; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: lydsy/1407.ll (Z5checkv)

; 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
@f = external dso_local global [15 x i32], align 16
@d = external dso_local global [15 x i32], align 16
@c = external dso_local global [15 x i32], align 16
@m = external dso_local global i32, align 4

; Function Attrs: mustprogress uwtable
declare dso_local noundef i32 @_Z5exgcdiiRiS_(i32 noundef, i32 noundef, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4), ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4)) #0

; 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

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local noundef zeroext i1 @_Z5checkv() #0 {
  %1 = alloca i1, align 1
  %2 = alloca i32, align 4
  %3 = alloca i32, align 4
  %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
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %2) #2
  store i32 0, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  br label %10

10:                                               ; preds = %100, %0
  %11 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %12 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %13 = icmp slt i32 %11, %12
  br i1 %13, label %15, label %14

14:                                               ; preds = %10
  store i32 2, ptr %3, align 4
  br label %103

15:                                               ; preds = %10
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %4) #2
  %16 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %17 = add nsw i32 %16, 1
  store i32 %17, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %18

18:                                               ; preds = %94, %15
  %19 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %20 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %21 = icmp slt i32 %19, %20
  br i1 %21, label %23, label %22

22:                                               ; preds = %18
  store i32 5, ptr %3, align 4
  br label %97

23:                                               ; preds = %18
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #2
  %24 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %25 = sext i32 %24 to i64
  %26 = getelementptr inbounds [15 x i32], ptr @d, i64 0, i64 %25
  %27 = load i32, ptr %26, align 4, !tbaa !5
  %28 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %29 = sext i32 %28 to i64
  %30 = getelementptr inbounds [15 x i32], ptr @d, i64 0, i64 %29
  %31 = load i32, ptr %30, align 4, !tbaa !5
  %32 = sub nsw i32 %27, %31
  %33 = load i32, ptr @m, align 4, !tbaa !5
  %34 = srem i32 %32, %33
  store i32 %34, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  %35 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %36 = sext i32 %35 to i64
  %37 = getelementptr inbounds [15 x i32], ptr @f, i64 0, i64 %36
  %38 = load i32, ptr %37, align 4, !tbaa !5
  %39 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %40 = sext i32 %39 to i64
  %41 = getelementptr inbounds [15 x i32], ptr @f, i64 0, i64 %40
  %42 = load i32, ptr %41, align 4, !tbaa !5
  %43 = sub nsw i32 %38, %42
  store i32 %43, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  %44 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %45 = icmp slt i32 %44, 0
  br i1 %45, label %46, label %50

46:                                               ; preds = %23
  %47 = load i32, ptr @m, align 4, !tbaa !5
  %48 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %49 = add nsw i32 %48, %47
  store i32 %49, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  br label %50

50:                                               ; preds = %46, %23
  %51 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %52 = load i32, ptr @m, align 4, !tbaa !5
  %53 = call noundef i32 @_Z5exgcdiiRiS_(i32 noundef %51, i32 noundef %52, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %7, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %8)
  store i32 %53, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %54 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %55 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %56 = srem i32 %54, %55
  %57 = icmp ne i32 %56, 0
  br i1 %57, label %58, label %59

58:                                               ; preds = %50
  store i32 7, ptr %3, align 4
  br label %91

59:                                               ; preds = %50
  %60 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %61 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %62 = mul nsw i32 %60, %61
  %63 = load i32, ptr @m, align 4, !tbaa !5
  %64 = srem i32 %62, %63
  %65 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %66 = sdiv i32 %64, %65
  store i32 %66, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %67 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %68 = icmp slt i32 %67, 0
  br i1 %68, label %69, label %75

69:                                               ; preds = %59
  %70 = load i32, ptr @m, align 4, !tbaa !5
  %71 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %72 = sdiv i32 %70, %71
  %73 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %74 = add nsw i32 %73, %72
  store i32 %74, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %75

75:                                               ; preds = %69, %59
  %76 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %77 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %78 = sext i32 %77 to i64
  %79 = getelementptr inbounds [15 x i32], ptr @c, i64 0, i64 %78
  %80 = load i32, ptr %79, align 4, !tbaa !5
  %81 = icmp sle i32 %76, %80
  br i1 %81, label %82, label %90

82:                                               ; preds = %75
  %83 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %84 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %85 = sext i32 %84 to i64
  %86 = getelementptr inbounds [15 x i32], ptr @c, i64 0, i64 %85
  %87 = load i32, ptr %86, align 4, !tbaa !5
  %88 = icmp sle i32 %83, %87
  br i1 %88, label %89, label %90

89:                                               ; preds = %82
  store i1 false, ptr %1, align 1
  store i32 1, ptr %3, align 4
  br label %91

90:                                               ; preds = %82, %75
  store i32 0, ptr %3, align 4
  br label %91

91:                                               ; preds = %90, %89, %58
  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
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #2
  %92 = load i32, ptr %3, align 4
  switch i32 %92, label %97 [
    i32 0, label %93
    i32 7, label %94
  ]

93:                                               ; preds = %91
  br label %94

94:                                               ; preds = %93, %91
  %95 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %96 = add nsw i32 %95, 1
  store i32 %96, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %18, !llvm.loop !9

97:                                               ; preds = %91, %22
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %4) #2
  %98 = load i32, ptr %3, align 4
  switch i32 %98, label %103 [
    i32 5, label %99
  ]

99:                                               ; preds = %97
  br label %100

100:                                              ; preds = %99
  %101 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %102 = add nsw i32 %101, 1
  store i32 %102, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  br label %10, !llvm.loop !11

103:                                              ; preds = %97, %14
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %2) #2
  %104 = load i32, ptr %3, align 4
  switch i32 %104, label %108 [
    i32 2, label %105
    i32 1, label %106
  ]

105:                                              ; preds = %103
  store i1 true, ptr %1, align 1
  br label %106

106:                                              ; preds = %105, %103
  %107 = load i1, ptr %1, align 1
  ret i1 %107

108:                                              ; preds = %103
  unreachable
}

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"}
!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
@f = external dso_local local_unnamed_addr global [15 x i32], align 16
@d = external dso_local local_unnamed_addr global [15 x i32], align 16
@c = external dso_local local_unnamed_addr global [15 x i32], align 16
@m = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4

; Function Attrs: mustprogress uwtable
declare dso_local noundef i32 @_Z5exgcdiiRiS_(i32 noundef, i32 noundef, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4), ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4)) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: mustprogress nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #1

; Function Attrs: mustprogress nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #1

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local noundef zeroext i1 @_Z5checkv() local_unnamed_addr #0 {
  %1 = alloca i32, align 4
  %2 = alloca i32, align 4
  %3 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %4 = icmp slt i32 %3, 1
  br i1 %4, label %.loopexit38, label %.lr.ph42

.loopexit.loopexit:                               ; preds = %42
  %.pre = sext i32 %43 to i64
  br label %.loopexit

.loopexit:                                        ; preds = %.loopexit.loopexit, %.lr.ph42
  %.pre-phi = phi i64 [ %.pre, %.loopexit.loopexit ], [ %7, %.lr.ph42 ]
  %5 = phi i32 [ %43, %.loopexit.loopexit ], [ %6, %.lr.ph42 ]
  %.not50 = icmp slt i64 %indvars.iv.next49, %.pre-phi
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  br i1 %.not50, label %.lr.ph42, label %.loopexit38, !llvm.loop !9

.lr.ph42:                                         ; preds = %0, %.loopexit
  %6 = phi i32 [ %5, %.loopexit ], [ %3, %0 ]
  %indvars.iv48 = phi i64 [ %indvars.iv.next49, %.loopexit ], [ 0, %0 ]
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %.loopexit ], [ 1, %0 ]
  %indvars.iv.next49 = add nuw nsw i64 %indvars.iv48, 1
  %7 = sext i32 %6 to i64
  %8 = icmp slt i64 %indvars.iv.next49, %7
  br i1 %8, label %.lr.ph, label %.loopexit

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph42
  %9 = getelementptr inbounds [15 x i32], ptr @d, i64 0, i64 %indvars.iv48
  %10 = getelementptr inbounds [15 x i32], ptr @f, i64 0, i64 %indvars.iv48
  %11 = getelementptr inbounds [15 x i32], ptr @c, i64 0, i64 %indvars.iv48
  br label %12

12:                                               ; preds = %.lr.ph, %42
  %indvars.iv45 = phi i64 [ %indvars.iv, %.lr.ph ], [ %indvars.iv.next46, %42 ]
  %13 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %14 = getelementptr inbounds [15 x i32], ptr @d, i64 0, i64 %indvars.iv45
  %15 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %16 = sub nsw i32 %13, %15
  %17 = load i32, ptr @m, align 4
  %18 = srem i32 %16, %17
  %19 = getelementptr inbounds [15 x i32], ptr @f, i64 0, i64 %indvars.iv45
  %20 = load i32, ptr %19, align 4, !tbaa !5
  %21 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %22 = sub nsw i32 %20, %21
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr nonnull %1) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr nonnull %2) #2
  %23 = icmp slt i32 %18, 0
  %24 = select i1 %23, i32 %17, i32 0
  %.023 = add nsw i32 %24, %18
  %25 = call noundef i32 @_Z5exgcdiiRiS_(i32 noundef %.023, i32 noundef %17, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %1, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %2)
  %26 = srem i32 %22, %25
  %.not = icmp eq i32 %26, 0
  br i1 %.not, label %27, label %42

27:                                               ; preds = %12
  %28 = load i32, ptr %1, align 4, !tbaa !5
  %29 = mul nsw i32 %28, %22
  %30 = load i32, ptr @m, align 4, !tbaa !5
  %31 = srem i32 %29, %30
  %32 = sdiv i32 %31, %25
  %33 = icmp slt i32 %32, 0
  br i1 %33, label %34, label %37

34:                                               ; preds = %27
  %35 = sdiv i32 %30, %25
  %36 = add nsw i32 %35, %32
  br label %37

37:                                               ; preds = %34, %27
  %storemerge = phi i32 [ %36, %34 ], [ %32, %27 ]
  %38 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %.not32 = icmp sgt i32 %storemerge, %38
  br i1 %.not32, label %42, label %39

39:                                               ; preds = %37
  %40 = getelementptr inbounds [15 x i32], ptr @c, i64 0, i64 %indvars.iv45
  %41 = load i32, ptr %40, align 4, !tbaa !5
  %.not33 = icmp sgt i32 %storemerge, %41
  br i1 %.not33, label %42, label %.thread35

.thread35:                                        ; preds = %39
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr nonnull %2) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr nonnull %1) #2
  br label %.loopexit38

42:                                               ; preds = %37, %39, %12
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr nonnull %2) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr nonnull %1) #2
  %indvars.iv.next46 = add nuw nsw i64 %indvars.iv45, 1
  %43 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %44 = trunc nuw i64 %indvars.iv.next46 to i32
  %45 = icmp sgt i32 %43, %44
  br i1 %45, label %12, label %.loopexit.loopexit, !llvm.loop !11

.loopexit38:                                      ; preds = %.loopexit, %0, %.thread35
  %46 = phi i1 [ false, %.thread35 ], [ true, %0 ], [ true, %.loopexit ]
  ret i1 %46
}

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 = { mustprogress 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}


; Effective O3 passes: CorrelatedValuePropagationPass,DSEPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass