; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: self_training/2015-02-22/L.ll (Z3cntx)

; 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
@c = external dso_local global i64, align 8
@p = external dso_local global i64, align 8
@a = external dso_local global [101 x i64], align 16
@b = external dso_local global [101 x i64], align 16

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef i64 @_Z3cntx(i64 noundef %0) #0 {
  %2 = alloca i64, align 8
  %3 = alloca i64, align 8
  %4 = alloca i64, align 8
  %5 = alloca i64, align 8
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca i32, align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  store i64 %0, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %3) #2
  store i64 0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %4) #2
  store i64 0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %5) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  store i32 1, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %10

10:                                               ; preds = %52, %1
  %11 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %12 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !9
  %13 = icmp sle i32 %11, %12
  br i1 %13, label %14, label %18

14:                                               ; preds = %10
  %15 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %16 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %17 = icmp slt i64 %15, %16
  br label %18

18:                                               ; preds = %14, %10
  %19 = phi i1 [ false, %10 ], [ %17, %14 ]
  br i1 %19, label %21, label %20

20:                                               ; preds = %18
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  br label %55

21:                                               ; preds = %18
  %22 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %23 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %24 = sext i32 %23 to i64
  %25 = getelementptr inbounds [101 x i64], ptr @a, i64 0, i64 %24
  %26 = load i64, ptr %25, align 8, !tbaa !5
  %27 = add nsw i64 %22, %26
  %28 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %29 = icmp sle i64 %27, %28
  br i1 %29, label %30, label %38

30:                                               ; preds = %21
  %31 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %32 = sext i32 %31 to i64
  %33 = getelementptr inbounds [101 x i64], ptr @a, i64 0, i64 %32
  %34 = load i64, ptr %33, align 8, !tbaa !5
  %35 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %36 = sext i32 %35 to i64
  %37 = getelementptr inbounds [101 x i64], ptr @b, i64 0, i64 %36
  store i64 %34, ptr %37, align 8, !tbaa !5
  br label %45

38:                                               ; preds = %21
  %39 = load i64, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %40 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %41 = sub nsw i64 %39, %40
  %42 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %43 = sext i32 %42 to i64
  %44 = getelementptr inbounds [101 x i64], ptr @b, i64 0, i64 %43
  store i64 %41, ptr %44, align 8, !tbaa !5
  br label %45

45:                                               ; preds = %38, %30
  %46 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %47 = sext i32 %46 to i64
  %48 = getelementptr inbounds [101 x i64], ptr @b, i64 0, i64 %47
  %49 = load i64, ptr %48, align 8, !tbaa !5
  %50 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %51 = add nsw i64 %50, %49
  store i64 %51, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  br label %52

52:                                               ; preds = %45
  %53 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  %54 = add nsw i32 %53, 1
  store i32 %54, ptr %6, align 4, !tbaa !9
  br label %10, !llvm.loop !11

55:                                               ; preds = %20
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  %56 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !9
  store i32 %56, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %57

57:                                               ; preds = %128, %55
  %58 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %59 = icmp ne i32 %58, 0
  br i1 %59, label %61, label %60

60:                                               ; preds = %57
  store i32 5, ptr %8, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  br label %131

61:                                               ; preds = %57
  %62 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %63 = sext i32 %62 to i64
  %64 = getelementptr inbounds [101 x i64], ptr @b, i64 0, i64 %63
  %65 = load i64, ptr %64, align 8, !tbaa !5
  %66 = icmp ne i64 %65, 0
  br i1 %66, label %68, label %67

67:                                               ; preds = %61
  br label %128

68:                                               ; preds = %61
  %69 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %70 = sext i32 %69 to i64
  %71 = getelementptr inbounds [101 x i64], ptr @b, i64 0, i64 %70
  %72 = load i64, ptr %71, align 8, !tbaa !5
  %73 = sub nsw i64 %72, 1
  %74 = load i64, ptr @c, align 8, !tbaa !5
  %75 = sdiv i64 %73, %74
  %76 = add nsw i64 %75, 1
  store i64 %76, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %77 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %78 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %79 = sext i32 %78 to i64
  %80 = mul nsw i64 %77, %79
  %81 = load i64, ptr @p, align 8, !tbaa !5
  %82 = mul nsw i64 %80, %81
  %83 = shl i64 %82, 1
  %84 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %85 = add nsw i64 %84, %83
  store i64 %85, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %86 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %87 = load i64, ptr @c, align 8, !tbaa !5
  %88 = mul nsw i64 %86, %87
  store i64 %88, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  %89 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  store i32 %89, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %90

90:                                               ; preds = %124, %68
  %91 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %92 = icmp ne i32 %91, 0
  br i1 %92, label %93, label %96

93:                                               ; preds = %90
  %94 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %95 = icmp ne i64 %94, 0
  br label %96

96:                                               ; preds = %93, %90
  %97 = phi i1 [ false, %90 ], [ %95, %93 ]
  br i1 %97, label %99, label %98

98:                                               ; preds = %96
  store i32 8, ptr %8, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  br label %127

99:                                               ; preds = %96
  %100 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %101 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %102 = sext i32 %101 to i64
  %103 = getelementptr inbounds [101 x i64], ptr @b, i64 0, i64 %102
  %104 = load i64, ptr %103, align 8, !tbaa !5
  %105 = icmp sge i64 %100, %104
  br i1 %105, label %106, label %116

106:                                              ; preds = %99
  %107 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %108 = sext i32 %107 to i64
  %109 = getelementptr inbounds [101 x i64], ptr @b, i64 0, i64 %108
  %110 = load i64, ptr %109, align 8, !tbaa !5
  %111 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %112 = sub nsw i64 %111, %110
  store i64 %112, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %113 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %114 = sext i32 %113 to i64
  %115 = getelementptr inbounds [101 x i64], ptr @b, i64 0, i64 %114
  store i64 0, ptr %115, align 8, !tbaa !5
  br label %123

116:                                              ; preds = %99
  %117 = load i64, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %118 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %119 = sext i32 %118 to i64
  %120 = getelementptr inbounds [101 x i64], ptr @b, i64 0, i64 %119
  %121 = load i64, ptr %120, align 8, !tbaa !5
  %122 = sub nsw i64 %121, %117
  store i64 %122, ptr %120, align 8, !tbaa !5
  store i64 0, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  br label %123

123:                                              ; preds = %116, %106
  br label %124

124:                                              ; preds = %123
  %125 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %126 = add nsw i32 %125, -1
  store i32 %126, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %90, !llvm.loop !13

127:                                              ; preds = %98
  br label %128

128:                                              ; preds = %127, %67
  %129 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %130 = add nsw i32 %129, -1
  store i32 %130, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  br label %57, !llvm.loop !14

131:                                              ; preds = %60
  %132 = load i64, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  store i32 1, ptr %8, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %5) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %4) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %3) #2
  ret i64 %132
}

; 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 = !{!"long long", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"int", !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"

@n = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@c = external dso_local local_unnamed_addr global i64, align 8
@p = external dso_local local_unnamed_addr global i64, align 8
@a = external dso_local local_unnamed_addr global [101 x i64], align 16
@b = external dso_local local_unnamed_addr global [101 x i64], align 16

; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind memory(readwrite, argmem: none, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local noundef i64 @_Z3cntx(i64 noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  %2 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %3 = icmp sgt i32 %2, 0
  %4 = icmp sgt i64 %0, 0
  %5 = and i1 %3, %4
  br i1 %5, label %.lr.ph.preheader, label %.preheader

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %1
  %6 = zext nneg i32 %2 to i64
  br label %.lr.ph

.preheader:                                       ; preds = %15, %.thread, %1
  %.not52 = icmp eq i32 %2, 0
  br i1 %.not52, label %._crit_edge, label %.lr.ph56

.lr.ph56:                                         ; preds = %.preheader
  %7 = load i64, ptr @c, align 8
  %8 = load i64, ptr @p, align 8
  %9 = sext i32 %2 to i64
  br label %20

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader, %15
  %indvars.iv = phi i64 [ 1, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next, %15 ]
  %.03747 = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %12, %15 ]
  %10 = getelementptr inbounds [101 x i64], ptr @a, i64 0, i64 %indvars.iv
  %11 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %12 = add nsw i64 %11, %.03747
  %.not46 = icmp sgt i64 %12, %0
  br i1 %.not46, label %.thread, label %15

.thread:                                          ; preds = %.lr.ph
  %13 = sub nsw i64 %0, %.03747
  %14 = getelementptr inbounds [101 x i64], ptr @b, i64 0, i64 %indvars.iv
  store i64 %13, ptr %14, align 8
  br label %.preheader

15:                                               ; preds = %.lr.ph
  %16 = getelementptr inbounds [101 x i64], ptr @b, i64 0, i64 %indvars.iv
  store i64 %11, ptr %16, align 8
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %17 = icmp ult i64 %indvars.iv, %6
  %18 = icmp slt i64 %12, %0
  %19 = and i1 %17, %18
  br i1 %19, label %.lr.ph, label %.preheader, !llvm.loop !11

._crit_edge:                                      ; preds = %.loopexit, %.preheader
  %.038.lcssa = phi i64 [ 0, %.preheader ], [ %.139, %.loopexit ]
  ret i64 %.038.lcssa

20:                                               ; preds = %.lr.ph56, %.loopexit
  %indvars.iv60 = phi i64 [ %9, %.lr.ph56 ], [ %indvars.iv.next61, %.loopexit ]
  %.03853 = phi i64 [ 0, %.lr.ph56 ], [ %.139, %.loopexit ]
  %21 = getelementptr inbounds [101 x i64], ptr @b, i64 0, i64 %indvars.iv60
  %22 = load i64, ptr %21, align 8, !tbaa !9
  %.not44 = icmp eq i64 %22, 0
  br i1 %.not44, label %.loopexit, label %23

23:                                               ; preds = %20
  %24 = add nsw i64 %22, -1
  %25 = sdiv i64 %24, %7
  %26 = add nsw i64 %25, 1
  %27 = shl nsw i64 %indvars.iv60, 1
  %28 = mul i64 %27, %26
  %29 = mul i64 %28, %8
  %30 = add nsw i64 %29, %.03853
  %.not58 = icmp eq i64 %26, 0
  br i1 %.not58, label %.loopexit, label %.lr.ph51.preheader

.lr.ph51.preheader:                               ; preds = %23
  %31 = mul nsw i64 %26, %7
  br label %.lr.ph51

.lr.ph51:                                         ; preds = %.lr.ph51.preheader, %.lr.ph51
  %indvars.iv62 = phi i64 [ %indvars.iv60, %.lr.ph51.preheader ], [ %indvars.iv.next63, %.lr.ph51 ]
  %.03649 = phi i64 [ %31, %.lr.ph51.preheader ], [ %35, %.lr.ph51 ]
  %32 = getelementptr inbounds [101 x i64], ptr @b, i64 0, i64 %indvars.iv62
  %33 = load i64, ptr %32, align 8, !tbaa !9
  %.not45 = icmp sge i64 %.03649, %33
  %34 = sub nsw i64 %33, %.03649
  %35 = sub nsw i64 %.03649, %33
  %storemerge = select i1 %.not45, i64 0, i64 %34
  store i64 %storemerge, ptr %32, align 8, !tbaa !9
  %indvars.iv.next63 = add nsw i64 %indvars.iv62, -1
  %36 = icmp ne i64 %indvars.iv.next63, 0
  %37 = icmp ne i64 %35, 0
  %38 = select i1 %36, i1 %.not45, i1 false
  %39 = select i1 %38, i1 %37, i1 false
  br i1 %39, label %.lr.ph51, label %.loopexit, !llvm.loop !13

.loopexit:                                        ; preds = %.lr.ph51, %23, %20
  %.139 = phi i64 [ %.03853, %20 ], [ %30, %23 ], [ %30, %.lr.ph51 ]
  %indvars.iv.next61 = add nsw i64 %indvars.iv60, -1
  %.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next61, 0
  br i1 %.not, label %._crit_edge, label %20, !llvm.loop !14
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse 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 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"long long", !7, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!13 = distinct !{!13, !12}
!14 = distinct !{!14, !12}


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