; LLVM IR from AllAlgorithms/c :: algorithms/eggDroppingProblem.ll (Z7EggDropii)

; 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 @_Z7EggDropii(i32 noundef %0, i32 noundef %1) #0 {
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca i64, align 8
  %8 = alloca i64, align 8
  %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
  %14 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %15 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %16 = add nsw i32 %15, 1
  %17 = zext i32 %16 to i64
  %18 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %19 = add nsw i32 %18, 1
  %20 = zext i32 %19 to i64
  %21 = call ptr @llvm.stacksave.p0()
  store ptr %21, ptr %6, align 8
  %22 = mul nuw i64 %17, %20
  %23 = alloca i32, i64 %22, align 16
  store i64 %17, ptr %7, align 8
  store i64 %20, ptr %8, align 8
  %24 = mul nuw i64 %17, %20
  %25 = mul nuw i64 4, %24
  call void @llvm.memset.p0.i64(ptr align 16 %23, i8 -1, i64 %25, i1 false)
  %26 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %27 = icmp eq i32 %26, 0
  br i1 %27, label %31, label %28

28:                                               ; preds = %2
  %29 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %30 = icmp eq i32 %29, 1
  br i1 %30, label %31, label %33

31:                                               ; preds = %28, %2
  %32 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  store i32 %32, ptr %3, align 4
  store i32 1, ptr %9, align 4
  br label %159

33:                                               ; preds = %28
  %34 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %35 = icmp eq i32 %34, 1
  br i1 %35, label %36, label %38

36:                                               ; preds = %33
  %37 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  store i32 %37, ptr %3, align 4
  store i32 1, ptr %9, align 4
  br label %159

38:                                               ; preds = %33
  %39 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %40 = sext i32 %39 to i64
  %41 = mul nsw i64 %40, %20
  %42 = getelementptr inbounds i32, ptr %23, i64 %41
  %43 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %44 = sext i32 %43 to i64
  %45 = getelementptr inbounds i32, ptr %42, i64 %44
  %46 = load i32, ptr %45, align 4, !tbaa !5
  %47 = icmp ne i32 %46, -1
  br i1 %47, label %48, label %57

48:                                               ; preds = %38
  %49 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %50 = sext i32 %49 to i64
  %51 = mul nsw i64 %50, %20
  %52 = getelementptr inbounds i32, ptr %23, i64 %51
  %53 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %54 = sext i32 %53 to i64
  %55 = getelementptr inbounds i32, ptr %52, i64 %54
  %56 = load i32, ptr %55, align 4, !tbaa !5
  store i32 %56, ptr %3, align 4
  store i32 1, ptr %9, align 4
  br label %159

57:                                               ; preds = %38
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #5
  store i32 2147483647, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #5
  store i32 1, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  br label %58

58:                                               ; preds = %147, %57
  %59 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %60 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %61 = icmp sle i32 %59, %60
  br i1 %61, label %63, label %62

62:                                               ; preds = %58
  store i32 2, ptr %9, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #5
  br label %150

63:                                               ; preds = %58
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %13) #5
  %64 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %65 = sub nsw i32 %64, 1
  %66 = sext i32 %65 to i64
  %67 = mul nsw i64 %66, %20
  %68 = getelementptr inbounds i32, ptr %23, i64 %67
  %69 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %70 = sub nsw i32 %69, 1
  %71 = sext i32 %70 to i64
  %72 = getelementptr inbounds i32, ptr %68, i64 %71
  %73 = load i32, ptr %72, align 4, !tbaa !5
  %74 = icmp ne i32 %73, -1
  br i1 %74, label %75, label %86

75:                                               ; preds = %63
  %76 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %77 = sub nsw i32 %76, 1
  %78 = sext i32 %77 to i64
  %79 = mul nsw i64 %78, %20
  %80 = getelementptr inbounds i32, ptr %23, i64 %79
  %81 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %82 = sub nsw i32 %81, 1
  %83 = sext i32 %82 to i64
  %84 = getelementptr inbounds i32, ptr %80, i64 %83
  %85 = load i32, ptr %84, align 4, !tbaa !5
  store i32 %85, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  br label %102

86:                                               ; preds = %63
  %87 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %88 = sub nsw i32 %87, 1
  %89 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %90 = sub nsw i32 %89, 1
  %91 = call noundef i32 @_Z7EggDropii(i32 noundef %88, i32 noundef %90)
  store i32 %91, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %92 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %93 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %94 = sub nsw i32 %93, 1
  %95 = sext i32 %94 to i64
  %96 = mul nsw i64 %95, %20
  %97 = getelementptr inbounds i32, ptr %23, i64 %96
  %98 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %99 = sub nsw i32 %98, 1
  %100 = sext i32 %99 to i64
  %101 = getelementptr inbounds i32, ptr %97, i64 %100
  store i32 %92, ptr %101, align 4, !tbaa !5
  br label %102

102:                                              ; preds = %86, %75
  %103 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %104 = sext i32 %103 to i64
  %105 = mul nsw i64 %104, %20
  %106 = getelementptr inbounds i32, ptr %23, i64 %105
  %107 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %108 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %109 = sub nsw i32 %107, %108
  %110 = sext i32 %109 to i64
  %111 = getelementptr inbounds i32, ptr %106, i64 %110
  %112 = load i32, ptr %111, align 4, !tbaa !5
  %113 = icmp ne i32 %112, -1
  br i1 %113, label %114, label %125

114:                                              ; preds = %102
  %115 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %116 = sext i32 %115 to i64
  %117 = mul nsw i64 %116, %20
  %118 = getelementptr inbounds i32, ptr %23, i64 %117
  %119 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %120 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %121 = sub nsw i32 %119, %120
  %122 = sext i32 %121 to i64
  %123 = getelementptr inbounds i32, ptr %118, i64 %122
  %124 = load i32, ptr %123, align 4, !tbaa !5
  store i32 %124, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  br label %141

125:                                              ; preds = %102
  %126 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %127 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %128 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %129 = sub nsw i32 %127, %128
  %130 = call noundef i32 @_Z7EggDropii(i32 noundef %126, i32 noundef %129)
  store i32 %130, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %131 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %132 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %133 = sext i32 %132 to i64
  %134 = mul nsw i64 %133, %20
  %135 = getelementptr inbounds i32, ptr %23, i64 %134
  %136 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %137 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %138 = sub nsw i32 %136, %137
  %139 = sext i32 %138 to i64
  %140 = getelementptr inbounds i32, ptr %135, i64 %139
  store i32 %131, ptr %140, align 4, !tbaa !5
  br label %141

141:                                              ; preds = %125, %114
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %14) #5
  %142 = call noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) ptr @_ZSt3maxIiERKT_S2_S2_(ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %12, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %13)
  %143 = load i32, ptr %142, align 4, !tbaa !5
  %144 = add nsw i32 1, %143
  store i32 %144, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %145 = call noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) ptr @_ZSt3minIiERKT_S2_S2_(ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %10, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %14)
  %146 = load i32, ptr %145, align 4, !tbaa !5
  store i32 %146, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %14) #5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %13) #5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #5
  br label %147

147:                                              ; preds = %141
  %148 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %149 = add nsw i32 %148, 1
  store i32 %149, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  br label %58, !llvm.loop !9

150:                                              ; preds = %62
  %151 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %152 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %153 = sext i32 %152 to i64
  %154 = mul nsw i64 %153, %20
  %155 = getelementptr inbounds i32, ptr %23, i64 %154
  %156 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %157 = sext i32 %156 to i64
  %158 = getelementptr inbounds i32, ptr %155, i64 %157
  store i32 %151, ptr %158, align 4, !tbaa !5
  store i32 %151, ptr %3, align 4
  store i32 1, ptr %9, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #5
  br label %159

159:                                              ; preds = %150, %48, %36, %31
  %160 = load ptr, ptr %6, align 8
  call void @llvm.stackrestore.p0(ptr %160)
  %161 = load i32, ptr %3, align 4
  ret i32 %161
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn
declare ptr @llvm.stacksave.p0() #1

; Function Attrs: nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: write)
declare void @llvm.memset.p0.i64(ptr nocapture writeonly, i8, i64, i1 immarg) #2

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #3

; Function Attrs: inlinehint mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) ptr @_ZSt3maxIiERKT_S2_S2_(ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4), ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4)) #4

; Function Attrs: inlinehint mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) ptr @_ZSt3minIiERKT_S2_S2_(ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4), ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4)) #4

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #3

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn
declare void @llvm.stackrestore.p0(ptr) #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 }
attributes #2 = { nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: write) }
attributes #3 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #4 = { inlinehint 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 #5 = { 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"}


; 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 nounwind uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z7EggDropii(i32 noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = add nsw i32 %0, 1
  %8 = zext i32 %7 to i64
  %9 = add i32 %1, 1
  %10 = zext i32 %9 to i64
  %11 = mul nuw i64 %10, %8
  %12 = alloca i32, i64 %11, align 16
  %13 = shl nuw i64 %11, 2
  call void @llvm.memset.p0.i64(ptr nonnull align 16 %12, i8 -1, i64 %13, i1 false)
  %or.cond = icmp ult i32 %1, 2
  %14 = icmp eq i32 %0, 1
  %or.cond47 = or i1 %14, %or.cond
  br i1 %or.cond47, label %48, label %15

15:                                               ; preds = %2
  %16 = sext i32 %0 to i64
  %17 = mul nsw i64 %10, %16
  %18 = getelementptr inbounds i32, ptr %12, i64 %17
  %19 = sext i32 %1 to i64
  %20 = getelementptr inbounds i32, ptr %18, i64 %19
  %21 = load i32, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  %.not = icmp eq i32 %21, -1
  br i1 %.not, label %22, label %48

22:                                               ; preds = %15
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr nonnull %3) #4
  store i32 2147483647, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %.not4448 = icmp slt i32 %1, 1
  br i1 %.not4448, label %._crit_edge, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %22
  %23 = add nsw i32 %0, -1
  %24 = sext i32 %23 to i64
  %25 = mul nsw i64 %10, %24
  %26 = getelementptr inbounds i32, ptr %12, i64 %25
  br label %28

._crit_edge:                                      ; preds = %42, %22
  %27 = phi i32 [ 2147483647, %22 ], [ %47, %42 ]
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr nonnull %3) #4
  br label %48

28:                                               ; preds = %.lr.ph, %42
  %indvars.iv = phi i64 [ 1, %.lr.ph ], [ %indvars.iv.next, %42 ]
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr nonnull %4) #4
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr nonnull %5) #4
  %29 = add nsw i64 %indvars.iv, -1
  %30 = getelementptr inbounds i32, ptr %26, i64 %29
  %31 = load i32, ptr %30, align 4, !tbaa !5
  %.not45 = icmp eq i32 %31, -1
  br i1 %.not45, label %32, label %35

32:                                               ; preds = %28
  %33 = trunc nuw nsw i64 %29 to i32
  %34 = call noundef i32 @_Z7EggDropii(i32 noundef %23, i32 noundef %33)
  store i32 %34, ptr %30, align 4, !tbaa !5
  br label %35

35:                                               ; preds = %28, %32
  %.sink = phi i32 [ %34, %32 ], [ %31, %28 ]
  store i32 %.sink, ptr %4, align 4
  %36 = sub nsw i64 %19, %indvars.iv
  %37 = getelementptr inbounds i32, ptr %18, i64 %36
  %38 = load i32, ptr %37, align 4, !tbaa !5
  %.not46 = icmp eq i32 %38, -1
  br i1 %.not46, label %39, label %42

39:                                               ; preds = %35
  %40 = trunc nsw i64 %36 to i32
  %41 = call noundef i32 @_Z7EggDropii(i32 noundef %0, i32 noundef %40)
  store i32 %41, ptr %37, align 4, !tbaa !5
  br label %42

42:                                               ; preds = %35, %39
  %.sink51 = phi i32 [ %41, %39 ], [ %38, %35 ]
  store i32 %.sink51, ptr %5, align 4
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr nonnull %6) #4
  %43 = call noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) ptr @_ZSt3maxIiERKT_S2_S2_(ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %4, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %5)
  %44 = load i32, ptr %43, align 4, !tbaa !5
  %45 = add nsw i32 %44, 1
  store i32 %45, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %46 = call noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) ptr @_ZSt3minIiERKT_S2_S2_(ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %3, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %6)
  %47 = load i32, ptr %46, align 4, !tbaa !5
  store i32 %47, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr nonnull %6) #4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr nonnull %5) #4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr nonnull %4) #4
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next, %10
  br i1 %exitcond.not, label %._crit_edge, label %28, !llvm.loop !9

48:                                               ; preds = %15, %2, %._crit_edge
  %.038 = phi i32 [ %27, %._crit_edge ], [ %1, %2 ], [ %21, %15 ]
  ret i32 %.038
}

; Function Attrs: mustprogress nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: write)
declare void @llvm.memset.p0.i64(ptr nocapture writeonly, i8, i64, i1 immarg) #1

; Function Attrs: mustprogress nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #2

; Function Attrs: inlinehint mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) ptr @_ZSt3maxIiERKT_S2_S2_(ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4), ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4)) local_unnamed_addr #3

; Function Attrs: inlinehint mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) ptr @_ZSt3minIiERKT_S2_S2_(ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4), ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4)) local_unnamed_addr #3

; Function Attrs: mustprogress nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #2

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 = { mustprogress nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: write) }
attributes #2 = { mustprogress nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #3 = { inlinehint 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 #4 = { 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: DSEPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,MergedLoadStoreMotionPass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass