; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: lydsy/4073.ll (Z5solveiiiiiii)

; 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"

@cur = external dso_local global i32, align 4
@pre = external dso_local global i32, align 4
@f = external dso_local global [2 x [10001 x i64]], align 16

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local void @_Z5solveiiiiiii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3, i32 noundef %4, i32 noundef %5, i32 noundef %6) #0 {
  %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
  %14 = alloca i32, align 4
  %15 = alloca i32, align 4
  %16 = alloca i32, align 4
  %17 = alloca i32, align 4
  %18 = alloca i32, align 4
  %19 = alloca i64, align 8
  store i32 %0, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  store i32 %2, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  store i32 %3, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  store i32 %4, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  store i32 %5, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  store i32 %6, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %20 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %21 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %22 = icmp sgt i32 %20, %21
  br i1 %22, label %23, label %24

23:                                               ; preds = %7
  br label %129

24:                                               ; preds = %7
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %15) #2
  %25 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %26 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %27 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %28 = sub nsw i32 %26, %27
  %29 = ashr i32 %28, 1
  %30 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %31 = sdiv i32 %29, %30
  %32 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %33 = mul nsw i32 %31, %32
  %34 = add nsw i32 %25, %33
  store i32 %34, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %16) #2
  %35 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  store i32 %35, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %17) #2
  %36 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  store i32 %36, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  br label %37

37:                                               ; preds = %106, %24
  %38 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  %39 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %40 = icmp sle i32 %38, %39
  br i1 %40, label %41, label %45

41:                                               ; preds = %37
  %42 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  %43 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  %44 = icmp sle i32 %42, %43
  br label %45

45:                                               ; preds = %41, %37
  %46 = phi i1 [ false, %37 ], [ %44, %41 ]
  br i1 %46, label %48, label %47

47:                                               ; preds = %45
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %17) #2
  br label %110

48:                                               ; preds = %45
  %49 = load i32, ptr @pre, align 4, !tbaa !5
  %50 = sext i32 %49 to i64
  %51 = getelementptr inbounds [2 x [10001 x i64]], ptr @f, i64 0, i64 %50
  %52 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  %53 = sext i32 %52 to i64
  %54 = getelementptr inbounds [10001 x i64], ptr %51, i64 0, i64 %53
  %55 = load i64, ptr %54, align 8, !tbaa !9
  %56 = icmp eq i64 %55, -2000000000000000000
  br i1 %56, label %57, label %58

57:                                               ; preds = %48
  br label %106

58:                                               ; preds = %48
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %18) #2
  %59 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  %60 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  %61 = sub nsw i32 %59, %60
  %62 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %63 = sdiv i32 %61, %62
  store i32 %63, ptr %18, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %19) #2
  %64 = load i32, ptr @pre, align 4, !tbaa !5
  %65 = sext i32 %64 to i64
  %66 = getelementptr inbounds [2 x [10001 x i64]], ptr @f, i64 0, i64 %65
  %67 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  %68 = sext i32 %67 to i64
  %69 = getelementptr inbounds [10001 x i64], ptr %66, i64 0, i64 %68
  %70 = load i64, ptr %69, align 8, !tbaa !9
  %71 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !5
  %72 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %73 = mul nsw i32 %71, %72
  %74 = sext i32 %73 to i64
  %75 = add nsw i64 %70, %74
  %76 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !5
  %77 = sext i32 %76 to i64
  %78 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !5
  %79 = sext i32 %78 to i64
  %80 = sub nsw i64 %79, 1
  %81 = mul nsw i64 %77, %80
  %82 = ashr i64 %81, 1
  %83 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %84 = sext i32 %83 to i64
  %85 = mul nsw i64 %82, %84
  %86 = sub nsw i64 %75, %85
  store i64 %86, ptr %19, align 8, !tbaa !9
  %87 = load i32, ptr @cur, align 4, !tbaa !5
  %88 = sext i32 %87 to i64
  %89 = getelementptr inbounds [2 x [10001 x i64]], ptr @f, i64 0, i64 %88
  %90 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  %91 = sext i32 %90 to i64
  %92 = getelementptr inbounds [10001 x i64], ptr %89, i64 0, i64 %91
  %93 = load i64, ptr %92, align 8, !tbaa !9
  %94 = load i64, ptr %19, align 8, !tbaa !9
  %95 = icmp slt i64 %93, %94
  br i1 %95, label %96, label %105

96:                                               ; preds = %58
  %97 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  store i32 %97, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  %98 = load i64, ptr %19, align 8, !tbaa !9
  %99 = load i32, ptr @cur, align 4, !tbaa !5
  %100 = sext i32 %99 to i64
  %101 = getelementptr inbounds [2 x [10001 x i64]], ptr @f, i64 0, i64 %100
  %102 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  %103 = sext i32 %102 to i64
  %104 = getelementptr inbounds [10001 x i64], ptr %101, i64 0, i64 %103
  store i64 %98, ptr %104, align 8, !tbaa !9
  br label %105

105:                                              ; preds = %96, %58
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %19) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %18) #2
  br label %106

106:                                              ; preds = %105, %57
  %107 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %108 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  %109 = add nsw i32 %108, %107
  store i32 %109, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  br label %37, !llvm.loop !11

110:                                              ; preds = %47
  %111 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %112 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  %113 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %114 = sub nsw i32 %112, %113
  %115 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %116 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  %117 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %118 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %119 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  call void @_Z5solveiiiiiii(i32 noundef %111, i32 noundef %114, i32 noundef %115, i32 noundef %116, i32 noundef %117, i32 noundef %118, i32 noundef %119)
  %120 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  %121 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %122 = add nsw i32 %120, %121
  %123 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %124 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  %125 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %126 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %127 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %128 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  call void @_Z5solveiiiiiii(i32 noundef %122, i32 noundef %123, i32 noundef %124, i32 noundef %125, i32 noundef %126, i32 noundef %127, i32 noundef %128)
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %16) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %15) #2
  br label %129

129:                                              ; preds = %110, %23
  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 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 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"long long", !7, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"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"

@cur = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@pre = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@f = external dso_local local_unnamed_addr global [2 x [10001 x i64]], align 16

; Function Attrs: mustprogress nofree nosync nounwind memory(readwrite, argmem: none, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local void @_Z5solveiiiiiii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3, i32 noundef %4, i32 noundef %5, i32 noundef %6) local_unnamed_addr #0 {
  %8 = icmp sgt i32 %0, %1
  br i1 %8, label %tailrecurse._crit_edge, label %.lr.ph63

.lr.ph63:                                         ; preds = %7
  %9 = sext i32 %6 to i64
  %10 = sext i32 %4 to i64
  br label %11

11:                                               ; preds = %.lr.ph63, %tailrecurse
  %.tr5361 = phi i32 [ %2, %.lr.ph63 ], [ %.0.lcssa, %tailrecurse ]
  %.tr60 = phi i32 [ %0, %.lr.ph63 ], [ %26, %tailrecurse ]
  %12 = sub nsw i32 %1, %.tr60
  %13 = ashr i32 %12, 1
  %14 = srem i32 %13, %4
  %15 = sub nsw i32 %13, %14
  %16 = add nsw i32 %15, %.tr60
  %.fr = freeze i32 %16
  %invariant.smin = tail call i32 @llvm.smin.i32(i32 %3, i32 %.fr)
  %.not = icmp sgt i32 %.tr5361, %invariant.smin
  br i1 %.not, label %tailrecurse, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %11
  %17 = load i32, ptr @pre, align 4, !tbaa !5
  %18 = sext i32 %17 to i64
  %19 = load i32, ptr @cur, align 4
  %20 = sext i32 %19 to i64
  %21 = sext i32 %.fr to i64
  %22 = getelementptr inbounds [2 x [10001 x i64]], ptr @f, i64 0, i64 %20, i64 %21
  %23 = sext i32 %.tr5361 to i64
  %24 = sext i32 %invariant.smin to i64
  br label %28

tailrecurse:                                      ; preds = %49, %11
  %.0.lcssa = phi i32 [ %.fr, %11 ], [ %.2, %49 ]
  %25 = sub nsw i32 %.fr, %4
  tail call void @_Z5solveiiiiiii(i32 noundef %.tr60, i32 noundef %25, i32 noundef %.tr5361, i32 noundef %.0.lcssa, i32 noundef %4, i32 noundef %5, i32 noundef %6)
  %26 = add nsw i32 %.fr, %4
  %27 = icmp sgt i32 %26, %1
  br i1 %27, label %tailrecurse._crit_edge, label %11

28:                                               ; preds = %.lr.ph, %49
  %indvars.iv = phi i64 [ %23, %.lr.ph ], [ %indvars.iv.next, %49 ]
  %.059 = phi i32 [ %.fr, %.lr.ph ], [ %.2, %49 ]
  %29 = getelementptr inbounds [2 x [10001 x i64]], ptr @f, i64 0, i64 %18, i64 %indvars.iv
  %30 = load i64, ptr %29, align 8, !tbaa !9
  %31 = icmp eq i64 %30, -2000000000000000000
  br i1 %31, label %49, label %32

32:                                               ; preds = %28
  %33 = trunc i64 %indvars.iv to i32
  %34 = sub i32 %.fr, %33
  %35 = sdiv i32 %34, %4
  %36 = mul nsw i32 %35, %5
  %37 = sext i32 %36 to i64
  %38 = add nsw i64 %30, %37
  %39 = sext i32 %35 to i64
  %40 = add nsw i64 %39, -1
  %41 = mul nsw i64 %40, %39
  %42 = ashr i64 %41, 1
  %43 = mul i64 %42, %9
  %44 = sub i64 %38, %43
  %45 = load i64, ptr %22, align 8, !tbaa !9
  %46 = icmp slt i64 %45, %44
  br i1 %46, label %47, label %49

47:                                               ; preds = %32
  store i64 %44, ptr %22, align 8, !tbaa !9
  %48 = trunc nsw i64 %indvars.iv to i32
  br label %49

49:                                               ; preds = %32, %47, %28
  %.2 = phi i32 [ %.059, %28 ], [ %48, %47 ], [ %.059, %32 ]
  %indvars.iv.next = add nsw i64 %indvars.iv, %10
  %.not64 = icmp sgt i64 %indvars.iv.next, %24
  br i1 %.not64, label %tailrecurse, label %28, !llvm.loop !11

tailrecurse._crit_edge:                           ; preds = %tailrecurse, %7
  ret void
}

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i32 @llvm.smin.i32(i32, i32) #1

attributes #0 = { mustprogress nofree 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" }
attributes #1 = { nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none) }

!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 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"long long", !7, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


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