; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: loj/532.ll (Z11count_timesPi)

; 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"

@sta = external dso_local global i32, align 4
@len = external dso_local global i32, align 4
@mx = external dso_local global i32, align 4
@p = external dso_local global [1000001 x i32], align 16
@.str.1 = external hidden unnamed_addr constant [9 x i8], align 1

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

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

; 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
define dso_local void @_Z11count_timesPi(ptr noundef %0) #2 {
  %2 = alloca ptr, align 8
  %3 = alloca i64, align 8
  %4 = alloca i64, align 8
  %5 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %3) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %4) #3
  %6 = call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef @.str.1, ptr noundef %3, ptr noundef %4)
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #3
  store i32 1, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %7

7:                                                ; preds = %122, %1
  %8 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %9 = load i32, ptr @mx, align 4, !tbaa !9
  %10 = icmp sle i32 %8, %9
  br i1 %10, label %12, label %11

11:                                               ; preds = %7
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #3
  br label %125

12:                                               ; preds = %7
  %13 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %14 = sext i32 %13 to i64
  %15 = getelementptr inbounds [1000001 x i32], ptr @p, i64 0, i64 %14
  %16 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !9
  %17 = load i32, ptr @sta, align 4, !tbaa !9
  %18 = icmp sge i32 %16, %17
  br i1 %18, label %19, label %80

19:                                               ; preds = %12
  %20 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %21 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %22 = sub nsw i32 %21, 1
  %23 = sext i32 %22 to i64
  %24 = getelementptr inbounds i32, ptr %20, i64 %23
  %25 = load i32, ptr %24, align 4, !tbaa !9
  %26 = sext i32 %25 to i64
  %27 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !11
  %28 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %29 = sext i32 %28 to i64
  %30 = getelementptr inbounds [1000001 x i32], ptr @p, i64 0, i64 %29
  %31 = load i32, ptr %30, align 4, !tbaa !9
  %32 = sext i32 %31 to i64
  %33 = icmp sge i64 %27, %32
  br i1 %33, label %34, label %46

34:                                               ; preds = %19
  %35 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !11
  %36 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %37 = sext i32 %36 to i64
  %38 = getelementptr inbounds [1000001 x i32], ptr @p, i64 0, i64 %37
  %39 = load i32, ptr %38, align 4, !tbaa !9
  %40 = sext i32 %39 to i64
  %41 = sub nsw i64 %35, %40
  %42 = load i32, ptr @len, align 4, !tbaa !9
  %43 = sext i32 %42 to i64
  %44 = sdiv i64 %41, %43
  %45 = add nsw i64 %44, 1
  br label %47

46:                                               ; preds = %19
  br label %47

47:                                               ; preds = %46, %34
  %48 = phi i64 [ %45, %34 ], [ 0, %46 ]
  %49 = add nsw i64 %26, %48
  %50 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !11
  %51 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %52 = sext i32 %51 to i64
  %53 = getelementptr inbounds [1000001 x i32], ptr @p, i64 0, i64 %52
  %54 = load i32, ptr %53, align 4, !tbaa !9
  %55 = sext i32 %54 to i64
  %56 = icmp sgt i64 %50, %55
  br i1 %56, label %57, label %70

57:                                               ; preds = %47
  %58 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !11
  %59 = sub nsw i64 %58, 1
  %60 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %61 = sext i32 %60 to i64
  %62 = getelementptr inbounds [1000001 x i32], ptr @p, i64 0, i64 %61
  %63 = load i32, ptr %62, align 4, !tbaa !9
  %64 = sext i32 %63 to i64
  %65 = sub nsw i64 %59, %64
  %66 = load i32, ptr @len, align 4, !tbaa !9
  %67 = sext i32 %66 to i64
  %68 = sdiv i64 %65, %67
  %69 = add nsw i64 %68, 1
  br label %71

70:                                               ; preds = %47
  br label %71

71:                                               ; preds = %70, %57
  %72 = phi i64 [ %69, %57 ], [ 0, %70 ]
  %73 = sub nsw i64 %49, %72
  %74 = srem i64 %73, 1000000007
  %75 = trunc i64 %74 to i32
  %76 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %77 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %78 = sext i32 %77 to i64
  %79 = getelementptr inbounds i32, ptr %76, i64 %78
  store i32 %75, ptr %79, align 4, !tbaa !9
  br label %121

80:                                               ; preds = %12
  %81 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %82 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %83 = sub nsw i32 %82, 1
  %84 = sext i32 %83 to i64
  %85 = getelementptr inbounds i32, ptr %81, i64 %84
  %86 = load i32, ptr %85, align 4, !tbaa !9
  %87 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !11
  %88 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %89 = sext i32 %88 to i64
  %90 = getelementptr inbounds [1000001 x i32], ptr @p, i64 0, i64 %89
  %91 = load i32, ptr %90, align 4, !tbaa !9
  %92 = sext i32 %91 to i64
  %93 = icmp sle i64 %87, %92
  br i1 %93, label %94, label %102

94:                                               ; preds = %80
  %95 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %96 = sext i32 %95 to i64
  %97 = getelementptr inbounds [1000001 x i32], ptr @p, i64 0, i64 %96
  %98 = load i32, ptr %97, align 4, !tbaa !9
  %99 = sext i32 %98 to i64
  %100 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !11
  %101 = icmp sle i64 %99, %100
  br label %102

102:                                              ; preds = %94, %80
  %103 = phi i1 [ false, %80 ], [ %101, %94 ]
  %104 = zext i1 %103 to i32
  %105 = add nsw i32 %86, %104
  %106 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %107 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %108 = sext i32 %107 to i64
  %109 = getelementptr inbounds i32, ptr %106, i64 %108
  store i32 %105, ptr %109, align 4, !tbaa !9
  %110 = icmp sge i32 %105, 1000000007
  br i1 %110, label %111, label %119

111:                                              ; preds = %102
  %112 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %113 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %114 = sext i32 %113 to i64
  %115 = getelementptr inbounds i32, ptr %112, i64 %114
  %116 = load i32, ptr %115, align 4, !tbaa !9
  %117 = sub nsw i32 %116, 1000000007
  store i32 %117, ptr %115, align 4, !tbaa !9
  %118 = icmp ne i32 %117, 0
  br label %119

119:                                              ; preds = %111, %102
  %120 = phi i1 [ false, %102 ], [ %118, %111 ]
  br label %121

121:                                              ; preds = %119, %71
  br label %122

122:                                              ; preds = %121
  %123 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %124 = add nsw i32 %123, 1
  store i32 %124, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  br label %7, !llvm.loop !13

125:                                              ; preds = %11
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %4) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %3) #3
  ret void
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
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 = { 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 #3 = { 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 = !{!"long long", !7, i64 0}
!13 = distinct !{!13, !14}
!14 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


; 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"

@sta = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@len = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@mx = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@p = external dso_local local_unnamed_addr global [1000001 x i32], align 16
@.str.1 = external hidden unnamed_addr constant [9 x i8], align 1

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

; Function Attrs: mustprogress nofree nounwind uwtable
define dso_local void @_Z11count_timesPi(ptr nocapture noundef %0) local_unnamed_addr #2 {
  %2 = alloca i64, align 8
  %3 = alloca i64, align 8
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr nonnull %2) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr nonnull %3) #3
  %4 = call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef nonnull @.str.1, ptr noundef nonnull %2, ptr noundef nonnull %3)
  %5 = load i32, ptr @mx, align 4, !tbaa !5
  %.not29 = icmp slt i32 %5, 1
  br i1 %.not29, label %._crit_edge, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %1
  %6 = load i64, ptr %3, align 8
  %7 = load i64, ptr %2, align 8
  br label %8

._crit_edge:                                      ; preds = %47, %1
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr nonnull %3) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr nonnull %2) #3
  ret void

8:                                                ; preds = %.lr.ph, %47
  %indvars.iv = phi i64 [ 1, %.lr.ph ], [ %indvars.iv.next, %47 ]
  %9 = getelementptr inbounds [1000001 x i32], ptr @p, i64 0, i64 %indvars.iv
  %10 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %11 = load i32, ptr @sta, align 4, !tbaa !5
  %.not25 = icmp slt i32 %10, %11
  %12 = getelementptr i32, ptr %0, i64 %indvars.iv
  %13 = getelementptr i8, ptr %12, i64 -4
  %14 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  br i1 %.not25, label %38, label %15

15:                                               ; preds = %8
  %16 = sext i32 %14 to i64
  %17 = sext i32 %10 to i64
  %.not27 = icmp slt i64 %6, %17
  br i1 %.not27, label %24, label %18

18:                                               ; preds = %15
  %19 = sub nsw i64 %6, %17
  %20 = load i32, ptr @len, align 4, !tbaa !5
  %21 = sext i32 %20 to i64
  %22 = sdiv i64 %19, %21
  %23 = add nsw i64 %22, 1
  br label %24

24:                                               ; preds = %15, %18
  %25 = phi i64 [ %23, %18 ], [ 0, %15 ]
  %26 = add nsw i64 %25, %16
  %27 = icmp sgt i64 %7, %17
  br i1 %27, label %28, label %34

28:                                               ; preds = %24
  %29 = xor i64 %17, -1
  %30 = add i64 %7, %29
  %31 = load i32, ptr @len, align 4, !tbaa !5
  %32 = sext i32 %31 to i64
  %33 = sdiv i64 %30, %32
  %.neg = xor i64 %33, -1
  br label %34

34:                                               ; preds = %24, %28
  %.neg28 = phi i64 [ %.neg, %28 ], [ 0, %24 ]
  %35 = add i64 %26, %.neg28
  %36 = srem i64 %35, 1000000007
  %37 = trunc nsw i64 %36 to i32
  br label %.sink.split

38:                                               ; preds = %8
  %39 = sext i32 %10 to i64
  %.not26 = icmp sle i64 %7, %39
  %40 = icmp sge i64 %6, %39
  %41 = select i1 %.not26, i1 %40, i1 false
  %42 = zext i1 %41 to i32
  %43 = add nsw i32 %14, %42
  store i32 %43, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %44 = icmp sgt i32 %43, 1000000006
  br i1 %44, label %45, label %47

45:                                               ; preds = %38
  %46 = add nsw i32 %43, -1000000007
  br label %.sink.split

.sink.split:                                      ; preds = %45, %34
  %.sink = phi i32 [ %37, %34 ], [ %46, %45 ]
  store i32 %.sink, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  br label %47

47:                                               ; preds = %.sink.split, %38
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %48 = load i32, ptr @mx, align 4, !tbaa !5
  %49 = sext i32 %48 to i64
  %.not.not = icmp slt i64 %indvars.iv, %49
  br i1 %.not.not, label %8, label %._crit_edge, !llvm.loop !9
}

attributes #0 = { mustprogress nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
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 nofree 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 #3 = { 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"}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,JumpThreadingPass,LICMPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass