; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: hdu/6116.ll (Z4conviPiiS_S_)

; 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"

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local void @_Z4conviPiiS_S_(i32 noundef %0, ptr noundef %1, i32 noundef %2, ptr noundef %3, ptr noundef %4) #0 {
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca ptr, align 8
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca ptr, align 8
  %10 = alloca ptr, align 8
  %11 = alloca i32, align 4
  %12 = alloca i32, align 4
  %13 = alloca i32, align 4
  %14 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  store i32 %2, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  store ptr %3, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  store ptr %4, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #2
  store i32 0, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  br label %15

15:                                               ; preds = %28, %5
  %16 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %17 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %18 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %19 = add nsw i32 %17, %18
  %20 = sub nsw i32 %19, 1
  %21 = icmp slt i32 %16, %20
  br i1 %21, label %23, label %22

22:                                               ; preds = %15
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #2
  br label %31

23:                                               ; preds = %15
  %24 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %25 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %26 = sext i32 %25 to i64
  %27 = getelementptr inbounds i32, ptr %24, i64 %26
  store i32 0, ptr %27, align 4, !tbaa !5
  br label %28

28:                                               ; preds = %23
  %29 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %30 = add nsw i32 %29, 1
  store i32 %30, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  br label %15, !llvm.loop !11

31:                                               ; preds = %22
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %12) #2
  store i32 0, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  br label %32

32:                                               ; preds = %78, %31
  %33 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %34 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %35 = icmp slt i32 %33, %34
  br i1 %35, label %37, label %36

36:                                               ; preds = %32
  store i32 5, ptr %13, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %12) #2
  br label %81

37:                                               ; preds = %32
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %14) #2
  store i32 0, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  br label %38

38:                                               ; preds = %74, %37
  %39 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %40 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %41 = icmp slt i32 %39, %40
  br i1 %41, label %43, label %42

42:                                               ; preds = %38
  store i32 8, ptr %13, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %14) #2
  br label %77

43:                                               ; preds = %38
  %44 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %45 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %46 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %47 = add nsw i32 %45, %46
  %48 = sext i32 %47 to i64
  %49 = getelementptr inbounds i32, ptr %44, i64 %48
  %50 = load i32, ptr %49, align 4, !tbaa !5
  %51 = sext i32 %50 to i64
  %52 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %53 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %54 = sext i32 %53 to i64
  %55 = getelementptr inbounds i32, ptr %52, i64 %54
  %56 = load i32, ptr %55, align 4, !tbaa !5
  %57 = sext i32 %56 to i64
  %58 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !9
  %59 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %60 = sext i32 %59 to i64
  %61 = getelementptr inbounds i32, ptr %58, i64 %60
  %62 = load i32, ptr %61, align 4, !tbaa !5
  %63 = sext i32 %62 to i64
  %64 = mul nsw i64 %57, %63
  %65 = add nsw i64 %51, %64
  %66 = srem i64 %65, 998244353
  %67 = trunc i64 %66 to i32
  %68 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %69 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %70 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %71 = add nsw i32 %69, %70
  %72 = sext i32 %71 to i64
  %73 = getelementptr inbounds i32, ptr %68, i64 %72
  store i32 %67, ptr %73, align 4, !tbaa !5
  br label %74

74:                                               ; preds = %43
  %75 = load i32, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  %76 = add nsw i32 %75, 1
  store i32 %76, ptr %14, align 4, !tbaa !5
  br label %38, !llvm.loop !13

77:                                               ; preds = %42
  br label %78

78:                                               ; preds = %77
  %79 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %80 = add nsw i32 %79, 1
  store i32 %80, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  br label %32, !llvm.loop !14

81:                                               ; preds = %36
  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 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = distinct !{!13, !12}
!14 = distinct !{!14, !12}


; 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"

; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind memory(argmem: readwrite) uwtable
define dso_local void @_Z4conviPiiS_S_(i32 noundef %0, ptr nocapture noundef readonly %1, i32 noundef %2, ptr nocapture noundef readonly %3, ptr nocapture noundef %4) local_unnamed_addr #0 {
  %6 = add i32 %0, -1
  %7 = add i32 %6, %2
  %8 = icmp sgt i32 %7, 0
  br i1 %8, label %.lr.ph.preheader, label %.preheader23

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %5
  %9 = add i32 %2, %0
  %10 = add i32 %9, -2
  %11 = zext i32 %10 to i64
  %12 = shl nuw nsw i64 %11, 2
  %13 = add nuw nsw i64 %12, 4
  tail call void @llvm.memset.p0.i64(ptr noundef nonnull align 4 dereferenceable(1) %4, i8 0, i64 %13, i1 false), !tbaa !5
  br label %.preheader23

.preheader23:                                     ; preds = %.lr.ph.preheader, %5
  %14 = icmp sgt i32 %0, 0
  %15 = icmp sgt i32 %2, 0
  %or.cond = and i1 %14, %15
  br i1 %or.cond, label %.preheader.us.preheader, label %._crit_edge28

.preheader.us.preheader:                          ; preds = %.preheader23
  %wide.trip.count35 = zext nneg i32 %0 to i64
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %2 to i64
  %xtraiter = and i64 %wide.trip.count, 1
  %16 = icmp eq i32 %2, 1
  %unroll_iter = and i64 %wide.trip.count, 2147483646
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br label %.preheader.us

.preheader.us:                                    ; preds = %.preheader.us.preheader, %._crit_edge.us
  %indvars.iv32 = phi i64 [ 0, %.preheader.us.preheader ], [ %indvars.iv.next33, %._crit_edge.us ]
  %17 = getelementptr inbounds i32, ptr %1, i64 %indvars.iv32
  %invariant.gep = getelementptr inbounds i32, ptr %4, i64 %indvars.iv32
  br i1 %16, label %._crit_edge.us.unr-lcssa, label %.preheader.us.new

.preheader.us.new:                                ; preds = %.preheader.us, %.preheader.us.new
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next.1, %.preheader.us.new ], [ 0, %.preheader.us ]
  %niter = phi i64 [ %niter.next.1, %.preheader.us.new ], [ 0, %.preheader.us ]
  %gep = getelementptr inbounds i32, ptr %invariant.gep, i64 %indvars.iv
  %18 = load i32, ptr %gep, align 4, !tbaa !5
  %19 = sext i32 %18 to i64
  %20 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  %21 = sext i32 %20 to i64
  %22 = getelementptr inbounds i32, ptr %3, i64 %indvars.iv
  %23 = load i32, ptr %22, align 4, !tbaa !5
  %24 = sext i32 %23 to i64
  %25 = mul nsw i64 %24, %21
  %26 = add nsw i64 %25, %19
  %27 = srem i64 %26, 998244353
  %28 = trunc nsw i64 %27 to i32
  store i32 %28, ptr %gep, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next = or disjoint i64 %indvars.iv, 1
  %gep.1 = getelementptr inbounds i32, ptr %invariant.gep, i64 %indvars.iv.next
  %29 = load i32, ptr %gep.1, align 4, !tbaa !5
  %30 = sext i32 %29 to i64
  %31 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  %32 = sext i32 %31 to i64
  %33 = getelementptr inbounds i32, ptr %3, i64 %indvars.iv.next
  %34 = load i32, ptr %33, align 4, !tbaa !5
  %35 = sext i32 %34 to i64
  %36 = mul nsw i64 %35, %32
  %37 = add nsw i64 %36, %30
  %38 = srem i64 %37, 998244353
  %39 = trunc nsw i64 %38 to i32
  store i32 %39, ptr %gep.1, align 4, !tbaa !5
  %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.next.1, %unroll_iter
  br i1 %niter.ncmp.1, label %._crit_edge.us.unr-lcssa, label %.preheader.us.new, !llvm.loop !9

._crit_edge.us.unr-lcssa:                         ; preds = %.preheader.us.new, %.preheader.us
  %indvars.iv.unr = phi i64 [ 0, %.preheader.us ], [ %indvars.iv.next.1, %.preheader.us.new ]
  br i1 %lcmp.mod.not, label %._crit_edge.us, label %._crit_edge.us.epilog-lcssa

._crit_edge.us.epilog-lcssa:                      ; preds = %._crit_edge.us.unr-lcssa
  %gep.epil = getelementptr inbounds i32, ptr %invariant.gep, i64 %indvars.iv.unr
  %40 = load i32, ptr %gep.epil, align 4, !tbaa !5
  %41 = sext i32 %40 to i64
  %42 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  %43 = sext i32 %42 to i64
  %44 = getelementptr inbounds i32, ptr %3, i64 %indvars.iv.unr
  %45 = load i32, ptr %44, align 4, !tbaa !5
  %46 = sext i32 %45 to i64
  %47 = mul nsw i64 %46, %43
  %48 = add nsw i64 %47, %41
  %49 = srem i64 %48, 998244353
  %50 = trunc nsw i64 %49 to i32
  store i32 %50, ptr %gep.epil, align 4, !tbaa !5
  br label %._crit_edge.us

._crit_edge.us:                                   ; preds = %._crit_edge.us.unr-lcssa, %._crit_edge.us.epilog-lcssa
  %indvars.iv.next33 = add nuw nsw i64 %indvars.iv32, 1
  %exitcond36.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next33, %wide.trip.count35
  br i1 %exitcond36.not, label %._crit_edge28, label %.preheader.us, !llvm.loop !11

._crit_edge28:                                    ; preds = %._crit_edge.us, %.preheader23
  ret void
}

; Function Attrs: nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: write)
declare void @llvm.memset.p0.i64(ptr nocapture writeonly, i8, i64, i1 immarg) #1

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind memory(argmem: readwrite) 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 nounwind willreturn memory(argmem: write) }

!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}


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