; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: hdu/5446.ll (Z1Cxx)

; 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"

@prime = external dso_local global i32, align 4
@fact = external dso_local global [100001 x i32], align 16
@inv = external dso_local global [100001 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z1Cxx(i64 noundef %0, i64 noundef %1) #0 {
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i64, align 8
  %5 = alloca i64, align 8
  store i64 %0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store i64 %1, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %6 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %7 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %8 = icmp slt i64 %6, %7
  br i1 %8, label %9, label %10

9:                                                ; preds = %2
  store i32 0, ptr %3, align 4
  br label %71

10:                                               ; preds = %2
  %11 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %12 = load i32, ptr @prime, align 4, !tbaa !9
  %13 = sext i32 %12 to i64
  %14 = icmp sge i64 %11, %13
  br i1 %14, label %15, label %41

15:                                               ; preds = %10
  %16 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %17 = load i32, ptr @prime, align 4, !tbaa !9
  %18 = sext i32 %17 to i64
  %19 = sdiv i64 %16, %18
  %20 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %21 = load i32, ptr @prime, align 4, !tbaa !9
  %22 = sext i32 %21 to i64
  %23 = sdiv i64 %20, %22
  %24 = call noundef i32 @_Z1Cxx(i64 noundef %19, i64 noundef %23)
  %25 = sext i32 %24 to i64
  %26 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %27 = load i32, ptr @prime, align 4, !tbaa !9
  %28 = sext i32 %27 to i64
  %29 = srem i64 %26, %28
  %30 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %31 = load i32, ptr @prime, align 4, !tbaa !9
  %32 = sext i32 %31 to i64
  %33 = srem i64 %30, %32
  %34 = call noundef i32 @_Z1Cxx(i64 noundef %29, i64 noundef %33)
  %35 = sext i32 %34 to i64
  %36 = mul nsw i64 %25, %35
  %37 = load i32, ptr @prime, align 4, !tbaa !9
  %38 = sext i32 %37 to i64
  %39 = srem i64 %36, %38
  %40 = trunc i64 %39 to i32
  store i32 %40, ptr %3, align 4
  br label %71

41:                                               ; preds = %10
  %42 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %43 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @fact, i64 0, i64 %42
  %44 = load i32, ptr %43, align 4, !tbaa !9
  %45 = sext i32 %44 to i64
  %46 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %47 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @fact, i64 0, i64 %46
  %48 = load i32, ptr %47, align 4, !tbaa !9
  %49 = sext i32 %48 to i64
  %50 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @inv, i64 0, i64 %49
  %51 = load i32, ptr %50, align 4, !tbaa !9
  %52 = sext i32 %51 to i64
  %53 = mul nsw i64 %45, %52
  %54 = load i32, ptr @prime, align 4, !tbaa !9
  %55 = sext i32 %54 to i64
  %56 = srem i64 %53, %55
  %57 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %58 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %59 = sub nsw i64 %57, %58
  %60 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @fact, i64 0, i64 %59
  %61 = load i32, ptr %60, align 4, !tbaa !9
  %62 = sext i32 %61 to i64
  %63 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @inv, i64 0, i64 %62
  %64 = load i32, ptr %63, align 4, !tbaa !9
  %65 = sext i32 %64 to i64
  %66 = mul nsw i64 %56, %65
  %67 = load i32, ptr @prime, align 4, !tbaa !9
  %68 = sext i32 %67 to i64
  %69 = srem i64 %66, %68
  %70 = trunc i64 %69 to i32
  store i32 %70, ptr %3, align 4
  br label %71

71:                                               ; preds = %41, %15, %9
  %72 = load i32, ptr %3, align 4
  ret i32 %72
}

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 = !{!"long long", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"int", !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"

@prime = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@fact = external dso_local local_unnamed_addr global [100001 x i32], align 16
@inv = external dso_local local_unnamed_addr global [100001 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress nofree nosync nounwind willreturn memory(read, argmem: none, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local noundef range(i32 -2147483647, -2147483648) i32 @_Z1Cxx(i64 noundef %0, i64 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = icmp slt i64 %0, %1
  br i1 %3, label %common.ret, label %4

4:                                                ; preds = %2
  %5 = load i32, ptr @prime, align 4, !tbaa !5
  %6 = sext i32 %5 to i64
  %.not = icmp sgt i64 %6, %0
  br i1 %.not, label %19, label %9

common.ret.sink.split:                            ; preds = %9, %19
  %.sink15 = phi i64 [ %38, %19 ], [ %18, %9 ]
  %7 = srem i64 %.sink15, %6
  %8 = trunc nsw i64 %7 to i32
  br label %common.ret

common.ret:                                       ; preds = %common.ret.sink.split, %2
  %common.ret.op = phi i32 [ 0, %2 ], [ %8, %common.ret.sink.split ]
  ret i32 %common.ret.op

9:                                                ; preds = %4
  %10 = sdiv i64 %0, %6
  %11 = sdiv i64 %1, %6
  %12 = tail call noundef i32 @_Z1Cxx(i64 noundef %10, i64 noundef %11)
  %13 = sext i32 %12 to i64
  %14 = srem i64 %0, %6
  %15 = srem i64 %1, %6
  %16 = tail call noundef i32 @_Z1Cxx(i64 noundef %14, i64 noundef %15)
  %17 = sext i32 %16 to i64
  %18 = mul nsw i64 %17, %13
  br label %common.ret.sink.split

19:                                               ; preds = %4
  %20 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @fact, i64 0, i64 %0
  %21 = load i32, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  %22 = sext i32 %21 to i64
  %23 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @fact, i64 0, i64 %1
  %24 = load i32, ptr %23, align 4, !tbaa !5
  %25 = sext i32 %24 to i64
  %26 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @inv, i64 0, i64 %25
  %27 = load i32, ptr %26, align 4, !tbaa !5
  %28 = sext i32 %27 to i64
  %29 = mul nsw i64 %28, %22
  %30 = srem i64 %29, %6
  %31 = sub nsw i64 %0, %1
  %32 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @fact, i64 0, i64 %31
  %33 = load i32, ptr %32, align 4, !tbaa !5
  %34 = sext i32 %33 to i64
  %35 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @inv, i64 0, i64 %34
  %36 = load i32, ptr %35, align 4, !tbaa !5
  %37 = sext i32 %36 to i64
  %38 = mul nsw i64 %30, %37
  br label %common.ret.sink.split
}

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


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