; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: lydsy/2911.ll (Z1Fii)

; 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"

%struct.Edge = type { i32, i32, i8 }

@pre = external dso_local global [501 x i32], align 16
@suf = external dso_local global [501 x i32], align 16
@f = external dso_local global [501 x [501 x i32]], align 16
@e = external dso_local global [1003 x %struct.Edge], align 16

; 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 uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z1Fii(i32 noundef %0, i32 noundef %1) #1 {
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %6) #2
  %10 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %11 = sext i32 %10 to i64
  %12 = getelementptr inbounds [501 x [501 x i32]], ptr @f, i64 0, i64 %11
  %13 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %14 = sext i32 %13 to i64
  %15 = getelementptr inbounds [501 x i32], ptr %12, i64 0, i64 %14
  store ptr %15, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %16 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %17 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !5
  %18 = icmp ne i32 %17, -1
  br i1 %18, label %19, label %22

19:                                               ; preds = %2
  %20 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %21 = load i32, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  store i32 %21, ptr %3, align 4
  store i32 1, ptr %7, align 4
  br label %105

22:                                               ; preds = %2
  %23 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %24 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %25 = icmp eq i32 %23, %24
  br i1 %25, label %26, label %28

26:                                               ; preds = %22
  %27 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  store i32 1, ptr %27, align 4, !tbaa !5
  store i32 1, ptr %3, align 4
  store i32 1, ptr %7, align 4
  br label %105

28:                                               ; preds = %22
  %29 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  store i32 0, ptr %29, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %30 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %31 = sext i32 %30 to i64
  %32 = getelementptr inbounds [501 x i32], ptr @suf, i64 0, i64 %31
  %33 = load i32, ptr %32, align 4, !tbaa !5
  store i32 %33, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %34

34:                                               ; preds = %96, %28
  %35 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %36 = icmp ne i32 %35, -1
  br i1 %36, label %38, label %37

37:                                               ; preds = %34
  store i32 2, ptr %7, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  br label %102

38:                                               ; preds = %34
  %39 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %40 = sext i32 %39 to i64
  %41 = getelementptr inbounds [1003 x %struct.Edge], ptr @e, i64 0, i64 %40
  %42 = getelementptr inbounds %struct.Edge, ptr %41, i32 0, i32 1
  %43 = load i32, ptr %42, align 4, !tbaa !11
  %44 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %45 = icmp eq i32 %43, %44
  br i1 %45, label %46, label %50

46:                                               ; preds = %38
  %47 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %48 = load i32, ptr %47, align 4, !tbaa !5
  %49 = add nsw i32 %48, 1
  store i32 %49, ptr %47, align 4, !tbaa !5
  br label %50

50:                                               ; preds = %46, %38
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  %51 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %52 = sext i32 %51 to i64
  %53 = getelementptr inbounds [501 x i32], ptr @pre, i64 0, i64 %52
  %54 = load i32, ptr %53, align 4, !tbaa !5
  store i32 %54, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  br label %55

55:                                               ; preds = %89, %50
  %56 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %57 = icmp ne i32 %56, -1
  br i1 %57, label %59, label %58

58:                                               ; preds = %55
  store i32 5, ptr %7, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  br label %95

59:                                               ; preds = %55
  %60 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %61 = sext i32 %60 to i64
  %62 = getelementptr inbounds [1003 x %struct.Edge], ptr @e, i64 0, i64 %61
  %63 = getelementptr inbounds %struct.Edge, ptr %62, i32 0, i32 2
  %64 = load i8, ptr %63, align 4, !tbaa !13
  %65 = sext i8 %64 to i32
  %66 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %67 = sext i32 %66 to i64
  %68 = getelementptr inbounds [1003 x %struct.Edge], ptr @e, i64 0, i64 %67
  %69 = getelementptr inbounds %struct.Edge, ptr %68, i32 0, i32 2
  %70 = load i8, ptr %69, align 4, !tbaa !13
  %71 = sext i8 %70 to i32
  %72 = icmp eq i32 %65, %71
  br i1 %72, label %73, label %88

73:                                               ; preds = %59
  %74 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %75 = sext i32 %74 to i64
  %76 = getelementptr inbounds [1003 x %struct.Edge], ptr @e, i64 0, i64 %75
  %77 = getelementptr inbounds %struct.Edge, ptr %76, i32 0, i32 1
  %78 = load i32, ptr %77, align 4, !tbaa !11
  %79 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %80 = sext i32 %79 to i64
  %81 = getelementptr inbounds [1003 x %struct.Edge], ptr @e, i64 0, i64 %80
  %82 = getelementptr inbounds %struct.Edge, ptr %81, i32 0, i32 1
  %83 = load i32, ptr %82, align 4, !tbaa !11
  %84 = call noundef i32 @_Z1Fii(i32 noundef %78, i32 noundef %83)
  %85 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %86 = load i32, ptr %85, align 4, !tbaa !5
  %87 = add nsw i32 %86, %84
  store i32 %87, ptr %85, align 4, !tbaa !5
  br label %88

88:                                               ; preds = %73, %59
  br label %89

89:                                               ; preds = %88
  %90 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %91 = sext i32 %90 to i64
  %92 = getelementptr inbounds [1003 x %struct.Edge], ptr @e, i64 0, i64 %91
  %93 = getelementptr inbounds %struct.Edge, ptr %92, i32 0, i32 0
  %94 = load i32, ptr %93, align 4, !tbaa !14
  store i32 %94, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  br label %55, !llvm.loop !15

95:                                               ; preds = %58
  br label %96

96:                                               ; preds = %95
  %97 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %98 = sext i32 %97 to i64
  %99 = getelementptr inbounds [1003 x %struct.Edge], ptr @e, i64 0, i64 %98
  %100 = getelementptr inbounds %struct.Edge, ptr %99, i32 0, i32 0
  %101 = load i32, ptr %100, align 4, !tbaa !14
  store i32 %101, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %34, !llvm.loop !17

102:                                              ; preds = %37
  %103 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %104 = load i32, ptr %103, align 4, !tbaa !5
  store i32 %104, ptr %3, align 4
  store i32 1, ptr %7, align 4
  br label %105

105:                                              ; preds = %102, %26, %19
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %6) #2
  %106 = load i32, ptr %3, align 4
  ret i32 %106
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { 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 #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 = !{!12, !6, i64 4}
!12 = !{!"_ZTS4Edge", !6, i64 0, !6, i64 4, !7, i64 8}
!13 = !{!12, !7, i64 8}
!14 = !{!12, !6, i64 0}
!15 = distinct !{!15, !16}
!16 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!17 = distinct !{!17, !16}


; 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"

%struct.Edge = type { i32, i32, i8 }

@pre = external dso_local local_unnamed_addr global [501 x i32], align 16
@suf = external dso_local local_unnamed_addr global [501 x i32], align 16
@f = external dso_local local_unnamed_addr global [501 x [501 x i32]], align 16
@e = external dso_local local_unnamed_addr global [1003 x %struct.Edge], align 16

; Function Attrs: mustprogress nofree nosync nounwind memory(readwrite, argmem: none, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z1Fii(i32 noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = sext i32 %0 to i64
  %4 = sext i32 %1 to i64
  %5 = getelementptr inbounds [501 x [501 x i32]], ptr @f, i64 0, i64 %3, i64 %4
  %6 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %.not = icmp eq i32 %6, -1
  br i1 %.not, label %7, label %._crit_edge

7:                                                ; preds = %2
  %8 = icmp eq i32 %0, %1
  br i1 %8, label %9, label %10

9:                                                ; preds = %7
  store i32 1, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  br label %._crit_edge

10:                                               ; preds = %7
  store i32 0, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %11 = getelementptr inbounds [501 x i32], ptr @suf, i64 0, i64 %3
  %.02332 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %.not2733 = icmp eq i32 %.02332, -1
  br i1 %.not2733, label %._crit_edge, label %.lr.ph35

.lr.ph35:                                         ; preds = %10
  %12 = getelementptr inbounds [501 x i32], ptr @pre, i64 0, i64 %4
  br label %14

.loopexit:                                        ; preds = %41, %23
  %13 = phi i32 [ %24, %23 ], [ %42, %41 ]
  %.023 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  %.not27 = icmp eq i32 %.023, -1
  br i1 %.not27, label %._crit_edge, label %14, !llvm.loop !9

14:                                               ; preds = %.lr.ph35, %.loopexit
  %15 = phi i32 [ 0, %.lr.ph35 ], [ %13, %.loopexit ]
  %.02334 = phi i32 [ %.02332, %.lr.ph35 ], [ %.023, %.loopexit ]
  %16 = sext i32 %.02334 to i64
  %17 = getelementptr inbounds [1003 x %struct.Edge], ptr @e, i64 0, i64 %16
  %18 = getelementptr inbounds i8, ptr %17, i64 4
  %19 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !11
  %20 = icmp eq i32 %19, %1
  br i1 %20, label %21, label %23

21:                                               ; preds = %14
  %22 = add nsw i32 %15, 1
  store i32 %22, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  br label %23

23:                                               ; preds = %21, %14
  %24 = phi i32 [ %22, %21 ], [ %15, %14 ]
  %.029 = load i32, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %.not2830 = icmp eq i32 %.029, -1
  br i1 %.not2830, label %.loopexit, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %23
  %25 = getelementptr inbounds i8, ptr %17, i64 8
  br label %26

26:                                               ; preds = %.lr.ph, %41
  %27 = phi i32 [ %24, %.lr.ph ], [ %42, %41 ]
  %.031 = phi i32 [ %.029, %.lr.ph ], [ %.0, %41 ]
  %28 = sext i32 %.031 to i64
  %29 = getelementptr inbounds [1003 x %struct.Edge], ptr @e, i64 0, i64 %28
  %30 = getelementptr inbounds i8, ptr %29, i64 8
  %31 = load i8, ptr %30, align 4, !tbaa !13
  %32 = load i8, ptr %25, align 4, !tbaa !13
  %33 = icmp eq i8 %31, %32
  br i1 %33, label %34, label %41

34:                                               ; preds = %26
  %35 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !11
  %36 = getelementptr inbounds i8, ptr %29, i64 4
  %37 = load i32, ptr %36, align 4, !tbaa !11
  %38 = tail call noundef i32 @_Z1Fii(i32 noundef %35, i32 noundef %37)
  %39 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %40 = add nsw i32 %39, %38
  store i32 %40, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  br label %41

41:                                               ; preds = %26, %34
  %42 = phi i32 [ %27, %26 ], [ %40, %34 ]
  %.0 = load i32, ptr %29, align 4, !tbaa !5
  %.not28 = icmp eq i32 %.0, -1
  br i1 %.not28, label %.loopexit, label %26, !llvm.loop !14

._crit_edge:                                      ; preds = %.loopexit, %10, %2, %9
  %.024 = phi i32 [ 1, %9 ], [ %6, %2 ], [ 0, %10 ], [ %13, %.loopexit ]
  ret i32 %.024
}

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"}
!11 = !{!12, !6, i64 4}
!12 = !{!"_ZTS4Edge", !6, i64 0, !6, i64 4, !7, i64 8}
!13 = !{!12, !7, i64 8}
!14 = distinct !{!14, !10}


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