; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: lydsy/1887.ll (Z3dfsii)

; 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"

%struct.Edge = type { i32, i32, i32 }

@pre = external dso_local global [100001 x i32], align 16
@f = external dso_local global [100001 x i32], align 16
@ans = external dso_local global i32, align 4
@e = external dso_local global [200002 x %struct.Edge], align 16

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local void @_Z3dfsii(i32 noundef %0, i32 noundef %1) #0 {
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca ptr, align 8
  %8 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #2
  %9 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %10 = sext i32 %9 to i64
  %11 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @pre, i64 0, i64 %10
  %12 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  store i32 %12, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  br label %13

13:                                               ; preds = %81, %2
  %14 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %15 = icmp ne i32 %14, 0
  br i1 %15, label %17, label %16

16:                                               ; preds = %13
  store i32 2, ptr %6, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #2
  br label %87

17:                                               ; preds = %13
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %7) #2
  %18 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %19 = sext i32 %18 to i64
  %20 = getelementptr inbounds [200002 x %struct.Edge], ptr @e, i64 0, i64 %19
  %21 = getelementptr inbounds %struct.Edge, ptr %20, i32 0, i32 1
  store ptr %21, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %22 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %23 = load i32, ptr %22, align 4, !tbaa !5
  %24 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %25 = icmp eq i32 %23, %24
  br i1 %25, label %26, label %27

26:                                               ; preds = %17
  store i32 4, ptr %6, align 4
  br label %78

27:                                               ; preds = %17
  %28 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %29 = load i32, ptr %28, align 4, !tbaa !5
  %30 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  call void @_Z3dfsii(i32 noundef %29, i32 noundef %30)
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %31 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %32 = load i32, ptr %31, align 4, !tbaa !5
  %33 = sext i32 %32 to i64
  %34 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @f, i64 0, i64 %33
  %35 = load i32, ptr %34, align 4, !tbaa !5
  %36 = sext i32 %35 to i64
  %37 = add nsw i64 %36, 1
  %38 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %39 = sext i32 %38 to i64
  %40 = getelementptr inbounds [200002 x %struct.Edge], ptr @e, i64 0, i64 %39
  %41 = getelementptr inbounds %struct.Edge, ptr %40, i32 0, i32 2
  %42 = load i32, ptr %41, align 4, !tbaa !11
  %43 = sext i32 %42 to i64
  %44 = mul nsw i64 %37, %43
  %45 = srem i64 %44, 1000000007
  %46 = trunc i64 %45 to i32
  store i32 %46, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %47 = load i32, ptr @ans, align 4, !tbaa !5
  %48 = sext i32 %47 to i64
  %49 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %50 = sext i32 %49 to i64
  %51 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @f, i64 0, i64 %50
  %52 = load i32, ptr %51, align 4, !tbaa !5
  %53 = sext i32 %52 to i64
  %54 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %55 = sext i32 %54 to i64
  %56 = mul nsw i64 %53, %55
  %57 = add nsw i64 %48, %56
  %58 = srem i64 %57, 1000000007
  %59 = trunc i64 %58 to i32
  store i32 %59, ptr @ans, align 4, !tbaa !5
  %60 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %61 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %62 = sext i32 %61 to i64
  %63 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @f, i64 0, i64 %62
  %64 = load i32, ptr %63, align 4, !tbaa !5
  %65 = add nsw i32 %64, %60
  store i32 %65, ptr %63, align 4, !tbaa !5
  %66 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %67 = sext i32 %66 to i64
  %68 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @f, i64 0, i64 %67
  %69 = load i32, ptr %68, align 4, !tbaa !5
  %70 = icmp sge i32 %69, 1000000007
  br i1 %70, label %71, label %77

71:                                               ; preds = %27
  %72 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %73 = sext i32 %72 to i64
  %74 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @f, i64 0, i64 %73
  %75 = load i32, ptr %74, align 4, !tbaa !5
  %76 = sub nsw i32 %75, 1000000007
  store i32 %76, ptr %74, align 4, !tbaa !5
  br label %77

77:                                               ; preds = %71, %27
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  store i32 0, ptr %6, align 4
  br label %78

78:                                               ; preds = %77, %26
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %7) #2
  %79 = load i32, ptr %6, align 4
  switch i32 %79, label %100 [
    i32 0, label %80
    i32 4, label %81
  ]

80:                                               ; preds = %78
  br label %81

81:                                               ; preds = %80, %78
  %82 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %83 = sext i32 %82 to i64
  %84 = getelementptr inbounds [200002 x %struct.Edge], ptr @e, i64 0, i64 %83
  %85 = getelementptr inbounds %struct.Edge, ptr %84, i32 0, i32 0
  %86 = load i32, ptr %85, align 4, !tbaa !13
  store i32 %86, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  br label %13, !llvm.loop !14

87:                                               ; preds = %16
  %88 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %89 = sext i32 %88 to i64
  %90 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @f, i64 0, i64 %89
  %91 = load i32, ptr %90, align 4, !tbaa !5
  %92 = load i32, ptr @ans, align 4, !tbaa !5
  %93 = add nsw i32 %92, %91
  store i32 %93, ptr @ans, align 4, !tbaa !5
  %94 = load i32, ptr @ans, align 4, !tbaa !5
  %95 = icmp sge i32 %94, 1000000007
  br i1 %95, label %96, label %99

96:                                               ; preds = %87
  %97 = load i32, ptr @ans, align 4, !tbaa !5
  %98 = sub nsw i32 %97, 1000000007
  store i32 %98, ptr @ans, align 4, !tbaa !5
  br label %99

99:                                               ; preds = %96, %87
  ret void

100:                                              ; preds = %78
  unreachable
}

; 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 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!11 = !{!12, !6, i64 8}
!12 = !{!"_ZTS4Edge", !6, i64 0, !6, i64 4, !6, i64 8}
!13 = !{!12, !6, i64 0}
!14 = distinct !{!14, !15}
!15 = !{!"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"

%struct.Edge = type { i32, i32, i32 }

@pre = external dso_local local_unnamed_addr global [100001 x i32], align 16
@f = external dso_local local_unnamed_addr global [100001 x i32], align 16
@ans = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@e = external dso_local local_unnamed_addr global [200002 x %struct.Edge], align 16

; Function Attrs: mustprogress nofree nosync nounwind memory(readwrite, argmem: none, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local void @_Z3dfsii(i32 noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = sext i32 %0 to i64
  %4 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @pre, i64 0, i64 %3
  %.021 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %.not22 = icmp eq i32 %.021, 0
  br i1 %.not22, label %._crit_edge, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %2
  %5 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @f, i64 0, i64 %3
  br label %12

._crit_edge:                                      ; preds = %42, %2
  %6 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @f, i64 0, i64 %3
  %7 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %8 = load i32, ptr @ans, align 4, !tbaa !5
  %9 = add nsw i32 %8, %7
  %10 = icmp sgt i32 %9, 1000000006
  %11 = add nsw i32 %9, -1000000007
  %spec.select = select i1 %10, i32 %11, i32 %9
  store i32 %spec.select, ptr @ans, align 4, !tbaa !5
  ret void

12:                                               ; preds = %.lr.ph, %42
  %.023 = phi i32 [ %.021, %.lr.ph ], [ %.0, %42 ]
  %13 = sext i32 %.023 to i64
  %14 = getelementptr inbounds [200002 x %struct.Edge], ptr @e, i64 0, i64 %13
  %15 = getelementptr inbounds i8, ptr %14, i64 4
  %16 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  %17 = icmp eq i32 %16, %1
  br i1 %17, label %42, label %18

18:                                               ; preds = %12
  tail call void @_Z3dfsii(i32 noundef %16, i32 noundef %0)
  %19 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !5
  %20 = sext i32 %19 to i64
  %21 = getelementptr inbounds [100001 x i32], ptr @f, i64 0, i64 %20
  %22 = load i32, ptr %21, align 4, !tbaa !5
  %23 = sext i32 %22 to i64
  %24 = add nsw i64 %23, 1
  %25 = getelementptr inbounds i8, ptr %14, i64 8
  %26 = load i32, ptr %25, align 4, !tbaa !9
  %27 = sext i32 %26 to i64
  %28 = mul nsw i64 %24, %27
  %29 = srem i64 %28, 1000000007
  %30 = trunc nsw i64 %29 to i32
  %31 = load i32, ptr @ans, align 4, !tbaa !5
  %32 = sext i32 %31 to i64
  %33 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %34 = sext i32 %33 to i64
  %35 = mul nsw i64 %29, %34
  %36 = add nsw i64 %35, %32
  %37 = srem i64 %36, 1000000007
  %38 = trunc nsw i64 %37 to i32
  store i32 %38, ptr @ans, align 4, !tbaa !5
  %39 = add nsw i32 %33, %30
  %40 = icmp sgt i32 %39, 1000000006
  %41 = add nsw i32 %39, -1000000007
  %spec.select20 = select i1 %40, i32 %41, i32 %39
  store i32 %spec.select20, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  br label %42

42:                                               ; preds = %12, %18
  %.0 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %.not = icmp eq i32 %.0, 0
  br i1 %.not, label %._crit_edge, label %12, !llvm.loop !11
}

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"}
!9 = !{!10, !6, i64 8}
!10 = !{!"_ZTS4Edge", !6, i64 0, !6, i64 4, !6, i64 8}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


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