; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: hdu/6211.ll (Z3dfsxxx)

; 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"

@cnt = external dso_local global [131073 x i32], align 16
@_ZZ3dfsxxxE3nxt = external hidden global i64, align 8

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local void @_Z3dfsxxx(i64 noundef %0, i64 noundef %1, i64 noundef %2) #0 {
  %4 = alloca i64, align 8
  %5 = alloca i64, align 8
  %6 = alloca i64, align 8
  %7 = alloca i64, align 8
  %8 = alloca i64, align 8
  %9 = alloca i64, align 8
  store i64 %0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store i64 %1, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store i64 %2, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %10 = call noundef nonnull align 8 dereferenceable(8) ptr @_ZSt3maxIxERKT_S2_S2_(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(8) %4, ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(8) %5)
  %11 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %12 = and i64 %11, 131071
  %13 = getelementptr inbounds [131073 x i32], ptr @cnt, i64 0, i64 %12
  %14 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  %15 = add nsw i32 %14, 1
  store i32 %15, ptr %13, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %7) #3
  %16 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %17 = shl i64 %16, 1
  store i64 %17, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %8) #3
  %18 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %19 = shl i64 %18, 1
  store i64 %19, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %9) #3
  %20 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %21 = shl i64 %20, 1
  store i64 %21, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %22 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %23 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %24 = sub nsw i64 %22, %23
  %25 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %26 = add nsw i64 %24, %25
  %27 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %28 = add nsw i64 %26, %27
  store i64 %28, ptr @_ZZ3dfsxxxE3nxt, align 8, !tbaa !5
  %29 = icmp sle i64 %28, 1000000000
  br i1 %29, label %30, label %42

30:                                               ; preds = %3
  %31 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %32 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %33 = sub nsw i64 %31, %32
  %34 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %35 = add nsw i64 %33, %34
  %36 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %37 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %38 = sub nsw i64 %36, %37
  %39 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %40 = add nsw i64 %38, %39
  %41 = load i64, ptr @_ZZ3dfsxxxE3nxt, align 8, !tbaa !5
  call void @_Z3dfsxxx(i64 noundef %35, i64 noundef %40, i64 noundef %41)
  br label %42

42:                                               ; preds = %30, %3
  %43 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %44 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %45 = add nsw i64 %43, %44
  %46 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %47 = add nsw i64 %45, %46
  %48 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %49 = add nsw i64 %47, %48
  store i64 %49, ptr @_ZZ3dfsxxxE3nxt, align 8, !tbaa !5
  %50 = icmp sle i64 %49, 1000000000
  br i1 %50, label %51, label %63

51:                                               ; preds = %42
  %52 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %53 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %54 = add nsw i64 %52, %53
  %55 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %56 = add nsw i64 %54, %55
  %57 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %58 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %59 = add nsw i64 %57, %58
  %60 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %61 = add nsw i64 %59, %60
  %62 = load i64, ptr @_ZZ3dfsxxxE3nxt, align 8, !tbaa !5
  call void @_Z3dfsxxx(i64 noundef %56, i64 noundef %61, i64 noundef %62)
  br label %63

63:                                               ; preds = %51, %42
  %64 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %65 = sub nsw i64 0, %64
  %66 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %67 = add nsw i64 %65, %66
  %68 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %69 = add nsw i64 %67, %68
  %70 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %71 = add nsw i64 %69, %70
  store i64 %71, ptr @_ZZ3dfsxxxE3nxt, align 8, !tbaa !5
  %72 = icmp sle i64 %71, 1000000000
  br i1 %72, label %73, label %87

73:                                               ; preds = %63
  %74 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %75 = sub nsw i64 0, %74
  %76 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %77 = add nsw i64 %75, %76
  %78 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %79 = add nsw i64 %77, %78
  %80 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %81 = sub nsw i64 0, %80
  %82 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %83 = add nsw i64 %81, %82
  %84 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %85 = add nsw i64 %83, %84
  %86 = load i64, ptr @_ZZ3dfsxxxE3nxt, align 8, !tbaa !5
  call void @_Z3dfsxxx(i64 noundef %79, i64 noundef %85, i64 noundef %86)
  br label %87

87:                                               ; preds = %73, %63
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %9) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %8) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %7) #3
  ret void
}

; Function Attrs: inlinehint mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef nonnull align 8 dereferenceable(8) ptr @_ZSt3maxIxERKT_S2_S2_(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(8), ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(8)) #1

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #2

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #2

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 = { inlinehint 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 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #3 = { 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 = !{!"long long", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"int", !7, i64 0}


; 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"

@cnt = external dso_local local_unnamed_addr global [131073 x i32], align 16
@_ZZ3dfsxxxE3nxt = external hidden local_unnamed_addr global i64, align 8

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local void @_Z3dfsxxx(i64 noundef %0, i64 noundef %1, i64 noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = alloca i64, align 8
  %5 = alloca i64, align 8
  store i64 %0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store i64 %1, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %6 = call noundef nonnull align 8 dereferenceable(8) ptr @_ZSt3maxIxERKT_S2_S2_(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(8) %4, ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(8) %5)
  %7 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %8 = and i64 %7, 131071
  %9 = getelementptr inbounds [131073 x i32], ptr @cnt, i64 0, i64 %8
  %10 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %11 = add nsw i32 %10, 1
  store i32 %11, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %12 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %13 = shl i64 %12, 1
  %14 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %15 = shl i64 %14, 1
  %16 = shl i64 %2, 1
  %17 = mul i64 %2, 3
  %18 = add i64 %17, %13
  %19 = sub i64 %18, %15
  store i64 %19, ptr @_ZZ3dfsxxxE3nxt, align 8, !tbaa !5
  %20 = icmp slt i64 %19, 1000000001
  br i1 %20, label %21, label %26

21:                                               ; preds = %3
  %22 = add i64 %12, %16
  %23 = sub i64 %22, %15
  %24 = sub i64 %16, %14
  %25 = add i64 %24, %13
  call void @_Z3dfsxxx(i64 noundef %23, i64 noundef %25, i64 noundef %19)
  br label %26

26:                                               ; preds = %21, %3
  %27 = add i64 %18, %15
  store i64 %27, ptr @_ZZ3dfsxxxE3nxt, align 8, !tbaa !5
  %28 = icmp slt i64 %27, 1000000001
  br i1 %28, label %29, label %36

29:                                               ; preds = %26
  %30 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %31 = add i64 %15, %16
  %32 = add i64 %31, %30
  %33 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %34 = add i64 %13, %16
  %35 = add i64 %34, %33
  call void @_Z3dfsxxx(i64 noundef %32, i64 noundef %35, i64 noundef %27)
  br label %36

36:                                               ; preds = %29, %26
  %37 = sub i64 %17, %13
  %38 = add i64 %37, %15
  store i64 %38, ptr @_ZZ3dfsxxxE3nxt, align 8, !tbaa !5
  %39 = icmp slt i64 %38, 1000000001
  br i1 %39, label %40, label %47

40:                                               ; preds = %36
  %41 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %42 = add i64 %15, %16
  %43 = sub i64 %42, %41
  %44 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %45 = sub i64 %16, %13
  %46 = add i64 %45, %44
  call void @_Z3dfsxxx(i64 noundef %43, i64 noundef %46, i64 noundef %38)
  br label %47

47:                                               ; preds = %40, %36
  ret void
}

; Function Attrs: inlinehint mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef nonnull align 8 dereferenceable(8) ptr @_ZSt3maxIxERKT_S2_S2_(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(8), ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(8)) local_unnamed_addr #1

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 = { inlinehint 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" }

!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 = !{!"long long", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"int", !7, i64 0}


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