; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: lydsy (3823)

; 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"

@k = external dso_local global i32, align 4
@p = external dso_local global i32, align 4
@inv = external dso_local global [10000001 x i32], align 16
@tmp2 = external dso_local global i32, align 4
@cnt = external dso_local global i32, align 4
@ans = external dso_local global i32, align 4
@.str = external hidden unnamed_addr constant [5 x i8], align 1
@.str.1 = external hidden unnamed_addr constant [4 x i8], align 1

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #0

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #0

; Function Attrs: mustprogress norecurse uwtable
define dso_local noundef i32 @main() #1 {
  %1 = alloca i32, align 4
  %2 = alloca i32, align 4
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  store i32 0, ptr %1, align 4
  %7 = call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef @.str, ptr noundef @k, ptr noundef @p)
  store i32 1, ptr getelementptr inbounds ([10000001 x i32], ptr @inv, i64 0, i64 1), align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %2) #3
  store i32 2, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %3) #3
  %8 = load i32, ptr @k, align 4, !tbaa !5
  %9 = add nsw i32 %8, 1
  %10 = load i32, ptr @p, align 4, !tbaa !5
  %11 = icmp slt i32 %9, %10
  br i1 %11, label %12, label %15

12:                                               ; preds = %0
  %13 = load i32, ptr @k, align 4, !tbaa !5
  %14 = add nsw i32 %13, 1
  br label %17

15:                                               ; preds = %0
  %16 = load i32, ptr @p, align 4, !tbaa !5
  br label %17

17:                                               ; preds = %15, %12
  %18 = phi i32 [ %14, %12 ], [ %16, %15 ]
  store i32 %18, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  br label %19

19:                                               ; preds = %47, %17
  %20 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %21 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %22 = icmp slt i32 %20, %21
  br i1 %22, label %24, label %23

23:                                               ; preds = %19
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %3) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %2) #3
  br label %50

24:                                               ; preds = %19
  %25 = load i32, ptr @p, align 4, !tbaa !5
  %26 = sext i32 %25 to i64
  %27 = load i32, ptr @p, align 4, !tbaa !5
  %28 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %29 = sdiv i32 %27, %28
  %30 = sext i32 %29 to i64
  %31 = sub nsw i64 %26, %30
  %32 = load i32, ptr @p, align 4, !tbaa !5
  %33 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %34 = srem i32 %32, %33
  %35 = sext i32 %34 to i64
  %36 = getelementptr inbounds [10000001 x i32], ptr @inv, i64 0, i64 %35
  %37 = load i32, ptr %36, align 4, !tbaa !5
  %38 = sext i32 %37 to i64
  %39 = mul nsw i64 %31, %38
  %40 = load i32, ptr @p, align 4, !tbaa !5
  %41 = sext i32 %40 to i64
  %42 = srem i64 %39, %41
  %43 = trunc i64 %42 to i32
  %44 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %45 = sext i32 %44 to i64
  %46 = getelementptr inbounds [10000001 x i32], ptr @inv, i64 0, i64 %45
  store i32 %43, ptr %46, align 4, !tbaa !5
  br label %47

47:                                               ; preds = %24
  %48 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %49 = add nsw i32 %48, 1
  store i32 %49, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  br label %19, !llvm.loop !9

50:                                               ; preds = %23
  store i32 1, ptr @ans, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %4) #3
  store i32 1, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #3
  store i32 1, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #3
  store i32 1, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %51

51:                                               ; preds = %131, %50
  %52 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %53 = load i32, ptr @k, align 4, !tbaa !5
  %54 = icmp sle i32 %52, %53
  br i1 %54, label %56, label %55

55:                                               ; preds = %51
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %4) #3
  br label %134

56:                                               ; preds = %51
  %57 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %58 = shl i32 %57, 1
  %59 = load i32, ptr @p, align 4, !tbaa !5
  %60 = srem i32 %58, %59
  store i32 %60, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %61 = load i32, ptr @k, align 4, !tbaa !5
  %62 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %63 = sub nsw i32 %61, %62
  %64 = add nsw i32 %63, 1
  store i32 %64, ptr @tmp2, align 4, !tbaa !5
  br label %65

65:                                               ; preds = %70, %56
  %66 = load i32, ptr @tmp2, align 4, !tbaa !5
  %67 = load i32, ptr @p, align 4, !tbaa !5
  %68 = srem i32 %66, %67
  %69 = icmp eq i32 %68, 0
  br i1 %69, label %70, label %76

70:                                               ; preds = %65
  %71 = load i32, ptr @cnt, align 4, !tbaa !5
  %72 = add nsw i32 %71, 1
  store i32 %72, ptr @cnt, align 4, !tbaa !5
  %73 = load i32, ptr @p, align 4, !tbaa !5
  %74 = load i32, ptr @tmp2, align 4, !tbaa !5
  %75 = sdiv i32 %74, %73
  store i32 %75, ptr @tmp2, align 4, !tbaa !5
  br label %65, !llvm.loop !11

76:                                               ; preds = %65
  %77 = load i32, ptr @tmp2, align 4, !tbaa !5
  %78 = sext i32 %77 to i64
  %79 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %80 = sext i32 %79 to i64
  %81 = mul nsw i64 %78, %80
  %82 = load i32, ptr @p, align 4, !tbaa !5
  %83 = sext i32 %82 to i64
  %84 = srem i64 %81, %83
  %85 = trunc i64 %84 to i32
  store i32 %85, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %86 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  store i32 %86, ptr @tmp2, align 4, !tbaa !5
  br label %87

87:                                               ; preds = %92, %76
  %88 = load i32, ptr @tmp2, align 4, !tbaa !5
  %89 = load i32, ptr @p, align 4, !tbaa !5
  %90 = srem i32 %88, %89
  %91 = icmp eq i32 %90, 0
  br i1 %91, label %92, label %98

92:                                               ; preds = %87
  %93 = load i32, ptr @cnt, align 4, !tbaa !5
  %94 = add nsw i32 %93, -1
  store i32 %94, ptr @cnt, align 4, !tbaa !5
  %95 = load i32, ptr @p, align 4, !tbaa !5
  %96 = load i32, ptr @tmp2, align 4, !tbaa !5
  %97 = sdiv i32 %96, %95
  store i32 %97, ptr @tmp2, align 4, !tbaa !5
  br label %87, !llvm.loop !12

98:                                               ; preds = %87
  %99 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %100 = sext i32 %99 to i64
  %101 = load i32, ptr @tmp2, align 4, !tbaa !5
  %102 = load i32, ptr @p, align 4, !tbaa !5
  %103 = srem i32 %101, %102
  %104 = sext i32 %103 to i64
  %105 = getelementptr inbounds [10000001 x i32], ptr @inv, i64 0, i64 %104
  %106 = load i32, ptr %105, align 4, !tbaa !5
  %107 = sext i32 %106 to i64
  %108 = mul nsw i64 %100, %107
  %109 = load i32, ptr @p, align 4, !tbaa !5
  %110 = sext i32 %109 to i64
  %111 = srem i64 %108, %110
  %112 = trunc i64 %111 to i32
  store i32 %112, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %113 = load i32, ptr @cnt, align 4, !tbaa !5
  %114 = icmp ne i32 %113, 0
  br i1 %114, label %115, label %116

115:                                              ; preds = %98
  br label %125

116:                                              ; preds = %98
  %117 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %118 = sext i32 %117 to i64
  %119 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %120 = sext i32 %119 to i64
  %121 = mul nsw i64 %118, %120
  %122 = load i32, ptr @p, align 4, !tbaa !5
  %123 = sext i32 %122 to i64
  %124 = srem i64 %121, %123
  br label %125

125:                                              ; preds = %116, %115
  %126 = phi i64 [ 0, %115 ], [ %124, %116 ]
  %127 = load i32, ptr @ans, align 4, !tbaa !5
  %128 = sext i32 %127 to i64
  %129 = xor i64 %128, %126
  %130 = trunc i64 %129 to i32
  store i32 %130, ptr @ans, align 4, !tbaa !5
  br label %131

131:                                              ; preds = %125
  %132 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %133 = add nsw i32 %132, 1
  store i32 %133, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %51, !llvm.loop !13

134:                                              ; preds = %55
  %135 = load i32, ptr @ans, align 4, !tbaa !5
  %136 = call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef @.str.1, i32 noundef %135)
  ret i32 0
}

declare i32 @__isoc99_scanf(ptr noundef, ...) #2

declare i32 @printf(ptr noundef, ...) #2

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { mustprogress norecurse 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 #2 = { "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 #3 = { 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}
!12 = distinct !{!12, !10}
!13 = distinct !{!13, !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"

@k = external dso_local global i32, align 4
@p = external dso_local global i32, align 4
@inv = external dso_local local_unnamed_addr global [10000001 x i32], align 16
@tmp2 = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@cnt = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@ans = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@.str = external hidden unnamed_addr constant [5 x i8], align 1
@.str.1 = external hidden unnamed_addr constant [4 x i8], align 1

; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nounwind uwtable
define dso_local noundef i32 @main() local_unnamed_addr #0 {
  %1 = tail call i32 (ptr, ...) @__isoc99_scanf(ptr noundef nonnull @.str, ptr noundef nonnull @k, ptr noundef nonnull @p)
  store i32 1, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @inv, i64 4), align 4, !tbaa !5
  %2 = load i32, ptr @k, align 4
  %3 = add i32 %2, 1
  %4 = load i32, ptr @p, align 4
  %5 = tail call i32 @llvm.smin.i32(i32 %3, i32 %4)
  %6 = icmp sgt i32 %5, 2
  br i1 %6, label %.lr.ph, label %._crit_edge

.lr.ph:                                           ; preds = %0
  %7 = sext i32 %4 to i64
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %5 to i64
  br label %9

._crit_edge:                                      ; preds = %9, %0
  store i32 1, ptr @ans, align 4, !tbaa !5
  %.not44 = icmp slt i32 %2, 1
  br i1 %.not44, label %23, label %.lr.ph50

.lr.ph50:                                         ; preds = %._crit_edge
  %cnt.promoted40 = load i32, ptr @cnt, align 4, !tbaa !5
  %8 = sext i32 %4 to i64
  br label %26

9:                                                ; preds = %.lr.ph, %9
  %indvars.iv = phi i64 [ 2, %.lr.ph ], [ %indvars.iv.next, %9 ]
  %10 = trunc nuw nsw i64 %indvars.iv to i32
  %11 = sdiv i32 %4, %10
  %12 = sext i32 %11 to i64
  %13 = sub nsw i64 %7, %12
  %14 = srem i32 %4, %10
  %15 = sext i32 %14 to i64
  %16 = getelementptr inbounds [10000001 x i32], ptr @inv, i64 0, i64 %15
  %17 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  %18 = sext i32 %17 to i64
  %19 = mul nsw i64 %13, %18
  %20 = srem i64 %19, %7
  %21 = trunc nsw i64 %20 to i32
  %22 = getelementptr inbounds [10000001 x i32], ptr @inv, i64 0, i64 %indvars.iv
  store i32 %21, ptr %22, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next, %wide.trip.count
  br i1 %exitcond.not, label %._crit_edge, label %9, !llvm.loop !9

._crit_edge51:                                    ; preds = %60
  store i32 %storemerge20.lcssa, ptr @tmp2, align 4, !tbaa !5
  store i32 %63, ptr @ans, align 4, !tbaa !5
  br label %23

23:                                               ; preds = %._crit_edge51, %._crit_edge
  %24 = phi i32 [ %63, %._crit_edge51 ], [ 1, %._crit_edge ]
  %25 = tail call i32 (ptr, ...) @printf(ptr noundef nonnull dereferenceable(1) @.str.1, i32 noundef %24)
  ret i32 0

26:                                               ; preds = %.lr.ph50, %60
  %.048 = phi i64 [ 1, %.lr.ph50 ], [ %55, %60 ]
  %.01547 = phi i32 [ 1, %.lr.ph50 ], [ %29, %60 ]
  %.01646 = phi i32 [ 1, %.lr.ph50 ], [ %64, %60 ]
  %.lcssa394145 = phi i32 [ %cnt.promoted40, %.lr.ph50 ], [ %.lcssa3942, %60 ]
  %27 = phi i32 [ 1, %.lr.ph50 ], [ %63, %60 ]
  %28 = shl i32 %.01547, 1
  %29 = srem i32 %28, %4
  %30 = sub i32 %3, %.01646
  %31 = srem i32 %30, %4
  %32 = icmp eq i32 %31, 0
  br i1 %32, label %.lr.ph28, label %38

.lr.ph28:                                         ; preds = %26, %.lr.ph28
  %storemerge26 = phi i32 [ %35, %.lr.ph28 ], [ %30, %26 ]
  %33 = phi i32 [ %34, %.lr.ph28 ], [ %.lcssa394145, %26 ]
  %34 = add nsw i32 %33, 1
  %35 = sdiv i32 %storemerge26, %4
  %36 = srem i32 %35, %4
  %37 = icmp eq i32 %36, 0
  br i1 %37, label %.lr.ph28, label %._crit_edge29, !llvm.loop !11

._crit_edge29:                                    ; preds = %.lr.ph28
  store i32 %34, ptr @cnt, align 4, !tbaa !5
  br label %38

38:                                               ; preds = %._crit_edge29, %26
  %.lcssa3943 = phi i32 [ %34, %._crit_edge29 ], [ %.lcssa394145, %26 ]
  %storemerge.lcssa25 = phi i32 [ %35, %._crit_edge29 ], [ %30, %26 ]
  %39 = sext i32 %storemerge.lcssa25 to i64
  %40 = mul nsw i64 %.048, %39
  %41 = srem i64 %40, %8
  %42 = srem i32 %.01646, %4
  %43 = icmp eq i32 %42, 0
  br i1 %43, label %.lr.ph35, label %49

.lr.ph35:                                         ; preds = %38, %.lr.ph35
  %storemerge2033 = phi i32 [ %46, %.lr.ph35 ], [ %.01646, %38 ]
  %44 = phi i32 [ %45, %.lr.ph35 ], [ %.lcssa3943, %38 ]
  %45 = add nsw i32 %44, -1
  %46 = sdiv i32 %storemerge2033, %4
  %47 = srem i32 %46, %4
  %48 = icmp eq i32 %47, 0
  br i1 %48, label %.lr.ph35, label %._crit_edge36, !llvm.loop !12

._crit_edge36:                                    ; preds = %.lr.ph35
  store i32 %45, ptr @cnt, align 4, !tbaa !5
  br label %49

49:                                               ; preds = %._crit_edge36, %38
  %.lcssa3942 = phi i32 [ %45, %._crit_edge36 ], [ %.lcssa3943, %38 ]
  %storemerge20.lcssa = phi i32 [ %46, %._crit_edge36 ], [ %.01646, %38 ]
  %.lcssa = phi i32 [ %47, %._crit_edge36 ], [ %42, %38 ]
  %50 = sext i32 %.lcssa to i64
  %51 = getelementptr inbounds [10000001 x i32], ptr @inv, i64 0, i64 %50
  %52 = load i32, ptr %51, align 4, !tbaa !5
  %53 = sext i32 %52 to i64
  %54 = mul nsw i64 %41, %53
  %55 = srem i64 %54, %8
  %.not22 = icmp eq i32 %.lcssa3942, 0
  br i1 %.not22, label %56, label %60

56:                                               ; preds = %49
  %57 = sext i32 %29 to i64
  %58 = mul nsw i64 %55, %57
  %59 = srem i64 %58, %8
  br label %60

60:                                               ; preds = %49, %56
  %61 = phi i64 [ %59, %56 ], [ 0, %49 ]
  %62 = trunc nsw i64 %61 to i32
  %63 = xor i32 %27, %62
  %64 = add nuw i32 %.01646, 1
  %exitcond60.not = icmp eq i32 %.01646, %2
  br i1 %exitcond60.not, label %._crit_edge51, label %26, !llvm.loop !13
}

; Function Attrs: nofree nounwind
declare noundef i32 @__isoc99_scanf(ptr nocapture noundef readonly, ...) local_unnamed_addr #1

; Function Attrs: nofree nounwind
declare noundef i32 @printf(ptr nocapture noundef readonly, ...) local_unnamed_addr #1

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none)
declare i32 @llvm.smin.i32(i32, i32) #2

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse 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 = { nofree nounwind "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 #2 = { nocallback nofree nosync nounwind speculatable willreturn memory(none) }

!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}
!12 = distinct !{!12, !10}
!13 = distinct !{!13, !10}


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