; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: codeforces/gym/100827G.ll (Z1Fiii)

; 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"

@perm = external dso_local global [101 x i32], align 16
@sp = external dso_local global i32, align 4
@f = external dso_local global [2 x [101 x [101 x i32]]], align 16

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z1Fiii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) #0 {
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca i32, align 4
  %8 = alloca ptr, align 8
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  store i32 %2, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %8) #2
  %11 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %12 = sext i32 %11 to i64
  %13 = getelementptr inbounds [2 x [101 x [101 x i32]]], ptr @f, i64 0, i64 %12
  %14 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %15 = sext i32 %14 to i64
  %16 = getelementptr inbounds [101 x [101 x i32]], ptr %13, i64 0, i64 %15
  %17 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %18 = sext i32 %17 to i64
  %19 = getelementptr inbounds [101 x i32], ptr %16, i64 0, i64 %18
  store ptr %19, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %20 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %21 = load i32, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  %22 = icmp sge i32 %21, 0
  br i1 %22, label %23, label %26

23:                                               ; preds = %3
  %24 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %25 = load i32, ptr %24, align 4, !tbaa !5
  store i32 %25, ptr %4, align 4
  store i32 1, ptr %9, align 4
  br label %119

26:                                               ; preds = %3
  %27 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %28 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %29 = icmp eq i32 %27, %28
  br i1 %29, label %30, label %32

30:                                               ; preds = %26
  %31 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  store i32 1, ptr %31, align 4, !tbaa !5
  store i32 1, ptr %4, align 4
  store i32 1, ptr %9, align 4
  br label %119

32:                                               ; preds = %26
  %33 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %34 = icmp ne i32 %33, 0
  br i1 %34, label %35, label %40

35:                                               ; preds = %32
  %36 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %37 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %38 = call noundef i32 @_Z1Fiii(i32 noundef 0, i32 noundef %36, i32 noundef %37)
  %39 = icmp ne i32 %38, 0
  br label %40

40:                                               ; preds = %35, %32
  %41 = phi i1 [ true, %32 ], [ %39, %35 ]
  %42 = zext i1 %41 to i32
  %43 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  store i32 %42, ptr %43, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  %44 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  store i32 %44, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  br label %45

45:                                               ; preds = %112, %40
  %46 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %47 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %48 = icmp sle i32 %46, %47
  br i1 %48, label %50, label %49

49:                                               ; preds = %45
  store i32 2, ptr %9, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  br label %115

50:                                               ; preds = %45
  %51 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %52 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %53 = icmp eq i32 %51, %52
  br i1 %53, label %65, label %54

54:                                               ; preds = %50
  %55 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %56 = sub nsw i32 %55, 1
  %57 = sext i32 %56 to i64
  %58 = getelementptr inbounds [101 x i32], ptr @perm, i64 0, i64 %57
  %59 = load i32, ptr %58, align 4, !tbaa !5
  %60 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %61 = sext i32 %60 to i64
  %62 = getelementptr inbounds [101 x i32], ptr @perm, i64 0, i64 %61
  %63 = load i32, ptr %62, align 4, !tbaa !5
  %64 = icmp slt i32 %59, %63
  br i1 %64, label %65, label %111

65:                                               ; preds = %54, %50
  %66 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %67 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %68 = icmp eq i32 %66, %67
  br i1 %68, label %80, label %69

69:                                               ; preds = %65
  %70 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %71 = add nsw i32 %70, 1
  %72 = sext i32 %71 to i64
  %73 = getelementptr inbounds [101 x i32], ptr @perm, i64 0, i64 %72
  %74 = load i32, ptr %73, align 4, !tbaa !5
  %75 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %76 = sext i32 %75 to i64
  %77 = getelementptr inbounds [101 x i32], ptr @perm, i64 0, i64 %76
  %78 = load i32, ptr %77, align 4, !tbaa !5
  %79 = icmp slt i32 %74, %78
  br i1 %79, label %80, label %111

80:                                               ; preds = %69, %65
  %81 = load i32, ptr @sp, align 4, !tbaa !5
  %82 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %83 = icmp slt i32 %81, %82
  br i1 %83, label %84, label %95

84:                                               ; preds = %80
  %85 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %86 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %87 = add nsw i32 %85, %86
  %88 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %89 = sub nsw i32 %87, %88
  %90 = and i32 %89, 1
  %91 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %92 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %93 = sub nsw i32 %92, 1
  %94 = call noundef i32 @_Z1Fiii(i32 noundef %90, i32 noundef %91, i32 noundef %93)
  br label %106

95:                                               ; preds = %80
  %96 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %97 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %98 = add nsw i32 %96, %97
  %99 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %100 = sub nsw i32 %98, %99
  %101 = and i32 %100, 1
  %102 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %103 = add nsw i32 %102, 1
  %104 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %105 = call noundef i32 @_Z1Fiii(i32 noundef %101, i32 noundef %103, i32 noundef %104)
  br label %106

106:                                              ; preds = %95, %84
  %107 = phi i32 [ %94, %84 ], [ %105, %95 ]
  %108 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %109 = load i32, ptr %108, align 4, !tbaa !5
  %110 = and i32 %109, %107
  store i32 %110, ptr %108, align 4, !tbaa !5
  br label %111

111:                                              ; preds = %106, %69, %54
  br label %112

112:                                              ; preds = %111
  %113 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %114 = add nsw i32 %113, 1
  store i32 %114, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  br label %45, !llvm.loop !11

115:                                              ; preds = %49
  %116 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %117 = load i32, ptr %116, align 4, !tbaa !5
  %118 = xor i32 %117, 1
  store i32 %118, ptr %116, align 4, !tbaa !5
  store i32 %118, ptr %4, align 4
  store i32 1, ptr %9, align 4
  br label %119

119:                                              ; preds = %115, %30, %23
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %8) #2
  %120 = load i32, ptr %4, align 4
  ret i32 %120
}

; 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 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"}


; 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"

@perm = external dso_local local_unnamed_addr global [101 x i32], align 16
@sp = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@f = external dso_local local_unnamed_addr global [2 x [101 x [101 x i32]]], align 16

; Function Attrs: mustprogress nofree nosync nounwind memory(readwrite, argmem: none, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z1Fiii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = sext i32 %0 to i64
  %5 = sext i32 %1 to i64
  %6 = sext i32 %2 to i64
  %7 = getelementptr inbounds [2 x [101 x [101 x i32]]], ptr @f, i64 0, i64 %4, i64 %5, i64 %6
  %8 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %9 = icmp sgt i32 %8, -1
  br i1 %9, label %89, label %10

10:                                               ; preds = %3
  %11 = icmp eq i32 %1, %2
  br i1 %11, label %.sink.split, label %12

12:                                               ; preds = %10
  %.not = icmp eq i32 %0, 0
  br i1 %.not, label %17, label %13

13:                                               ; preds = %12
  %14 = tail call noundef i32 @_Z1Fiii(i32 noundef 0, i32 noundef %1, i32 noundef %2)
  %15 = icmp ne i32 %14, 0
  %16 = zext i1 %15 to i32
  br label %17

17:                                               ; preds = %13, %12
  %18 = phi i32 [ 1, %12 ], [ %16, %13 ]
  store i32 %18, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %.not4142 = icmp sgt i32 %1, %2
  br i1 %.not4142, label %._crit_edge, label %19

19:                                               ; preds = %17
  %20 = sub i32 %0, %1
  %21 = add nsw i32 %2, %0
  %22 = add i32 %2, 1
  %23 = icmp eq i32 %1, %2
  br i1 %23, label %31, label %24

24:                                               ; preds = %19
  %25 = add nsw i64 %5, 1
  %26 = getelementptr inbounds [101 x i32], ptr @perm, i64 0, i64 %25
  %27 = load i32, ptr %26, align 4, !tbaa !5
  %28 = getelementptr inbounds [101 x i32], ptr @perm, i64 0, i64 %5
  %29 = load i32, ptr %28, align 4, !tbaa !5
  %30 = icmp slt i32 %27, %29
  br i1 %30, label %31, label %47

31:                                               ; preds = %24, %19
  %32 = load i32, ptr @sp, align 4, !tbaa !5
  %33 = icmp slt i32 %32, %1
  br i1 %33, label %38, label %34

34:                                               ; preds = %31
  %35 = and i32 %0, 1
  %36 = add i32 %1, 1
  %37 = tail call noundef i32 @_Z1Fiii(i32 noundef %35, i32 noundef %36, i32 noundef %2)
  br label %43

38:                                               ; preds = %31
  %39 = sub i32 %21, %1
  %40 = and i32 %39, 1
  %41 = add nsw i32 %1, -1
  %42 = tail call noundef i32 @_Z1Fiii(i32 noundef %40, i32 noundef %1, i32 noundef %41)
  br label %43

43:                                               ; preds = %38, %34
  %44 = phi i32 [ %42, %38 ], [ %37, %34 ]
  %45 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %46 = and i32 %45, %44
  store i32 %46, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %47

47:                                               ; preds = %43, %24
  %48 = phi i32 [ %46, %43 ], [ %18, %24 ]
  %indvars.iv.next.peel = add nsw i64 %5, 1
  %lftr.wideiv.peel = trunc i64 %indvars.iv.next.peel to i32
  %exitcond.peel.not = icmp eq i32 %22, %lftr.wideiv.peel
  br i1 %exitcond.peel.not, label %._crit_edge, label %.peel.next

._crit_edge:                                      ; preds = %87, %47, %17
  %49 = phi i32 [ %18, %17 ], [ %48, %47 ], [ %88, %87 ]
  %50 = xor i32 %49, 1
  br label %.sink.split

.peel.next:                                       ; preds = %47, %87
  %51 = phi i32 [ %88, %87 ], [ %48, %47 ]
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %87 ], [ %indvars.iv.next.peel, %47 ]
  %52 = add nsw i64 %indvars.iv, -1
  %53 = getelementptr inbounds [101 x i32], ptr @perm, i64 0, i64 %52
  %54 = load i32, ptr %53, align 4, !tbaa !5
  %55 = getelementptr inbounds [101 x i32], ptr @perm, i64 0, i64 %indvars.iv
  %56 = load i32, ptr %55, align 4, !tbaa !5
  %57 = icmp slt i32 %54, %56
  br i1 %57, label %58, label %87

58:                                               ; preds = %.peel.next
  %59 = icmp eq i64 %indvars.iv, %6
  br i1 %59, label %67, label %60

60:                                               ; preds = %58
  %61 = add nsw i64 %indvars.iv, 1
  %62 = getelementptr inbounds [101 x i32], ptr @perm, i64 0, i64 %61
  %63 = load i32, ptr %62, align 4, !tbaa !5
  %64 = getelementptr inbounds [101 x i32], ptr @perm, i64 0, i64 %indvars.iv
  %65 = load i32, ptr %64, align 4, !tbaa !5
  %66 = icmp slt i32 %63, %65
  br i1 %66, label %67, label %87

67:                                               ; preds = %60, %58
  %68 = load i32, ptr @sp, align 4, !tbaa !5
  %69 = sext i32 %68 to i64
  %70 = icmp sgt i64 %indvars.iv, %69
  %71 = trunc nsw i64 %indvars.iv to i32
  %72 = trunc i64 %indvars.iv to i32
  br i1 %70, label %73, label %78

73:                                               ; preds = %67
  %74 = sub i32 %21, %71
  %75 = and i32 %74, 1
  %76 = add i32 %72, -1
  %77 = tail call noundef i32 @_Z1Fiii(i32 noundef %75, i32 noundef %1, i32 noundef %76)
  br label %83

78:                                               ; preds = %67
  %79 = add i32 %20, %71
  %80 = and i32 %79, 1
  %81 = add i32 %72, 1
  %82 = tail call noundef i32 @_Z1Fiii(i32 noundef %80, i32 noundef %81, i32 noundef %2)
  br label %83

83:                                               ; preds = %78, %73
  %84 = phi i32 [ %77, %73 ], [ %82, %78 ]
  %85 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %86 = and i32 %85, %84
  store i32 %86, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %87

87:                                               ; preds = %.peel.next, %60, %83
  %88 = phi i32 [ %51, %.peel.next ], [ %51, %60 ], [ %86, %83 ]
  %indvars.iv.next = add nsw i64 %indvars.iv, 1
  %lftr.wideiv = trunc i64 %indvars.iv.next to i32
  %exitcond.not = icmp eq i32 %22, %lftr.wideiv
  br i1 %exitcond.not, label %._crit_edge, label %.peel.next, !llvm.loop !9

.sink.split:                                      ; preds = %10, %._crit_edge
  %.sink = phi i32 [ %50, %._crit_edge ], [ 1, %10 ]
  store i32 %.sink, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %89

89:                                               ; preds = %.sink.split, %3
  %.037 = phi i32 [ %8, %3 ], [ %.sink, %.sink.split ]
  ret i32 %.037
}

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, !11}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = !{!"llvm.loop.peeled.count", i32 1}


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