; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: lydsy/3154.ll (Z3addiii)

; 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"

@n = external dso_local global i32, align 4
@bit = external dso_local global [1025 x [1025 x [4 x i32]]], align 16

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local void @_Z3addiii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) #0 {
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i32, align 4
  %11 = alloca i32, align 4
  %12 = alloca i32, align 4
  %13 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  store i32 %2, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  %14 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  store i32 %14, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %15 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %16 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %17 = mul nsw i32 %15, %16
  store i32 %17, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  %18 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %19 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %20 = mul nsw i32 %18, %19
  store i32 %20, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  %21 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %22 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %23 = mul nsw i32 %21, %22
  store i32 %23, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #2
  %24 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  store i32 %24, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  br label %25

25:                                               ; preds = %86, %3
  %26 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %27 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %28 = icmp sle i32 %26, %27
  br i1 %28, label %30, label %29

29:                                               ; preds = %25
  store i32 2, ptr %12, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #2
  br label %93

30:                                               ; preds = %25
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %13) #2
  %31 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  store i32 %31, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  br label %32

32:                                               ; preds = %78, %30
  %33 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %34 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %35 = icmp sle i32 %33, %34
  br i1 %35, label %37, label %36

36:                                               ; preds = %32
  store i32 5, ptr %12, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %13) #2
  br label %85

37:                                               ; preds = %32
  %38 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %39 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %40 = sext i32 %39 to i64
  %41 = getelementptr inbounds [1025 x [1025 x [4 x i32]]], ptr @bit, i64 0, i64 %40
  %42 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %43 = sext i32 %42 to i64
  %44 = getelementptr inbounds [1025 x [4 x i32]], ptr %41, i64 0, i64 %43
  %45 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %44, i64 0, i64 0
  %46 = load i32, ptr %45, align 16, !tbaa !5
  %47 = add nsw i32 %46, %38
  store i32 %47, ptr %45, align 16, !tbaa !5
  %48 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %49 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %50 = sext i32 %49 to i64
  %51 = getelementptr inbounds [1025 x [1025 x [4 x i32]]], ptr @bit, i64 0, i64 %50
  %52 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %53 = sext i32 %52 to i64
  %54 = getelementptr inbounds [1025 x [4 x i32]], ptr %51, i64 0, i64 %53
  %55 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %54, i64 0, i64 1
  %56 = load i32, ptr %55, align 4, !tbaa !5
  %57 = add nsw i32 %56, %48
  store i32 %57, ptr %55, align 4, !tbaa !5
  %58 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %59 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %60 = sext i32 %59 to i64
  %61 = getelementptr inbounds [1025 x [1025 x [4 x i32]]], ptr @bit, i64 0, i64 %60
  %62 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %63 = sext i32 %62 to i64
  %64 = getelementptr inbounds [1025 x [4 x i32]], ptr %61, i64 0, i64 %63
  %65 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %64, i64 0, i64 2
  %66 = load i32, ptr %65, align 8, !tbaa !5
  %67 = add nsw i32 %66, %58
  store i32 %67, ptr %65, align 8, !tbaa !5
  %68 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %69 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %70 = sext i32 %69 to i64
  %71 = getelementptr inbounds [1025 x [1025 x [4 x i32]]], ptr @bit, i64 0, i64 %70
  %72 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %73 = sext i32 %72 to i64
  %74 = getelementptr inbounds [1025 x [4 x i32]], ptr %71, i64 0, i64 %73
  %75 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %74, i64 0, i64 3
  %76 = load i32, ptr %75, align 4, !tbaa !5
  %77 = add nsw i32 %76, %68
  store i32 %77, ptr %75, align 4, !tbaa !5
  br label %78

78:                                               ; preds = %37
  %79 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %80 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %81 = sub nsw i32 0, %80
  %82 = and i32 %79, %81
  %83 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %84 = add nsw i32 %83, %82
  store i32 %84, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  br label %32, !llvm.loop !9

85:                                               ; preds = %36
  br label %86

86:                                               ; preds = %85
  %87 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %88 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %89 = sub nsw i32 0, %88
  %90 = and i32 %87, %89
  %91 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %92 = add nsw i32 %91, %90
  store i32 %92, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  br label %25, !llvm.loop !11

93:                                               ; preds = %29
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  ret void
}

; 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 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = distinct !{!11, !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"

@n = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@bit = external dso_local local_unnamed_addr global [1025 x [1025 x [4 x i32]]], align 16

; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind memory(readwrite, argmem: none, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local void @_Z3addiii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = mul nsw i32 %2, %0
  %5 = mul nsw i32 %2, %1
  %6 = mul nsw i32 %4, %1
  %7 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %.not33 = icmp slt i32 %7, %0
  %.not3031 = icmp slt i32 %7, %1
  %or.cond = or i1 %.not33, %.not3031
  br i1 %or.cond, label %._crit_edge35, label %.preheader.preheader

.preheader.preheader:                             ; preds = %3
  %8 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %2, i64 0
  %9 = insertelement <4 x i32> %8, i32 %4, i64 1
  %10 = insertelement <4 x i32> %9, i32 %5, i64 2
  %11 = insertelement <4 x i32> %10, i32 %6, i64 3
  br label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %.preheader.preheader, %._crit_edge
  %.02934 = phi i32 [ %15, %._crit_edge ], [ %0, %.preheader.preheader ]
  %12 = sext i32 %.02934 to i64
  br label %16

._crit_edge35:                                    ; preds = %._crit_edge, %3
  ret void

._crit_edge:                                      ; preds = %16
  %13 = sub nsw i32 0, %.02934
  %14 = and i32 %.02934, %13
  %15 = add nsw i32 %14, %.02934
  %.not = icmp sgt i32 %15, %7
  br i1 %.not, label %._crit_edge35, label %.preheader, !llvm.loop !9

16:                                               ; preds = %.preheader, %16
  %.032 = phi i32 [ %1, %.preheader ], [ %23, %16 ]
  %17 = sext i32 %.032 to i64
  %18 = getelementptr inbounds [1025 x [1025 x [4 x i32]]], ptr @bit, i64 0, i64 %12, i64 %17
  %19 = load <4 x i32>, ptr %18, align 16, !tbaa !5
  %20 = add nsw <4 x i32> %19, %11
  store <4 x i32> %20, ptr %18, align 16, !tbaa !5
  %21 = sub nsw i32 0, %.032
  %22 = and i32 %.032, %21
  %23 = add nsw i32 %22, %.032
  %.not30 = icmp sgt i32 %23, %7
  br i1 %.not30, label %._crit_edge, label %16, !llvm.loop !11
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind memory(readwrite, 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"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = distinct !{!11, !10}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,JumpThreadingPass,LICMPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyCFGPass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SLPVectorizerPass,SROAPass,SimplifyCFGPass