; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: self_training/2015-01-29/E.ll (Z6decodei)

; 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"

@key = external dso_local global [4 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress uwtable
declare dso_local noundef i32 @_Z5exgcdiiRiS_(i32 noundef, i32 noundef, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4), ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4)) #0

; 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

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z6decodei(i32 noundef %0) #0 {
  %2 = alloca i32, align 4
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca [4 x i32], align 16
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i32, align 4
  %11 = alloca i32, align 4
  %12 = alloca i32, align 4
  %13 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %3) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %4) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 16, ptr %5) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  store i32 3, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %14

14:                                               ; preds = %26, %1
  %15 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %16 = icmp sge i32 %15, 0
  br i1 %16, label %18, label %17

17:                                               ; preds = %14
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  br label %29

18:                                               ; preds = %14
  %19 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %20 = srem i32 %19, 100
  %21 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %22 = sext i32 %21 to i64
  %23 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %5, i64 0, i64 %22
  store i32 %20, ptr %23, align 4, !tbaa !5
  %24 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %25 = sdiv i32 %24, 100
  store i32 %25, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  br label %26

26:                                               ; preds = %18
  %27 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %28 = add nsw i32 %27, -1
  store i32 %28, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %14, !llvm.loop !9

29:                                               ; preds = %17
  %30 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %5, i64 0, i64 0
  %31 = load i32, ptr %30, align 16, !tbaa !5
  store i32 %31, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %32 = load i32, ptr @key, align 16, !tbaa !5
  store i32 %32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  store i32 1, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  br label %33

33:                                               ; preds = %89, %29
  %34 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %35 = icmp slt i32 %34, 4
  br i1 %35, label %37, label %36

36:                                               ; preds = %33
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  br label %92

37:                                               ; preds = %33
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  %38 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %39 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %40 = sext i32 %39 to i64
  %41 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr @key, i64 0, i64 %40
  %42 = load i32, ptr %41, align 4, !tbaa !5
  %43 = call noundef i32 @_Z5exgcdiiRiS_(i32 noundef %38, i32 noundef %42, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %8, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %9)
  store i32 %43, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #2
  %44 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %45 = sext i32 %44 to i64
  %46 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %5, i64 0, i64 %45
  %47 = load i32, ptr %46, align 4, !tbaa !5
  %48 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %49 = sub nsw i32 %47, %48
  store i32 %49, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #2
  %50 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %51 = sext i32 %50 to i64
  %52 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr @key, i64 0, i64 %51
  %53 = load i32, ptr %52, align 4, !tbaa !5
  %54 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %55 = sdiv i32 %53, %54
  store i32 %55, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %13) #2
  %56 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %57 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %58 = sdiv i32 %56, %57
  %59 = sext i32 %58 to i64
  %60 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %61 = sext i32 %60 to i64
  %62 = mul nsw i64 %59, %61
  %63 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %64 = sext i32 %63 to i64
  %65 = srem i64 %62, %64
  %66 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %67 = sext i32 %66 to i64
  %68 = add nsw i64 %65, %67
  %69 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %70 = sext i32 %69 to i64
  %71 = srem i64 %68, %70
  %72 = trunc i64 %71 to i32
  store i32 %72, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %73 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %74 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %75 = mul nsw i32 %73, %74
  %76 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %77 = add nsw i32 %76, %75
  store i32 %77, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %78 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %79 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %80 = mul nsw i32 %79, %78
  store i32 %80, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %81 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %82 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %83 = icmp sge i32 %81, %82
  br i1 %83, label %84, label %88

84:                                               ; preds = %37
  %85 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %86 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %87 = sub nsw i32 %86, %85
  store i32 %87, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  br label %88

88:                                               ; preds = %84, %37
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %13) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  br label %89

89:                                               ; preds = %88
  %90 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %91 = add nsw i32 %90, 1
  store i32 %91, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %33, !llvm.loop !11

92:                                               ; preds = %36
  %93 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 16, ptr %5) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %4) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %3) #2
  ret i32 %93
}

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"}
!11 = distinct !{!11, !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"

@key = external dso_local local_unnamed_addr global [4 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress uwtable
declare dso_local noundef i32 @_Z5exgcdiiRiS_(i32 noundef, i32 noundef, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4), ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4)) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: mustprogress nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #1

; Function Attrs: mustprogress nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #1

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z6decodei(i32 noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  %2 = alloca i32, align 4
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = srem i32 %0, 100
  %5 = sdiv i32 %0, 100
  %6 = srem i32 %5, 100
  %7 = sdiv i32 %0, 10000
  %8 = srem i32 %7, 100
  %9 = sdiv i32 %0, 1000000
  %.lhs.trunc = trunc nsw i32 %9 to i16
  %10 = srem i16 %.lhs.trunc, 100
  %.sext = sext i16 %10 to i32
  %11 = load i32, ptr @key, align 16, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr nonnull %2) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr nonnull %3) #2
  %12 = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @key, i64 4), align 4, !tbaa !5
  %13 = call noundef i32 @_Z5exgcdiiRiS_(i32 noundef %11, i32 noundef %12, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %2, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %3)
  %14 = sub nsw i32 %8, %.sext
  %15 = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @key, i64 4), align 4, !tbaa !5
  %16 = sdiv i32 %15, %13
  %17 = sdiv i32 %14, %13
  %18 = sext i32 %17 to i64
  %19 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %20 = sext i32 %19 to i64
  %21 = mul nsw i64 %20, %18
  %22 = sext i32 %16 to i64
  %23 = srem i64 %21, %22
  %24 = add nsw i64 %23, %22
  %25 = srem i64 %24, %22
  %26 = trunc nsw i64 %25 to i32
  %27 = mul nsw i32 %11, %26
  %28 = add nsw i32 %27, %.sext
  %29 = mul nsw i32 %16, %11
  %.not = icmp slt i32 %28, %29
  %30 = select i1 %.not, i32 0, i32 %29
  %spec.select = sub nsw i32 %28, %30
  %31 = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @key, i64 8), align 8, !tbaa !5
  %32 = call noundef i32 @_Z5exgcdiiRiS_(i32 noundef %29, i32 noundef %31, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %2, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %3)
  %33 = sub nsw i32 %6, %spec.select
  %34 = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @key, i64 8), align 8, !tbaa !5
  %35 = sdiv i32 %34, %32
  %36 = sdiv i32 %33, %32
  %37 = sext i32 %36 to i64
  %38 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %39 = sext i32 %38 to i64
  %40 = mul nsw i64 %39, %37
  %41 = sext i32 %35 to i64
  %42 = srem i64 %40, %41
  %43 = add nsw i64 %42, %41
  %44 = srem i64 %43, %41
  %45 = trunc nsw i64 %44 to i32
  %46 = mul nsw i32 %29, %45
  %47 = add nsw i32 %46, %spec.select
  %48 = mul nsw i32 %35, %29
  %.not.1 = icmp slt i32 %47, %48
  %49 = select i1 %.not.1, i32 0, i32 %48
  %spec.select.1 = sub nsw i32 %47, %49
  %50 = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @key, i64 12), align 4, !tbaa !5
  %51 = call noundef i32 @_Z5exgcdiiRiS_(i32 noundef %48, i32 noundef %50, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %2, ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(4) %3)
  %52 = sub nsw i32 %4, %spec.select.1
  %53 = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @key, i64 12), align 4, !tbaa !5
  %54 = sdiv i32 %53, %51
  %55 = sdiv i32 %52, %51
  %56 = sext i32 %55 to i64
  %57 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %58 = sext i32 %57 to i64
  %59 = mul nsw i64 %58, %56
  %60 = sext i32 %54 to i64
  %61 = srem i64 %59, %60
  %62 = add nsw i64 %61, %60
  %63 = srem i64 %62, %60
  %64 = trunc nsw i64 %63 to i32
  %65 = mul nsw i32 %48, %64
  %66 = add nsw i32 %65, %spec.select.1
  %67 = mul nsw i32 %54, %48
  %.not.2 = icmp slt i32 %66, %67
  %68 = select i1 %.not.2, i32 0, i32 %67
  %spec.select.2 = sub nsw i32 %66, %68
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr nonnull %3) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr nonnull %2) #2
  ret i32 %spec.select.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 = { mustprogress 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"}


; Effective O3 passes: CorrelatedValuePropagationPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,IndVarSimplifyPass,InferAlignmentPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,LCSSAPass,LoopRotatePass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass