; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: poj/2886.ll (Z3updiiii)

; 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"

@m = external dso_local global i32, align 4
@pos = external dso_local global i32, align 4
@a = external dso_local global [524288 x i32], align 16
@seg = external dso_local global [1048576 x i32], align 16
@now = external dso_local global i32, align 4

; 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 uwtable
define dso_local void @_Z3updiiii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3) #1 {
  %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
  store i32 %0, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  store i32 %2, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  store i32 %3, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %10 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %11 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %12 = icmp eq i32 %10, %11
  br i1 %12, label %13, label %49

13:                                               ; preds = %4
  %14 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %15 = sext i32 %14 to i64
  %16 = getelementptr inbounds [1048576 x i32], ptr @seg, i64 0, i64 %15
  store i32 0, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  %17 = load i32, ptr @m, align 4, !tbaa !5
  %18 = add nsw i32 %17, -1
  store i32 %18, ptr @m, align 4, !tbaa !5
  %19 = load i32, ptr @m, align 4, !tbaa !5
  %20 = icmp ne i32 %19, 0
  br i1 %20, label %21, label %47

21:                                               ; preds = %13
  %22 = load i32, ptr @pos, align 4, !tbaa !5
  %23 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %24 = sext i32 %23 to i64
  %25 = getelementptr inbounds [524288 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %24
  %26 = load i32, ptr %25, align 4, !tbaa !5
  %27 = icmp sgt i32 %26, 0
  %28 = zext i1 %27 to i32
  %29 = sub nsw i32 %22, %28
  %30 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %31 = sext i32 %30 to i64
  %32 = getelementptr inbounds [524288 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %31
  %33 = load i32, ptr %32, align 4, !tbaa !5
  %34 = add nsw i32 %29, %33
  %35 = sub nsw i32 %34, 1
  %36 = load i32, ptr @m, align 4, !tbaa !5
  %37 = srem i32 %35, %36
  store i32 %37, ptr @pos, align 4, !tbaa !5
  %38 = load i32, ptr @pos, align 4, !tbaa !5
  %39 = icmp slt i32 %38, 0
  br i1 %39, label %40, label %44

40:                                               ; preds = %21
  %41 = load i32, ptr @m, align 4, !tbaa !5
  %42 = load i32, ptr @pos, align 4, !tbaa !5
  %43 = add nsw i32 %42, %41
  store i32 %43, ptr @pos, align 4, !tbaa !5
  br label %44

44:                                               ; preds = %40, %21
  %45 = load i32, ptr @pos, align 4, !tbaa !5
  %46 = add nsw i32 %45, 1
  store i32 %46, ptr @pos, align 4, !tbaa !5
  br label %47

47:                                               ; preds = %44, %13
  %48 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  store i32 %48, ptr @now, align 4, !tbaa !5
  br label %103

49:                                               ; preds = %4
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  %50 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %51 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %52 = add nsw i32 %50, %51
  %53 = ashr i32 %52, 1
  store i32 %53, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %54 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %55 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %56 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %57 = add nsw i32 %55, %56
  %58 = sext i32 %57 to i64
  %59 = getelementptr inbounds [1048576 x i32], ptr @seg, i64 0, i64 %58
  %60 = load i32, ptr %59, align 4, !tbaa !5
  %61 = icmp sle i32 %54, %60
  br i1 %61, label %62, label %69

62:                                               ; preds = %49
  %63 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %64 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %65 = add nsw i32 %63, %64
  %66 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %67 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %68 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  call void @_Z3updiiii(i32 noundef %65, i32 noundef %66, i32 noundef %67, i32 noundef %68)
  br label %85

69:                                               ; preds = %49
  %70 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %71 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %72 = add nsw i32 %70, %71
  %73 = add nsw i32 %72, 1
  %74 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %75 = add nsw i32 %74, 1
  %76 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %77 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %78 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %79 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %80 = add nsw i32 %78, %79
  %81 = sext i32 %80 to i64
  %82 = getelementptr inbounds [1048576 x i32], ptr @seg, i64 0, i64 %81
  %83 = load i32, ptr %82, align 4, !tbaa !5
  %84 = sub nsw i32 %77, %83
  call void @_Z3updiiii(i32 noundef %73, i32 noundef %75, i32 noundef %76, i32 noundef %84)
  br label %85

85:                                               ; preds = %69, %62
  %86 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %87 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %88 = add nsw i32 %86, %87
  %89 = sext i32 %88 to i64
  %90 = getelementptr inbounds [1048576 x i32], ptr @seg, i64 0, i64 %89
  %91 = load i32, ptr %90, align 4, !tbaa !5
  %92 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %93 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %94 = add nsw i32 %92, %93
  %95 = add nsw i32 %94, 1
  %96 = sext i32 %95 to i64
  %97 = getelementptr inbounds [1048576 x i32], ptr @seg, i64 0, i64 %96
  %98 = load i32, ptr %97, align 4, !tbaa !5
  %99 = add nsw i32 %91, %98
  %100 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %101 = sext i32 %100 to i64
  %102 = getelementptr inbounds [1048576 x i32], ptr @seg, i64 0, i64 %101
  store i32 %99, ptr %102, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  br label %103

103:                                              ; preds = %85, %47
  ret void
}

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


; 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"

@m = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@pos = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@a = external dso_local local_unnamed_addr global [524288 x i32], align 16
@seg = external dso_local local_unnamed_addr global [1048576 x i32], align 16
@now = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4

; Function Attrs: mustprogress nofree nosync nounwind memory(readwrite, argmem: none, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local void @_Z3updiiii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3) local_unnamed_addr #0 {
  %5 = icmp eq i32 %1, %2
  br i1 %5, label %6, label %25

6:                                                ; preds = %4
  %7 = sext i32 %0 to i64
  %8 = getelementptr inbounds [1048576 x i32], ptr @seg, i64 0, i64 %7
  store i32 0, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %9 = load i32, ptr @m, align 4, !tbaa !5
  %10 = add nsw i32 %9, -1
  store i32 %10, ptr @m, align 4, !tbaa !5
  %.not34 = icmp eq i32 %10, 0
  br i1 %.not34, label %24, label %11

11:                                               ; preds = %6
  %12 = load i32, ptr @pos, align 4, !tbaa !5
  %13 = sext i32 %1 to i64
  %14 = getelementptr inbounds [524288 x i32], ptr @a, i64 0, i64 %13
  %15 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %16 = icmp sgt i32 %15, 0
  %.neg = sext i1 %16 to i32
  %17 = add i32 %12, -1
  %18 = add i32 %17, %15
  %19 = add i32 %18, %.neg
  %20 = srem i32 %19, %10
  %21 = icmp slt i32 %20, 0
  %22 = select i1 %21, i32 %10, i32 0
  %spec.select = add nsw i32 %20, %22
  %23 = add nsw i32 %spec.select, 1
  store i32 %23, ptr @pos, align 4, !tbaa !5
  br label %24

24:                                               ; preds = %11, %6
  store i32 %1, ptr @now, align 4, !tbaa !5
  br label %45

25:                                               ; preds = %4
  %26 = add nsw i32 %2, %1
  %27 = ashr i32 %26, 1
  %28 = shl nsw i32 %0, 1
  %29 = sext i32 %28 to i64
  %30 = getelementptr inbounds [1048576 x i32], ptr @seg, i64 0, i64 %29
  %31 = load i32, ptr %30, align 8, !tbaa !5
  %.not = icmp slt i32 %31, %3
  br i1 %.not, label %33, label %32

32:                                               ; preds = %25
  tail call void @_Z3updiiii(i32 noundef %28, i32 noundef %1, i32 noundef %27, i32 noundef %3)
  %.pre = or disjoint i32 %28, 1
  br label %37

33:                                               ; preds = %25
  %34 = or disjoint i32 %28, 1
  %35 = add nsw i32 %27, 1
  %36 = sub nsw i32 %3, %31
  tail call void @_Z3updiiii(i32 noundef %34, i32 noundef %35, i32 noundef %2, i32 noundef %36)
  br label %37

37:                                               ; preds = %33, %32
  %.pre-phi = phi i32 [ %34, %33 ], [ %.pre, %32 ]
  %38 = load i32, ptr %30, align 8, !tbaa !5
  %39 = sext i32 %.pre-phi to i64
  %40 = getelementptr inbounds [1048576 x i32], ptr @seg, i64 0, i64 %39
  %41 = load i32, ptr %40, align 4, !tbaa !5
  %42 = add nsw i32 %41, %38
  %43 = sext i32 %0 to i64
  %44 = getelementptr inbounds [1048576 x i32], ptr @seg, i64 0, i64 %43
  store i32 %42, ptr %44, align 4, !tbaa !5
  br label %45

45:                                               ; preds = %37, %24
  ret void
}

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" }

!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"}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,InferAlignmentPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass