; LLVM IR from SuprDewd/CompetitiveProgramming :: code/mathematics/josephus.ll (Z1Jii)

; 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"

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z1Jii(i32 noundef %0, i32 noundef %1) #0 {
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %7 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %8 = icmp eq i32 %7, 1
  br i1 %8, label %9, label %10

9:                                                ; preds = %2
  store i32 0, ptr %3, align 4
  br label %53

10:                                               ; preds = %2
  %11 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %12 = icmp eq i32 %11, 1
  br i1 %12, label %13, label %16

13:                                               ; preds = %10
  %14 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %15 = sub nsw i32 %14, 1
  store i32 %15, ptr %3, align 4
  br label %53

16:                                               ; preds = %10
  %17 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %18 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %19 = icmp slt i32 %17, %18
  br i1 %19, label %20, label %29

20:                                               ; preds = %16
  %21 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %22 = sub nsw i32 %21, 1
  %23 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %24 = call noundef i32 @_Z1Jii(i32 noundef %22, i32 noundef %23)
  %25 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %26 = add nsw i32 %24, %25
  %27 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %28 = srem i32 %26, %27
  store i32 %28, ptr %3, align 4
  br label %53

29:                                               ; preds = %16
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  %30 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %31 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %32 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %33 = sdiv i32 %31, %32
  %34 = sub nsw i32 %30, %33
  store i32 %34, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %35 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %36 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %37 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %38 = call noundef i32 @_Z1Jii(i32 noundef %36, i32 noundef %37)
  %39 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %40 = add nsw i32 %38, %39
  %41 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %42 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %43 = srem i32 %41, %42
  %44 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %45 = srem i32 %43, %44
  %46 = sub nsw i32 %40, %45
  %47 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %48 = srem i32 %46, %47
  %49 = mul nsw i32 %35, %48
  %50 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %51 = sub nsw i32 %50, 1
  %52 = sdiv i32 %49, %51
  store i32 %52, ptr %3, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  br label %53

53:                                               ; preds = %29, %20, %13, %9
  %54 = load i32, ptr %3, align 4
  ret i32 %54
}

; 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"}


; 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"

; Function Attrs: mustprogress nofree nosync nounwind willreturn memory(none) uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z1Jii(i32 noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = icmp eq i32 %0, 1
  br i1 %3, label %common.ret24, label %4

4:                                                ; preds = %2
  %5 = icmp eq i32 %1, 1
  br i1 %5, label %6, label %8

6:                                                ; preds = %4
  %7 = add nsw i32 %0, -1
  br label %common.ret24

8:                                                ; preds = %4
  %9 = icmp slt i32 %0, %1
  br i1 %9, label %10, label %15

common.ret24:                                     ; preds = %2, %6, %15, %10
  %common.ret24.op = phi i32 [ %14, %10 ], [ %26, %15 ], [ %7, %6 ], [ 0, %2 ]
  ret i32 %common.ret24.op

10:                                               ; preds = %8
  %11 = add nsw i32 %0, -1
  %12 = tail call noundef i32 @_Z1Jii(i32 noundef %11, i32 noundef %1)
  %13 = add nsw i32 %12, %1
  %14 = srem i32 %13, %0
  br label %common.ret24

15:                                               ; preds = %8
  %16 = sdiv i32 %0, %1
  %17 = sub nsw i32 %0, %16
  %18 = tail call noundef i32 @_Z1Jii(i32 noundef %17, i32 noundef %1)
  %19 = add nsw i32 %18, %17
  %20 = srem i32 %0, %1
  %21 = srem i32 %20, %17
  %22 = sub i32 %19, %21
  %23 = srem i32 %22, %17
  %24 = mul nsw i32 %23, %1
  %25 = add nsw i32 %1, -1
  %26 = sdiv i32 %24, %25
  br label %common.ret24
}

attributes #0 = { mustprogress nofree nosync nounwind willreturn memory(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)"}


; Effective O3 passes: GlobalOptPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass