; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: lydsy/3771.ll (Z7initNTTi)

; 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"

@w = external dso_local global [262147 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local void @_Z7initNTTi(i32 noundef %0) #0 {
  %2 = alloca i32, align 4
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %3) #2
  store i32 0, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  br label %9

9:                                                ; preds = %15, %1
  %10 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %11 = shl i32 1, %10
  %12 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %13 = icmp slt i32 %11, %12
  br i1 %13, label %14, label %18

14:                                               ; preds = %9
  br label %15

15:                                               ; preds = %14
  %16 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %17 = add nsw i32 %16, 1
  store i32 %17, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  br label %9, !llvm.loop !9

18:                                               ; preds = %9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %4) #2
  %19 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %20 = shl i32 1, %19
  %21 = sext i32 %20 to i64
  %22 = getelementptr inbounds i32, ptr @w, i64 %21
  store ptr %22, ptr %4, align 8, !tbaa !11
  %23 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !11
  %24 = getelementptr inbounds i32, ptr %23, i64 1
  store i32 1, ptr %24, align 4, !tbaa !5
  %25 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !11
  %26 = getelementptr inbounds i32, ptr %25, i64 0
  store i32 1, ptr %26, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #2
  %27 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %28 = ashr i32 998244352, %27
  store i32 %28, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  store i32 3, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %29

29:                                               ; preds = %50, %18
  %30 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %31 = icmp sgt i32 %30, 0
  br i1 %31, label %33, label %32

32:                                               ; preds = %29
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #2
  br label %60

33:                                               ; preds = %29
  %34 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %35 = and i32 %34, 1
  %36 = icmp ne i32 %35, 0
  br i1 %36, label %37, label %49

37:                                               ; preds = %33
  %38 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !11
  %39 = getelementptr inbounds i32, ptr %38, i64 1
  %40 = load i32, ptr %39, align 4, !tbaa !5
  %41 = sext i32 %40 to i64
  %42 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %43 = sext i32 %42 to i64
  %44 = mul nsw i64 %41, %43
  %45 = srem i64 %44, 998244353
  %46 = trunc i64 %45 to i32
  %47 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !11
  %48 = getelementptr inbounds i32, ptr %47, i64 1
  store i32 %46, ptr %48, align 4, !tbaa !5
  br label %49

49:                                               ; preds = %37, %33
  br label %50

50:                                               ; preds = %49
  %51 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %52 = ashr i32 %51, 1
  store i32 %52, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %53 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %54 = sext i32 %53 to i64
  %55 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %56 = sext i32 %55 to i64
  %57 = mul nsw i64 %54, %56
  %58 = srem i64 %57, 998244353
  %59 = trunc i64 %58 to i32
  store i32 %59, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %29, !llvm.loop !13

60:                                               ; preds = %32
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  store i32 2, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %61

61:                                               ; preds = %86, %60
  %62 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %63 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %64 = shl i32 1, %63
  %65 = icmp slt i32 %62, %64
  br i1 %65, label %67, label %66

66:                                               ; preds = %61
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  br label %89

67:                                               ; preds = %61
  %68 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !11
  %69 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %70 = sub nsw i32 %69, 1
  %71 = sext i32 %70 to i64
  %72 = getelementptr inbounds i32, ptr %68, i64 %71
  %73 = load i32, ptr %72, align 4, !tbaa !5
  %74 = sext i32 %73 to i64
  %75 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !11
  %76 = getelementptr inbounds i32, ptr %75, i64 1
  %77 = load i32, ptr %76, align 4, !tbaa !5
  %78 = sext i32 %77 to i64
  %79 = mul nsw i64 %74, %78
  %80 = srem i64 %79, 998244353
  %81 = trunc i64 %80 to i32
  %82 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !11
  %83 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %84 = sext i32 %83 to i64
  %85 = getelementptr inbounds i32, ptr %82, i64 %84
  store i32 %81, ptr %85, align 4, !tbaa !5
  br label %86

86:                                               ; preds = %67
  %87 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %88 = add nsw i32 %87, 1
  store i32 %88, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %61, !llvm.loop !14

89:                                               ; preds = %66
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %90 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %91 = shl i32 1, %90
  %92 = sub nsw i32 %91, 1
  store i32 %92, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %93

93:                                               ; preds = %106, %89
  %94 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %95 = icmp sgt i32 %94, 0
  br i1 %95, label %97, label %96

96:                                               ; preds = %93
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  br label %109

97:                                               ; preds = %93
  %98 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %99 = shl i32 %98, 1
  %100 = sext i32 %99 to i64
  %101 = getelementptr inbounds [262147 x i32], ptr @w, i64 0, i64 %100
  %102 = load i32, ptr %101, align 4, !tbaa !5
  %103 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %104 = sext i32 %103 to i64
  %105 = getelementptr inbounds [262147 x i32], ptr @w, i64 0, i64 %104
  store i32 %102, ptr %105, align 4, !tbaa !5
  br label %106

106:                                              ; preds = %97
  %107 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %108 = add nsw i32 %107, -1
  store i32 %108, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %93, !llvm.loop !15

109:                                              ; preds = %96
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %4) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %3) #2
  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 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 = { 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 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = !{!12, !12, i64 0}
!12 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!13 = distinct !{!13, !10}
!14 = distinct !{!14, !10}
!15 = distinct !{!15, !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"

@w = external dso_local local_unnamed_addr global [262147 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind memory(readwrite, argmem: none, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local void @_Z7initNTTi(i32 noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  br label %2

2:                                                ; preds = %2, %1
  %.030 = phi i32 [ 0, %1 ], [ %5, %2 ]
  %3 = shl nuw i32 1, %.030
  %4 = icmp slt i32 %3, %0
  %5 = add nuw nsw i32 %.030, 1
  br i1 %4, label %2, label %6, !llvm.loop !5

6:                                                ; preds = %2
  %7 = sext i32 %3 to i64
  %8 = getelementptr inbounds i32, ptr @w, i64 %7
  %9 = getelementptr inbounds i8, ptr %8, i64 4
  store i32 1, ptr %9, align 4, !tbaa !7
  store i32 1, ptr %8, align 4, !tbaa !7
  %.not34 = icmp ugt i32 %.030, 29
  br i1 %.not34, label %.preheader33, label %.lr.ph.preheader

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %6
  %10 = lshr i32 998244352, %.030
  br label %.lr.ph

.preheader33:                                     ; preds = %22, %6
  %11 = icmp sgt i32 %3, 2
  br i1 %11, label %.lr.ph38.preheader, label %.preheader

.lr.ph38.preheader:                               ; preds = %.preheader33
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %3 to i64
  %xtraiter = and i64 %wide.trip.count, 1
  %load_initial = load i32, ptr %9, align 4
  %12 = and i64 %wide.trip.count, 2147483646
  %13 = add nsw i64 %12, -4
  br label %.lr.ph38

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader, %22
  %14 = phi i32 [ %23, %22 ], [ 1, %.lr.ph.preheader ]
  %.02836 = phi i32 [ %27, %22 ], [ 3, %.lr.ph.preheader ]
  %.02935 = phi i32 [ %24, %22 ], [ %10, %.lr.ph.preheader ]
  %15 = and i32 %.02935, 1
  %.not32 = icmp eq i32 %15, 0
  br i1 %.not32, label %.lr.ph._crit_edge, label %16

.lr.ph._crit_edge:                                ; preds = %.lr.ph
  %.pre = sext i32 %.02836 to i64
  br label %22

16:                                               ; preds = %.lr.ph
  %17 = sext i32 %14 to i64
  %18 = sext i32 %.02836 to i64
  %19 = mul nsw i64 %17, %18
  %20 = srem i64 %19, 998244353
  %21 = trunc nsw i64 %20 to i32
  store i32 %21, ptr %9, align 4, !tbaa !7
  br label %22

22:                                               ; preds = %.lr.ph._crit_edge, %16
  %.pre-phi = phi i64 [ %.pre, %.lr.ph._crit_edge ], [ %18, %16 ]
  %23 = phi i32 [ %14, %.lr.ph._crit_edge ], [ %21, %16 ]
  %24 = lshr i32 %.02935, 1
  %25 = mul nsw i64 %.pre-phi, %.pre-phi
  %26 = urem i64 %25, 998244353
  %27 = trunc nuw nsw i64 %26 to i32
  %.not = icmp ult i32 %.02935, 2
  br i1 %.not, label %.preheader33, label %.lr.ph, !llvm.loop !11

.preheader.loopexit.unr-lcssa:                    ; preds = %.lr.ph38
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %.preheader, label %.lr.ph38.epil

.lr.ph38.epil:                                    ; preds = %.preheader.loopexit.unr-lcssa
  %28 = getelementptr i32, ptr %8, i64 %indvars.iv.next.1
  %29 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !7
  %30 = sext i32 %29 to i64
  %31 = mul nsw i64 %54, %30
  %32 = srem i64 %31, 998244353
  %33 = trunc nsw i64 %32 to i32
  store i32 %33, ptr %28, align 4, !tbaa !7
  br label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %.lr.ph38.epil, %.preheader.loopexit.unr-lcssa, %.preheader33
  %34 = icmp sgt i32 %3, 1
  br i1 %34, label %.lr.ph40.preheader, label %._crit_edge

.lr.ph40.preheader:                               ; preds = %.preheader
  %35 = add nuw nsw i64 %7, 3
  %36 = add nsw i64 %7, -2
  %xtraiter45 = and i64 %35, 3
  %lcmp.mod46.not = icmp eq i64 %xtraiter45, 0
  br i1 %lcmp.mod46.not, label %.lr.ph40.prol.loopexit, label %.lr.ph40.prol

.lr.ph40.prol:                                    ; preds = %.lr.ph40.preheader, %.lr.ph40.prol
  %indvars.iv42.prol = phi i64 [ %indvars.iv.next43.prol, %.lr.ph40.prol ], [ %7, %.lr.ph40.preheader ]
  %prol.iter = phi i64 [ %prol.iter.next, %.lr.ph40.prol ], [ 0, %.lr.ph40.preheader ]
  %indvars.iv.next43.prol = add nsw i64 %indvars.iv42.prol, -1
  %indvars.iv.next43.tr.prol = trunc i64 %indvars.iv.next43.prol to i32
  %37 = shl i32 %indvars.iv.next43.tr.prol, 1
  %38 = sext i32 %37 to i64
  %39 = getelementptr inbounds [262147 x i32], ptr @w, i64 0, i64 %38
  %40 = load i32, ptr %39, align 8, !tbaa !7
  %41 = getelementptr inbounds [262147 x i32], ptr @w, i64 0, i64 %indvars.iv.next43.prol
  store i32 %40, ptr %41, align 4, !tbaa !7
  %prol.iter.next = add i64 %prol.iter, 1
  %prol.iter.cmp.not = icmp eq i64 %prol.iter.next, %xtraiter45
  br i1 %prol.iter.cmp.not, label %.lr.ph40.prol.loopexit, label %.lr.ph40.prol, !llvm.loop !12

.lr.ph40.prol.loopexit:                           ; preds = %.lr.ph40.prol, %.lr.ph40.preheader
  %indvars.iv42.unr = phi i64 [ %7, %.lr.ph40.preheader ], [ %indvars.iv.next43.prol, %.lr.ph40.prol ]
  %42 = icmp ult i64 %36, 3
  br i1 %42, label %._crit_edge, label %.lr.ph40

.lr.ph38:                                         ; preds = %.lr.ph38, %.lr.ph38.preheader
  %store_forwarded = phi i32 [ %load_initial, %.lr.ph38.preheader ], [ %55, %.lr.ph38 ]
  %indvars.iv = phi i64 [ 2, %.lr.ph38.preheader ], [ %indvars.iv.next.1, %.lr.ph38 ]
  %niter = phi i64 [ 0, %.lr.ph38.preheader ], [ %niter.next.1, %.lr.ph38 ]
  %43 = getelementptr i32, ptr %8, i64 %indvars.iv
  %44 = sext i32 %store_forwarded to i64
  %45 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !7
  %46 = sext i32 %45 to i64
  %47 = mul nsw i64 %46, %44
  %48 = srem i64 %47, 998244353
  %49 = trunc nsw i64 %48 to i32
  store i32 %49, ptr %43, align 4, !tbaa !7
  %indvars.iv.next = or disjoint i64 %indvars.iv, 1
  %50 = getelementptr i32, ptr %8, i64 %indvars.iv.next
  %51 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !7
  %52 = sext i32 %51 to i64
  %53 = mul nsw i64 %48, %52
  %54 = srem i64 %53, 998244353
  %55 = trunc nsw i64 %54 to i32
  store i32 %55, ptr %50, align 4, !tbaa !7
  %indvars.iv.next.1 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 2
  %niter.next.1 = add i64 %niter, 2
  %niter.ncmp.1 = icmp eq i64 %niter, %13
  br i1 %niter.ncmp.1, label %.preheader.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph38, !llvm.loop !14

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph40.prol.loopexit, %.lr.ph40, %.preheader
  ret void

.lr.ph40:                                         ; preds = %.lr.ph40.prol.loopexit, %.lr.ph40
  %indvars.iv42 = phi i64 [ %indvars.iv.next43.3, %.lr.ph40 ], [ %indvars.iv42.unr, %.lr.ph40.prol.loopexit ]
  %indvars.iv.next43 = add nsw i64 %indvars.iv42, -1
  %indvars.iv.next43.tr = trunc i64 %indvars.iv.next43 to i32
  %56 = shl i32 %indvars.iv.next43.tr, 1
  %57 = sext i32 %56 to i64
  %58 = getelementptr inbounds [262147 x i32], ptr @w, i64 0, i64 %57
  %59 = load i32, ptr %58, align 8, !tbaa !7
  %60 = getelementptr inbounds [262147 x i32], ptr @w, i64 0, i64 %indvars.iv.next43
  store i32 %59, ptr %60, align 4, !tbaa !7
  %indvars.iv.next43.1 = add nsw i64 %indvars.iv42, -2
  %indvars.iv.next43.tr.1 = trunc i64 %indvars.iv.next43.1 to i32
  %61 = shl i32 %indvars.iv.next43.tr.1, 1
  %62 = sext i32 %61 to i64
  %63 = getelementptr inbounds [262147 x i32], ptr @w, i64 0, i64 %62
  %64 = load i32, ptr %63, align 8, !tbaa !7
  %65 = getelementptr inbounds [262147 x i32], ptr @w, i64 0, i64 %indvars.iv.next43.1
  store i32 %64, ptr %65, align 4, !tbaa !7
  %indvars.iv.next43.2 = add nsw i64 %indvars.iv42, -3
  %indvars.iv.next43.tr.2 = trunc i64 %indvars.iv.next43.2 to i32
  %66 = shl i32 %indvars.iv.next43.tr.2, 1
  %67 = sext i32 %66 to i64
  %68 = getelementptr inbounds [262147 x i32], ptr @w, i64 0, i64 %67
  %69 = load i32, ptr %68, align 8, !tbaa !7
  %70 = getelementptr inbounds [262147 x i32], ptr @w, i64 0, i64 %indvars.iv.next43.2
  store i32 %69, ptr %70, align 4, !tbaa !7
  %indvars.iv.next43.3 = add nsw i64 %indvars.iv42, -4
  %indvars.iv.next43.tr.3 = trunc i64 %indvars.iv.next43.3 to i32
  %71 = shl i32 %indvars.iv.next43.tr.3, 1
  %72 = sext i32 %71 to i64
  %73 = getelementptr inbounds [262147 x i32], ptr @w, i64 0, i64 %72
  %74 = load i32, ptr %73, align 8, !tbaa !7
  %75 = getelementptr inbounds [262147 x i32], ptr @w, i64 0, i64 %indvars.iv.next43.3
  store i32 %74, ptr %75, align 4, !tbaa !7
  %76 = icmp sgt i64 %indvars.iv42, 5
  br i1 %76, label %.lr.ph40, label %._crit_edge, !llvm.loop !15
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse 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 = distinct !{!5, !6}
!6 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!7 = !{!8, !8, i64 0}
!8 = !{!"int", !9, i64 0}
!9 = !{!"omnipotent char", !10, i64 0}
!10 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!11 = distinct !{!11, !6}
!12 = distinct !{!12, !13}
!13 = !{!"llvm.loop.unroll.disable"}
!14 = distinct !{!14, !6}
!15 = distinct !{!15, !6}


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