; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: lydsy/1409.ll (Z3phii)

; 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"

@tot = external dso_local global i32, align 4
@prime = external dso_local global [46341 x i32], align 16

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #0

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #0

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z3phii(i32 noundef %0) #1 {
  %2 = alloca i32, align 4
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %3) #2
  %5 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  store i32 %5, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %4) #2
  store i32 0, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %6

6:                                                ; preds = %60, %1
  %7 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %8 = load i32, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  %9 = icmp slt i32 %7, %8
  br i1 %9, label %10, label %22

10:                                               ; preds = %6
  %11 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %12 = sext i32 %11 to i64
  %13 = getelementptr inbounds [46341 x i32], ptr @prime, i64 0, i64 %12
  %14 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %15 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %16 = sext i32 %15 to i64
  %17 = getelementptr inbounds [46341 x i32], ptr @prime, i64 0, i64 %16
  %18 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  %19 = mul nsw i32 %14, %18
  %20 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %21 = icmp sle i32 %19, %20
  br label %22

22:                                               ; preds = %10, %6
  %23 = phi i1 [ false, %6 ], [ %21, %10 ]
  br i1 %23, label %25, label %24

24:                                               ; preds = %22
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %4) #2
  br label %63

25:                                               ; preds = %22
  %26 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %27 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %28 = sext i32 %27 to i64
  %29 = getelementptr inbounds [46341 x i32], ptr @prime, i64 0, i64 %28
  %30 = load i32, ptr %29, align 4, !tbaa !5
  %31 = srem i32 %26, %30
  %32 = icmp eq i32 %31, 0
  br i1 %32, label %33, label %59

33:                                               ; preds = %25
  %34 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %35 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %36 = sext i32 %35 to i64
  %37 = getelementptr inbounds [46341 x i32], ptr @prime, i64 0, i64 %36
  %38 = load i32, ptr %37, align 4, !tbaa !5
  %39 = sdiv i32 %34, %38
  %40 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %41 = sub nsw i32 %40, %39
  store i32 %41, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  br label %42

42:                                               ; preds = %51, %33
  %43 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %44 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %45 = sext i32 %44 to i64
  %46 = getelementptr inbounds [46341 x i32], ptr @prime, i64 0, i64 %45
  %47 = load i32, ptr %46, align 4, !tbaa !5
  %48 = srem i32 %43, %47
  %49 = icmp eq i32 %48, 0
  br i1 %49, label %50, label %58

50:                                               ; preds = %42
  br label %51

51:                                               ; preds = %50
  %52 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %53 = sext i32 %52 to i64
  %54 = getelementptr inbounds [46341 x i32], ptr @prime, i64 0, i64 %53
  %55 = load i32, ptr %54, align 4, !tbaa !5
  %56 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %57 = sdiv i32 %56, %55
  store i32 %57, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  br label %42, !llvm.loop !9

58:                                               ; preds = %42
  br label %59

59:                                               ; preds = %58, %25
  br label %60

60:                                               ; preds = %59
  %61 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %62 = add nsw i32 %61, 1
  store i32 %62, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %6, !llvm.loop !11

63:                                               ; preds = %24
  %64 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %65 = icmp sgt i32 %64, 1
  br i1 %65, label %66, label %72

66:                                               ; preds = %63
  %67 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %68 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %69 = sdiv i32 %67, %68
  %70 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %71 = sub nsw i32 %70, %69
  store i32 %71, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  br label %72

72:                                               ; preds = %66, %63
  %73 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %3) #2
  ret i32 %73
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { 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 #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"

@tot = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@prime = external dso_local local_unnamed_addr global [46341 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(read, argmem: none, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z3phii(i32 noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  %2 = load i32, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  %3 = icmp sgt i32 %2, 0
  br i1 %3, label %.lr.ph28.preheader, label %.critedge

.lr.ph28.preheader:                               ; preds = %1
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %2 to i64
  br label %.lr.ph28

.lr.ph28:                                         ; preds = %.lr.ph28.preheader, %.loopexit
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.lr.ph28.preheader ], [ %indvars.iv.next, %.loopexit ]
  %.02026 = phi i32 [ %0, %.lr.ph28.preheader ], [ %.1, %.loopexit ]
  %.02125 = phi i32 [ %0, %.lr.ph28.preheader ], [ %.223, %.loopexit ]
  %4 = getelementptr inbounds [46341 x i32], ptr @prime, i64 0, i64 %indvars.iv
  %5 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %6 = mul nsw i32 %5, %5
  %.not = icmp sgt i32 %6, %.02125
  br i1 %.not, label %.critedge, label %8

.critedge:                                        ; preds = %.lr.ph28, %.loopexit, %1
  %.021.lcssa = phi i32 [ %0, %1 ], [ %.223, %.loopexit ], [ %.02125, %.lr.ph28 ]
  %.020.lcssa = phi i32 [ %0, %1 ], [ %.1, %.loopexit ], [ %.02026, %.lr.ph28 ]
  %7 = icmp sgt i32 %.021.lcssa, 1
  br i1 %7, label %16, label %19

8:                                                ; preds = %.lr.ph28
  %9 = srem i32 %.02125, %5
  %10 = icmp eq i32 %9, 0
  br i1 %10, label %.lr.ph.preheader, label %.loopexit

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %8
  %11 = sdiv i32 %.02026, %5
  %12 = sub nsw i32 %.02026, %11
  br label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader, %.lr.ph
  %.12224 = phi i32 [ %13, %.lr.ph ], [ %.02125, %.lr.ph.preheader ]
  %13 = sdiv i32 %.12224, %5
  %14 = srem i32 %13, %5
  %15 = icmp eq i32 %14, 0
  br i1 %15, label %.lr.ph, label %.loopexit, !llvm.loop !9

.loopexit:                                        ; preds = %.lr.ph, %8
  %.223 = phi i32 [ %.02125, %8 ], [ %13, %.lr.ph ]
  %.1 = phi i32 [ %.02026, %8 ], [ %12, %.lr.ph ]
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next, %wide.trip.count
  br i1 %exitcond.not, label %.critedge, label %.lr.ph28, !llvm.loop !11

16:                                               ; preds = %.critedge
  %17 = sdiv i32 %.020.lcssa, %.021.lcssa
  %18 = sub nsw i32 %.020.lcssa, %17
  br label %19

19:                                               ; preds = %16, %.critedge
  %.2 = phi i32 [ %18, %16 ], [ %.020.lcssa, %.critedge ]
  ret i32 %.2
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(read, 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,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,SCCPPass,SROAPass,SimplifyCFGPass