; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: lydsy (1919)

; 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
@m = external dso_local global i32, align 4
@mod = external dso_local global i32, align 4
@tot = external dso_local global i32, align 4
@p = external dso_local global [500001 x i32], align 16
@pw = external dso_local global [500001 x i32], align 16
@a = external dso_local global [500001 x i32], align 16
@b = external dso_local global [500001 x i32], align 16
@.str = external hidden unnamed_addr constant [5 x i8], align 1
@.str.1 = external hidden unnamed_addr constant [3 x i8], align 1
@.str.2 = external hidden unnamed_addr constant [4 x i8], align 1

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef i32 @_Z7mod_powii(i32 noundef, i32 noundef) #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
declare dso_local void @_Z3NTTPii(ptr noundef, i32 noundef) #2

; Function Attrs: mustprogress norecurse uwtable
define dso_local noundef i32 @main() #3 {
  %1 = alloca i32, align 4
  %2 = alloca i32, align 4
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i8, align 1
  %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
  store i32 0, ptr %1, align 4
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %2) #5
  %13 = call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef @.str, ptr noundef @n, ptr noundef @m)
  %14 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %15 = add nsw i32 %14, 1
  store i32 %15, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %16 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  store i32 %16, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %17 = load i32, ptr @m, align 4, !tbaa !5
  %18 = sub nsw i32 %17, 1
  %19 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %20 = srem i32 %18, %19
  %21 = add nsw i32 %20, 1
  store i32 %21, ptr @m, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %3) #5
  store i32 2, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  br label %22

22:                                               ; preds = %46, %0
  %23 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %24 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %25 = mul nsw i32 %23, %24
  %26 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %27 = icmp sle i32 %25, %26
  br i1 %27, label %29, label %28

28:                                               ; preds = %22
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %3) #5
  br label %49

29:                                               ; preds = %22
  br label %30

30:                                               ; preds = %36, %29
  %31 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %32 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %33 = srem i32 %31, %32
  %34 = icmp eq i32 %33, 0
  br i1 %34, label %35, label %45

35:                                               ; preds = %30
  br label %36

36:                                               ; preds = %35
  %37 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %38 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %39 = sdiv i32 %38, %37
  store i32 %39, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %40 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %41 = load i32, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  %42 = add nsw i32 %41, 1
  store i32 %42, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  %43 = sext i32 %41 to i64
  %44 = getelementptr inbounds [500001 x i32], ptr @p, i64 0, i64 %43
  store i32 %40, ptr %44, align 4, !tbaa !5
  br label %30, !llvm.loop !9

45:                                               ; preds = %30
  br label %46

46:                                               ; preds = %45
  %47 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %48 = add nsw i32 %47, 1
  store i32 %48, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  br label %22, !llvm.loop !11

49:                                               ; preds = %28
  %50 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %51 = icmp sgt i32 %50, 1
  br i1 %51, label %52, label %58

52:                                               ; preds = %49
  %53 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %54 = load i32, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  %55 = add nsw i32 %54, 1
  store i32 %55, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  %56 = sext i32 %54 to i64
  %57 = getelementptr inbounds [500001 x i32], ptr @p, i64 0, i64 %56
  store i32 %53, ptr %57, align 4, !tbaa !5
  br label %58

58:                                               ; preds = %52, %49
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %4) #5
  store i32 2, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %59

59:                                               ; preds = %143, %58
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 1, ptr %5) #5
  store i8 1, ptr %5, align 1, !tbaa !12
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #5
  store i32 0, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %60

60:                                               ; preds = %102, %59
  %61 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %62 = load i32, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  %63 = icmp slt i32 %61, %62
  br i1 %63, label %64, label %67

64:                                               ; preds = %60
  %65 = load i8, ptr %5, align 1, !tbaa !12, !range !14, !noundef !15
  %66 = trunc i8 %65 to i1
  br label %67

67:                                               ; preds = %64, %60
  %68 = phi i1 [ false, %60 ], [ %66, %64 ]
  br i1 %68, label %70, label %69

69:                                               ; preds = %67
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #5
  br label %105

70:                                               ; preds = %67
  %71 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %72 = icmp ne i32 %71, 0
  br i1 %72, label %73, label %84

73:                                               ; preds = %70
  %74 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %75 = sub nsw i32 %74, 1
  %76 = sext i32 %75 to i64
  %77 = getelementptr inbounds [500001 x i32], ptr @p, i64 0, i64 %76
  %78 = load i32, ptr %77, align 4, !tbaa !5
  %79 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %80 = sext i32 %79 to i64
  %81 = getelementptr inbounds [500001 x i32], ptr @p, i64 0, i64 %80
  %82 = load i32, ptr %81, align 4, !tbaa !5
  %83 = icmp ne i32 %78, %82
  br i1 %83, label %84, label %101

84:                                               ; preds = %73, %70
  %85 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %86 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %87 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %88 = sext i32 %87 to i64
  %89 = getelementptr inbounds [500001 x i32], ptr @p, i64 0, i64 %88
  %90 = load i32, ptr %89, align 4, !tbaa !5
  %91 = sdiv i32 %86, %90
  %92 = call noundef i32 @_Z7mod_powii(i32 noundef %85, i32 noundef %91)
  %93 = icmp ne i32 %92, 1
  %94 = zext i1 %93 to i32
  %95 = load i8, ptr %5, align 1, !tbaa !12, !range !14, !noundef !15
  %96 = trunc i8 %95 to i1
  %97 = zext i1 %96 to i32
  %98 = and i32 %97, %94
  %99 = icmp ne i32 %98, 0
  %100 = zext i1 %99 to i8
  store i8 %100, ptr %5, align 1, !tbaa !12
  br label %101

101:                                              ; preds = %84, %73
  br label %102

102:                                              ; preds = %101
  %103 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %104 = add nsw i32 %103, 1
  store i32 %104, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %60, !llvm.loop !16

105:                                              ; preds = %69
  %106 = load i8, ptr %5, align 1, !tbaa !12, !range !14, !noundef !15
  %107 = trunc i8 %106 to i1
  br i1 %107, label %108, label %139

108:                                              ; preds = %105
  %109 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %110 = load i32, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  %111 = sub nsw i32 %110, 1
  %112 = sext i32 %111 to i64
  %113 = getelementptr inbounds [500001 x i32], ptr @pw, i64 0, i64 %112
  store i32 %109, ptr %113, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #5
  %114 = load i32, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  %115 = sub nsw i32 %114, 2
  store i32 %115, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %116

116:                                              ; preds = %135, %108
  %117 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %118 = icmp sge i32 %117, 0
  br i1 %118, label %120, label %119

119:                                              ; preds = %116
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #5
  br label %138

120:                                              ; preds = %116
  %121 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %122 = add nsw i32 %121, 1
  %123 = sext i32 %122 to i64
  %124 = getelementptr inbounds [500001 x i32], ptr @pw, i64 0, i64 %123
  %125 = load i32, ptr %124, align 4, !tbaa !5
  %126 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %127 = add nsw i32 %126, 1
  %128 = sext i32 %127 to i64
  %129 = getelementptr inbounds [500001 x i32], ptr @p, i64 0, i64 %128
  %130 = load i32, ptr %129, align 4, !tbaa !5
  %131 = call noundef i32 @_Z7mod_powii(i32 noundef %125, i32 noundef %130)
  %132 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %133 = sext i32 %132 to i64
  %134 = getelementptr inbounds [500001 x i32], ptr @pw, i64 0, i64 %133
  store i32 %131, ptr %134, align 4, !tbaa !5
  br label %135

135:                                              ; preds = %120
  %136 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %137 = add nsw i32 %136, -1
  store i32 %137, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %116, !llvm.loop !17

138:                                              ; preds = %119
  store i32 8, ptr %8, align 4
  br label %140

139:                                              ; preds = %105
  store i32 0, ptr %8, align 4
  br label %140

140:                                              ; preds = %139, %138
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 1, ptr %5) #5
  %141 = load i32, ptr %8, align 4
  switch i32 %141, label %146 [
    i32 0, label %142
  ]

142:                                              ; preds = %140
  br label %143

143:                                              ; preds = %142
  %144 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %145 = add nsw i32 %144, 1
  store i32 %145, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %59, !llvm.loop !18

146:                                              ; preds = %140
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %4) #5
  br label %147

147:                                              ; preds = %146
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #5
  store i32 0, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  br label %148

148:                                              ; preds = %158, %147
  %149 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %150 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %151 = icmp slt i32 %149, %150
  br i1 %151, label %153, label %152

152:                                              ; preds = %148
  store i32 17, ptr %8, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #5
  br label %161

153:                                              ; preds = %148
  %154 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %155 = sext i32 %154 to i64
  %156 = getelementptr inbounds i32, ptr @a, i64 %155
  %157 = call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef @.str.1, ptr noundef %156)
  br label %158

158:                                              ; preds = %153
  %159 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %160 = add nsw i32 %159, 1
  store i32 %160, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  br label %148, !llvm.loop !19

161:                                              ; preds = %152
  call void @_Z3NTTPii(ptr noundef @a, i32 noundef 1)
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #5
  store i32 0, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  br label %162

162:                                              ; preds = %172, %161
  %163 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %164 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %165 = icmp slt i32 %163, %164
  br i1 %165, label %167, label %166

166:                                              ; preds = %162
  store i32 20, ptr %8, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #5
  br label %175

167:                                              ; preds = %162
  %168 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %169 = sext i32 %168 to i64
  %170 = getelementptr inbounds i32, ptr @b, i64 %169
  %171 = call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef @.str.1, ptr noundef %170)
  br label %172

172:                                              ; preds = %167
  %173 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %174 = add nsw i32 %173, 1
  store i32 %174, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  br label %162, !llvm.loop !20

175:                                              ; preds = %166
  call void @_Z3NTTPii(ptr noundef @b, i32 noundef 1)
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #5
  store i32 0, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  br label %176

176:                                              ; preds = %202, %175
  %177 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %178 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %179 = icmp slt i32 %177, %178
  br i1 %179, label %181, label %180

180:                                              ; preds = %176
  store i32 23, ptr %8, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #5
  br label %205

181:                                              ; preds = %176
  %182 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %183 = sext i32 %182 to i64
  %184 = getelementptr inbounds [500001 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %183
  %185 = load i32, ptr %184, align 4, !tbaa !5
  %186 = sext i32 %185 to i64
  %187 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %188 = sext i32 %187 to i64
  %189 = getelementptr inbounds [500001 x i32], ptr @b, i64 0, i64 %188
  %190 = load i32, ptr %189, align 4, !tbaa !5
  %191 = load i32, ptr @m, align 4, !tbaa !5
  %192 = call noundef i32 @_Z7mod_powii(i32 noundef %190, i32 noundef %191)
  %193 = sext i32 %192 to i64
  %194 = mul nsw i64 %186, %193
  %195 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %196 = sext i32 %195 to i64
  %197 = srem i64 %194, %196
  %198 = trunc i64 %197 to i32
  %199 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %200 = sext i32 %199 to i64
  %201 = getelementptr inbounds [500001 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %200
  store i32 %198, ptr %201, align 4, !tbaa !5
  br label %202

202:                                              ; preds = %181
  %203 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %204 = add nsw i32 %203, 1
  store i32 %204, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  br label %176, !llvm.loop !21

205:                                              ; preds = %180
  call void @_Z3NTTPii(ptr noundef @a, i32 noundef -1)
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #5
  store i32 0, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  br label %206

206:                                              ; preds = %217, %205
  %207 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %208 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %209 = icmp slt i32 %207, %208
  br i1 %209, label %211, label %210

210:                                              ; preds = %206
  store i32 26, ptr %8, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #5
  br label %220

211:                                              ; preds = %206
  %212 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %213 = sext i32 %212 to i64
  %214 = getelementptr inbounds [500001 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %213
  %215 = load i32, ptr %214, align 4, !tbaa !5
  %216 = call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef @.str.2, i32 noundef %215)
  br label %217

217:                                              ; preds = %211
  %218 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %219 = add nsw i32 %218, 1
  store i32 %219, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  br label %206, !llvm.loop !22

220:                                              ; preds = %210
  store i32 0, ptr %1, align 4
  store i32 1, ptr %8, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %2) #5
  %221 = load i32, ptr %1, align 4
  ret i32 %221
}

declare i32 @__isoc99_scanf(ptr noundef, ...) #4

declare i32 @printf(ptr noundef, ...) #4

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 = { 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 #3 = { mustprogress norecurse 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 = { "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"}
!11 = distinct !{!11, !10}
!12 = !{!13, !13, i64 0}
!13 = !{!"bool", !7, i64 0}
!14 = !{i8 0, i8 2}
!15 = !{}
!16 = distinct !{!16, !10}
!17 = distinct !{!17, !10}
!18 = distinct !{!18, !10}
!19 = distinct !{!19, !10}
!20 = distinct !{!20, !10}
!21 = distinct !{!21, !10}
!22 = distinct !{!22, !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 global i32, align 4
@m = external dso_local global i32, align 4
@mod = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@tot = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@p = external dso_local local_unnamed_addr global [500001 x i32], align 16
@pw = external dso_local local_unnamed_addr global [500001 x i32], align 16
@a = external dso_local global [500001 x i32], align 16
@b = external dso_local global [500001 x i32], align 16
@.str = external hidden unnamed_addr constant [5 x i8], align 1
@.str.1 = external hidden unnamed_addr constant [3 x i8], align 1
@.str.2 = external hidden unnamed_addr constant [4 x i8], align 1

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef i32 @_Z7mod_powii(i32 noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: mustprogress uwtable
declare dso_local void @_Z3NTTPii(ptr noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #1

; Function Attrs: mustprogress norecurse uwtable
define dso_local noundef i32 @main() local_unnamed_addr #2 {
  %1 = tail call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef nonnull @.str, ptr noundef nonnull @n, ptr noundef nonnull @m)
  %2 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %3 = add nsw i32 %2, 1
  store i32 %3, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %4 = load i32, ptr @m, align 4, !tbaa !5
  %5 = add nsw i32 %4, -1
  %6 = srem i32 %5, %2
  %7 = add nsw i32 %6, 1
  store i32 %7, ptr @m, align 4, !tbaa !5
  %tot.promoted60 = load i32, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  %.not63 = icmp slt i32 %2, 4
  br i1 %.not63, label %._crit_edge67, label %.preheader57

.preheader57:                                     ; preds = %0, %18
  %.05266 = phi i32 [ %19, %18 ], [ 2, %0 ]
  %.05365 = phi i32 [ %.154.lcssa, %18 ], [ %2, %0 ]
  %.lcssa596264 = phi i32 [ %.lcssa5961, %18 ], [ %tot.promoted60, %0 ]
  %8 = srem i32 %.05365, %.05266
  %9 = icmp eq i32 %8, 0
  br i1 %9, label %.lr.ph.preheader, label %18

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %.preheader57
  %10 = sext i32 %.lcssa596264 to i64
  br label %.lr.ph

._crit_edge67:                                    ; preds = %18, %0
  %11 = phi i32 [ %tot.promoted60, %0 ], [ %.lcssa5961, %18 ]
  %.053.lcssa = phi i32 [ %2, %0 ], [ %.154.lcssa, %18 ]
  %12 = icmp sgt i32 %.053.lcssa, 1
  br i1 %12, label %21, label %25

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader, %.lr.ph
  %indvars.iv = phi i64 [ %10, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next, %.lr.ph ]
  %.15458 = phi i32 [ %.05365, %.lr.ph.preheader ], [ %13, %.lr.ph ]
  %13 = sdiv i32 %.15458, %.05266
  %indvars.iv.next = add nsw i64 %indvars.iv, 1
  %14 = getelementptr inbounds [500001 x i32], ptr @p, i64 0, i64 %indvars.iv
  store i32 %.05266, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %15 = srem i32 %13, %.05266
  %16 = icmp eq i32 %15, 0
  br i1 %16, label %.lr.ph, label %._crit_edge, !llvm.loop !9

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph
  %17 = trunc nsw i64 %indvars.iv.next to i32
  store i32 %17, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  br label %18

18:                                               ; preds = %._crit_edge, %.preheader57
  %.lcssa5961 = phi i32 [ %17, %._crit_edge ], [ %.lcssa596264, %.preheader57 ]
  %.154.lcssa = phi i32 [ %13, %._crit_edge ], [ %.05365, %.preheader57 ]
  %19 = add nuw nsw i32 %.05266, 1
  %20 = mul nuw nsw i32 %19, %19
  %.not = icmp sgt i32 %20, %.154.lcssa
  br i1 %.not, label %._crit_edge67, label %.preheader57, !llvm.loop !11

21:                                               ; preds = %._crit_edge67
  %22 = add nsw i32 %11, 1
  store i32 %22, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  %23 = sext i32 %11 to i64
  %24 = getelementptr inbounds [500001 x i32], ptr @p, i64 0, i64 %23
  store i32 %.053.lcssa, ptr %24, align 4, !tbaa !5
  br label %25

25:                                               ; preds = %21, %._crit_edge67
  %26 = phi i32 [ %22, %21 ], [ %11, %._crit_edge67 ]
  %27 = icmp sgt i32 %26, 0
  br i1 %27, label %.split, label %.split77.thread

.split:                                           ; preds = %25, %.critedge
  %28 = phi i32 [ %37, %.critedge ], [ %26, %25 ]
  %.051 = phi i32 [ %38, %.critedge ], [ 2, %25 ]
  %29 = icmp sgt i32 %28, 0
  br i1 %29, label %30, label %.split77.thread

30:                                               ; preds = %.split
  %.pre = load i32, ptr @p, align 16, !tbaa !5
  %31 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %32 = sdiv i32 %31, %.pre
  %33 = tail call noundef i32 @_Z7mod_powii(i32 noundef %.051, i32 noundef %32)
  %.pre121 = load i32, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  %34 = icmp ne i32 %33, 1
  %35 = icmp sgt i32 %.pre121, 1
  %36 = and i1 %35, %34
  br i1 %36, label %.lr.ph72.peel.next, label %.critedge

.critedge:                                        ; preds = %50, %30
  %37 = phi i32 [ %.pre121, %30 ], [ %51, %50 ]
  %.050.lcssa = phi i1 [ %34, %30 ], [ %.1, %50 ]
  %38 = add nuw nsw i32 %.051, 1
  br i1 %.050.lcssa, label %.split77, label %.split, !llvm.loop !12

.lr.ph72.peel.next:                               ; preds = %30, %50
  %39 = phi i32 [ %51, %50 ], [ %.pre121, %30 ]
  %indvars.iv101 = phi i64 [ %indvars.iv.next102, %50 ], [ 1, %30 ]
  %40 = add nsw i64 %indvars.iv101, -1
  %41 = getelementptr inbounds [500001 x i32], ptr @p, i64 0, i64 %40
  %42 = load i32, ptr %41, align 4, !tbaa !5
  %43 = getelementptr inbounds [500001 x i32], ptr @p, i64 0, i64 %indvars.iv101
  %44 = load i32, ptr %43, align 4, !tbaa !5
  %.not56 = icmp eq i32 %42, %44
  br i1 %.not56, label %50, label %45

45:                                               ; preds = %.lr.ph72.peel.next
  %46 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %47 = sdiv i32 %46, %44
  %48 = tail call noundef i32 @_Z7mod_powii(i32 noundef %.051, i32 noundef %47)
  %49 = icmp ne i32 %48, 1
  %.pre123 = load i32, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  br label %50

50:                                               ; preds = %.lr.ph72.peel.next, %45
  %51 = phi i32 [ %.pre123, %45 ], [ %39, %.lr.ph72.peel.next ]
  %.1 = phi i1 [ %49, %45 ], [ true, %.lr.ph72.peel.next ]
  %indvars.iv.next102 = add nuw nsw i64 %indvars.iv101, 1
  %52 = sext i32 %51 to i64
  %53 = icmp slt i64 %indvars.iv.next102, %52
  %54 = and i1 %53, %.1
  br i1 %54, label %.lr.ph72.peel.next, label %.critedge, !llvm.loop !14

.split77.thread:                                  ; preds = %.split, %25
  %.us-phi.ph = phi i32 [ 2, %25 ], [ %.051, %.split ]
  %.us-phi78.ph = phi i32 [ %26, %25 ], [ %28, %.split ]
  %55 = add nsw i32 %.us-phi78.ph, -1
  %56 = sext i32 %55 to i64
  %57 = getelementptr inbounds [500001 x i32], ptr @pw, i64 0, i64 %56
  store i32 %.us-phi.ph, ptr %57, align 4, !tbaa !5
  br label %.preheader

.split77:                                         ; preds = %.critedge
  %58 = add nsw i32 %37, -1
  %59 = sext i32 %58 to i64
  %60 = getelementptr inbounds [500001 x i32], ptr @pw, i64 0, i64 %59
  store i32 %.051, ptr %60, align 4, !tbaa !5
  %61 = icmp sgt i32 %37, 1
  br i1 %61, label %.lr.ph81.preheader, label %.preheader

.lr.ph81.preheader:                               ; preds = %.split77
  %62 = add nsw i32 %37, -2
  %63 = zext nneg i32 %62 to i64
  br label %.lr.ph81

.preheader:                                       ; preds = %.lr.ph81, %.split77.thread, %.split77
  %64 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %65 = icmp sgt i32 %64, 0
  br i1 %65, label %.lr.ph83, label %._crit_edge84

.lr.ph81:                                         ; preds = %.lr.ph81.preheader, %.lr.ph81
  %indvars.iv104 = phi i64 [ %63, %.lr.ph81.preheader ], [ %indvars.iv.next105, %.lr.ph81 ]
  %66 = add nuw nsw i64 %indvars.iv104, 1
  %67 = getelementptr inbounds [500001 x i32], ptr @pw, i64 0, i64 %66
  %68 = load i32, ptr %67, align 4, !tbaa !5
  %69 = getelementptr inbounds [500001 x i32], ptr @p, i64 0, i64 %66
  %70 = load i32, ptr %69, align 4, !tbaa !5
  %71 = tail call noundef i32 @_Z7mod_powii(i32 noundef %68, i32 noundef %70)
  %72 = getelementptr inbounds [500001 x i32], ptr @pw, i64 0, i64 %indvars.iv104
  store i32 %71, ptr %72, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next105 = add nsw i64 %indvars.iv104, -1
  %.not132 = icmp eq i64 %indvars.iv104, 0
  br i1 %.not132, label %.preheader, label %.lr.ph81, !llvm.loop !16

._crit_edge84:                                    ; preds = %.lr.ph83, %.preheader
  tail call void @_Z3NTTPii(ptr noundef nonnull @a, i32 noundef 1)
  %73 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %74 = icmp sgt i32 %73, 0
  br i1 %74, label %.lr.ph87, label %._crit_edge88

.lr.ph83:                                         ; preds = %.preheader, %.lr.ph83
  %indvars.iv107 = phi i64 [ %indvars.iv.next108, %.lr.ph83 ], [ 0, %.preheader ]
  %75 = getelementptr inbounds i32, ptr @a, i64 %indvars.iv107
  %76 = tail call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef nonnull @.str.1, ptr noundef nonnull %75)
  %indvars.iv.next108 = add nuw nsw i64 %indvars.iv107, 1
  %77 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %78 = sext i32 %77 to i64
  %79 = icmp slt i64 %indvars.iv.next108, %78
  br i1 %79, label %.lr.ph83, label %._crit_edge84, !llvm.loop !17

._crit_edge88:                                    ; preds = %.lr.ph87, %._crit_edge84
  tail call void @_Z3NTTPii(ptr noundef nonnull @b, i32 noundef 1)
  %80 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %81 = icmp sgt i32 %80, 0
  br i1 %81, label %.lr.ph91, label %._crit_edge92

.lr.ph87:                                         ; preds = %._crit_edge84, %.lr.ph87
  %indvars.iv110 = phi i64 [ %indvars.iv.next111, %.lr.ph87 ], [ 0, %._crit_edge84 ]
  %82 = getelementptr inbounds i32, ptr @b, i64 %indvars.iv110
  %83 = tail call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef nonnull @.str.1, ptr noundef nonnull %82)
  %indvars.iv.next111 = add nuw nsw i64 %indvars.iv110, 1
  %84 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %85 = sext i32 %84 to i64
  %86 = icmp slt i64 %indvars.iv.next111, %85
  br i1 %86, label %.lr.ph87, label %._crit_edge88, !llvm.loop !18

._crit_edge92:                                    ; preds = %.lr.ph91, %._crit_edge88
  tail call void @_Z3NTTPii(ptr noundef nonnull @a, i32 noundef -1)
  %87 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %88 = icmp sgt i32 %87, 0
  br i1 %88, label %.lr.ph95, label %._crit_edge96

.lr.ph91:                                         ; preds = %._crit_edge88, %.lr.ph91
  %indvars.iv113 = phi i64 [ %indvars.iv.next114, %.lr.ph91 ], [ 0, %._crit_edge88 ]
  %89 = getelementptr inbounds [500001 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %indvars.iv113
  %90 = load i32, ptr %89, align 4, !tbaa !5
  %91 = sext i32 %90 to i64
  %92 = getelementptr inbounds [500001 x i32], ptr @b, i64 0, i64 %indvars.iv113
  %93 = load i32, ptr %92, align 4, !tbaa !5
  %94 = load i32, ptr @m, align 4, !tbaa !5
  %95 = tail call noundef i32 @_Z7mod_powii(i32 noundef %93, i32 noundef %94)
  %96 = sext i32 %95 to i64
  %97 = mul nsw i64 %96, %91
  %98 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %99 = sext i32 %98 to i64
  %100 = srem i64 %97, %99
  %101 = trunc nsw i64 %100 to i32
  store i32 %101, ptr %89, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next114 = add nuw nsw i64 %indvars.iv113, 1
  %102 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %103 = sext i32 %102 to i64
  %104 = icmp slt i64 %indvars.iv.next114, %103
  br i1 %104, label %.lr.ph91, label %._crit_edge92, !llvm.loop !19

._crit_edge96:                                    ; preds = %.lr.ph95, %._crit_edge92
  ret i32 0

.lr.ph95:                                         ; preds = %._crit_edge92, %.lr.ph95
  %indvars.iv116 = phi i64 [ %indvars.iv.next117, %.lr.ph95 ], [ 0, %._crit_edge92 ]
  %105 = getelementptr inbounds [500001 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %indvars.iv116
  %106 = load i32, ptr %105, align 4, !tbaa !5
  %107 = tail call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef nonnull dereferenceable(1) @.str.2, i32 noundef %106)
  %indvars.iv.next117 = add nuw nsw i64 %indvars.iv116, 1
  %108 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %109 = sext i32 %108 to i64
  %110 = icmp slt i64 %indvars.iv.next117, %109
  br i1 %110, label %.lr.ph95, label %._crit_edge96, !llvm.loop !20
}

; Function Attrs: nofree nounwind
declare noundef i32 @__isoc99_scanf(ptr nocapture noundef readonly, ...) local_unnamed_addr #3

; Function Attrs: nofree nounwind
declare noundef i32 @printf(ptr nocapture noundef readonly, ...) local_unnamed_addr #3

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 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 #2 = { mustprogress norecurse 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 #3 = { nofree nounwind "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}
!12 = distinct !{!12, !10, !13}
!13 = !{!"llvm.loop.unswitch.partial.disable"}
!14 = distinct !{!14, !10, !15}
!15 = !{!"llvm.loop.peeled.count", i32 1}
!16 = distinct !{!16, !10}
!17 = distinct !{!17, !10}
!18 = distinct !{!18, !10}
!19 = distinct !{!19, !10}
!20 = distinct !{!20, !10}


; Effective O3 passes: AggressiveInstCombinePass,BDCEPass,CorrelatedValuePropagationPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,IndVarSimplifyPass,InferAlignmentPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopFullUnrollPass,LoopInstSimplifyPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyCFGPass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,ReassociatePass,SCCPPass,SROAPass,SimpleLoopUnswitchPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass