; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: uvalive/6912.ll (Z3addiiii)

; 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"

@n = external dso_local global i32, align 4
@tot = external dso_local global i32, align 4
@seq = external dso_local global [12 x i32], align 16
@pow2 = external dso_local global [12 x i32], align 16
@tmp2 = external dso_local global i32, align 4

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local void @_Z3addiiii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3) #0 {
  %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 @n, align 4, !tbaa !5
  %12 = icmp sgt i32 %10, %11
  br i1 %12, label %13, label %14

13:                                               ; preds = %4
  br label %74

14:                                               ; preds = %4
  %15 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %16 = and i32 %15, 1
  %17 = icmp ne i32 %16, 0
  br i1 %17, label %18, label %30

18:                                               ; preds = %14
  %19 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %20 = sub nsw i32 %19, 1
  %21 = sext i32 %20 to i64
  %22 = getelementptr inbounds [12 x i32], ptr @pow2, i64 0, i64 %21
  %23 = load i32, ptr %22, align 4, !tbaa !5
  %24 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %25 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %26 = sdiv i32 %24, %25
  %27 = mul nsw i32 %23, %26
  %28 = load i32, ptr @tmp2, align 4, !tbaa !5
  %29 = add nsw i32 %28, %27
  store i32 %29, ptr @tmp2, align 4, !tbaa !5
  br label %46

30:                                               ; preds = %14
  %31 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %32 = icmp sgt i32 %31, 0
  br i1 %32, label %33, label %45

33:                                               ; preds = %30
  %34 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %35 = sub nsw i32 %34, 1
  %36 = sext i32 %35 to i64
  %37 = getelementptr inbounds [12 x i32], ptr @pow2, i64 0, i64 %36
  %38 = load i32, ptr %37, align 4, !tbaa !5
  %39 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %40 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %41 = sdiv i32 %39, %40
  %42 = mul nsw i32 %38, %41
  %43 = load i32, ptr @tmp2, align 4, !tbaa !5
  %44 = sub nsw i32 %43, %42
  store i32 %44, ptr @tmp2, align 4, !tbaa !5
  br label %45

45:                                               ; preds = %33, %30
  br label %46

46:                                               ; preds = %45, %18
  %47 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %48 = load i32, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  %49 = icmp eq i32 %47, %48
  br i1 %49, label %50, label %51

50:                                               ; preds = %46
  br label %74

51:                                               ; preds = %46
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  %52 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  store i32 %52, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  br label %53

53:                                               ; preds = %71, %51
  %54 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %55 = load i32, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  %56 = icmp slt i32 %54, %55
  br i1 %56, label %58, label %57

57:                                               ; preds = %53
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  br label %74

58:                                               ; preds = %53
  %59 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %60 = add nsw i32 %59, 1
  %61 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %62 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %63 = sext i32 %62 to i64
  %64 = getelementptr inbounds [12 x i32], ptr @seq, i64 0, i64 %63
  %65 = load i32, ptr %64, align 4, !tbaa !5
  %66 = mul nsw i32 %61, %65
  %67 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %68 = add nsw i32 %67, 1
  %69 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %70 = add nsw i32 %69, 1
  call void @_Z3addiiii(i32 noundef %60, i32 noundef %66, i32 noundef %68, i32 noundef %70)
  br label %71

71:                                               ; preds = %58
  %72 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %73 = add nsw i32 %72, 1
  store i32 %73, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  br label %53, !llvm.loop !9

74:                                               ; preds = %57, %50, %13
  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 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"}


; 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"

@n = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@tot = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@seq = external dso_local local_unnamed_addr global [12 x i32], align 16
@pow2 = external dso_local local_unnamed_addr global [12 x i32], align 16
@tmp2 = 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 @_Z3addiiii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2, i32 noundef %3) local_unnamed_addr #0 {
  %5 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %6 = icmp slt i32 %5, %1
  br i1 %6, label %.loopexit, label %7

7:                                                ; preds = %4
  %8 = and i32 %2, 1
  %.not = icmp eq i32 %8, 0
  br i1 %.not, label %18, label %9

9:                                                ; preds = %7
  %10 = add nsw i32 %2, -1
  %11 = sext i32 %10 to i64
  %12 = getelementptr inbounds [12 x i32], ptr @pow2, i64 0, i64 %11
  %13 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %14 = sdiv i32 %5, %1
  %15 = mul nsw i32 %14, %13
  %16 = load i32, ptr @tmp2, align 4, !tbaa !5
  %17 = add nsw i32 %16, %15
  br label %.sink.split

18:                                               ; preds = %7
  %19 = icmp sgt i32 %2, 0
  br i1 %19, label %20, label %29

20:                                               ; preds = %18
  %21 = add nsw i32 %2, -1
  %22 = zext nneg i32 %21 to i64
  %23 = getelementptr inbounds [12 x i32], ptr @pow2, i64 0, i64 %22
  %24 = load i32, ptr %23, align 4, !tbaa !5
  %25 = sdiv i32 %5, %1
  %26 = mul nsw i32 %25, %24
  %27 = load i32, ptr @tmp2, align 4, !tbaa !5
  %28 = sub nsw i32 %27, %26
  br label %.sink.split

.sink.split:                                      ; preds = %9, %20
  %.sink = phi i32 [ %28, %20 ], [ %17, %9 ]
  store i32 %.sink, ptr @tmp2, align 4, !tbaa !5
  br label %29

29:                                               ; preds = %.sink.split, %18
  %30 = load i32, ptr @tot, align 4
  %31 = icmp ne i32 %30, %0
  %32 = icmp sgt i32 %30, %3
  %or.cond = and i1 %31, %32
  br i1 %or.cond, label %.lr.ph, label %.loopexit

.lr.ph:                                           ; preds = %29
  %33 = add nsw i32 %0, 1
  %34 = add nsw i32 %2, 1
  %35 = sext i32 %3 to i64
  br label %36

36:                                               ; preds = %.lr.ph, %36
  %indvars.iv = phi i64 [ %35, %.lr.ph ], [ %indvars.iv.next, %36 ]
  %37 = getelementptr inbounds [12 x i32], ptr @seq, i64 0, i64 %indvars.iv
  %38 = load i32, ptr %37, align 4, !tbaa !5
  %39 = mul nsw i32 %38, %1
  %indvars.iv.next = add nsw i64 %indvars.iv, 1
  %40 = trunc nsw i64 %indvars.iv.next to i32
  tail call void @_Z3addiiii(i32 noundef %33, i32 noundef %39, i32 noundef %34, i32 noundef %40)
  %41 = load i32, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  %42 = sext i32 %41 to i64
  %43 = icmp slt i64 %indvars.iv.next, %42
  br i1 %43, label %36, label %.loopexit, !llvm.loop !9

.loopexit:                                        ; preds = %36, %29, %4
  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"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


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