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !11
  %20 = add nsw i32 %1, -1
  %21 = sext i32 %20 to i64
  %22 = getelementptr inbounds [5002 x i8], ptr @str, i64 0, i64 %21
  %23 = load i8, ptr %22, align 1, !tbaa !13
  %24 = add nsw i32 %1, 1
  %25 = sext i32 %24 to i64
  %26 = getelementptr inbounds [5002 x i8], ptr @str, i64 0, i64 %25
  %27 = load i8, ptr %26, align 1, !tbaa !13
  %28 = icmp eq i8 %23, %27
  br i1 %28, label %48, label %51

.lr.ph:                                           ; preds = %47, %.lr.ph.preheader.new
  %indvars.iv = phi i64 [ 2, %.lr.ph.preheader.new ], [ %indvars.iv.next.1, %47 ]
  %.01318 = phi i32 [ 1, %.lr.ph.preheader.new ], [ %.1.1, %47 ]
  %.01417 = phi i32 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %.115.1, %47 ]
  %niter = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader.new ], [ %niter.next.1, %47 ]
  %29 = add nsw i32 %.01318, 1
  %30 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %31 = load i8, ptr %30, align 1, !tbaa !5, !range !9, !noundef !10
  %32 = trunc nuw i8 %31 to i1
  br i1 %32, label %.lr.ph.1, label %33

33:                                               ; preds = %.lr.ph
  %34 = sext i32 %29 to i64
  %35 = getelementptr inbounds [5002 x i32], ptr @sg, i64 0, i64 %34
  %36 = load i32, ptr %35, align 4, !tbaa !11
  %37 = xor i32 %36, %.01417
  br label %.lr.ph.1

.lr.ph.1:                                         ; preds = %.lr.ph, %33
  %.115 = phi i32 [ %.01417, %.lr.ph ], [ %37, %33 ]
  %.1 = phi i32 [ %29, %.lr.ph ], [ 1, %33 ]
  %indvars.iv.next = or disjoint i64 %indvars.iv, 1
  %38 = add nsw i32 %.1, 1
  %39 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 %indvars.iv.next
  %40 = load i8, ptr %39, align 1, !tbaa !5, !range !9, !noundef !10
  %41 = trunc nuw i8 %40 to i1
  br i1 %41, label %47, label %42

42:                                               ; preds = %.lr.ph.1
  %43 = sext i32 %38 to i64
  %44 = getelementptr inbounds [5002 x i32], ptr @sg, i64 0, i64 %43
  %45 = load i32, ptr %44, align 4, !tbaa !11
  %46 = xor i32 %45, %.115
  br label %47

47:                                               ; preds = %42, %.lr.ph.1
  %.115.1 = phi i32 [ %.115, %.lr.ph.1 ], [ %46, %42 ]
  %.1.1 = phi i32 [ %38, %.lr.ph.1 ], [ 1, %42 ]
  %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, %6
  br i1 %niter.ncmp.1, label %._crit_edge.loopexit.unr-lcssa.loopexit, label %.lr.ph, !llvm.loop !14

48:                                               ; preds = %._crit_edge
  %49 = sext i32 %1 to i64
  %50 = getelementptr inbounds [5002 x i8], ptr @flag, i64 0, i64 %49
  store i8 1, ptr %50, align 1, !tbaa !5
  br label %51

51:                                               ; preds = %48, %._crit_edge
  %52 = xor i32 %19, %.014.lcssa
  ret i32 %52
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind memory(readwrite, argmem: read, 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 = !{!"bool", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = !{i8 0, i8 2}
!10 = !{}
!11 = !{!12, !12, i64 0}
!12 = !{!"int", !7, i64 0}
!13 = !{!7, !7, i64 0}
!14 = distinct !{!14, !15}
!15 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


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