; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: usaco/Training/Chapter 1 Getting started/crypt1.ll (Z5checkv)

; 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"

@used = external dso_local global [10 x i32], align 16
@num = external dso_local global [6 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef zeroext i1 @_Z5checkv() #0 {
  %1 = alloca i1, align 1
  %2 = alloca i32, align 4
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %2) #2
  %6 = load i32, ptr @num, align 16, !tbaa !5
  %7 = mul nsw i32 %6, 10
  %8 = load i32, ptr getelementptr inbounds ([6 x i32], ptr @num, i64 0, i64 1), align 4, !tbaa !5
  %9 = add nsw i32 %7, %8
  %10 = mul nsw i32 %9, 10
  %11 = load i32, ptr getelementptr inbounds ([6 x i32], ptr @num, i64 0, i64 2), align 8, !tbaa !5
  %12 = add nsw i32 %10, %11
  %13 = load i32, ptr getelementptr inbounds ([6 x i32], ptr @num, i64 0, i64 3), align 4, !tbaa !5
  %14 = mul nsw i32 %12, %13
  store i32 %14, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %15 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %16 = icmp sge i32 %15, 1000
  br i1 %16, label %17, label %18

17:                                               ; preds = %0
  store i1 false, ptr %1, align 1
  store i32 1, ptr %3, align 4
  br label %87

18:                                               ; preds = %0
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %4) #2
  %19 = load i32, ptr @num, align 16, !tbaa !5
  %20 = mul nsw i32 %19, 10
  %21 = load i32, ptr getelementptr inbounds ([6 x i32], ptr @num, i64 0, i64 1), align 4, !tbaa !5
  %22 = add nsw i32 %20, %21
  %23 = mul nsw i32 %22, 10
  %24 = load i32, ptr getelementptr inbounds ([6 x i32], ptr @num, i64 0, i64 2), align 8, !tbaa !5
  %25 = add nsw i32 %23, %24
  %26 = load i32, ptr getelementptr inbounds ([6 x i32], ptr @num, i64 0, i64 4), align 16, !tbaa !5
  %27 = mul nsw i32 %25, %26
  store i32 %27, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %28 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %29 = icmp sge i32 %28, 1000
  br i1 %29, label %30, label %31

30:                                               ; preds = %18
  store i1 false, ptr %1, align 1
  store i32 1, ptr %3, align 4
  br label %86

31:                                               ; preds = %18
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #2
  %32 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %33 = mul nsw i32 %32, 10
  %34 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %35 = add nsw i32 %33, %34
  store i32 %35, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %36 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %37 = icmp sge i32 %36, 10000
  br i1 %37, label %38, label %39

38:                                               ; preds = %31
  store i1 false, ptr %1, align 1
  store i32 1, ptr %3, align 4
  br label %85

39:                                               ; preds = %31
  br label %40

40:                                               ; preds = %51, %39
  %41 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %42 = icmp ne i32 %41, 0
  br i1 %42, label %43, label %54

43:                                               ; preds = %40
  %44 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %45 = srem i32 %44, 10
  %46 = sext i32 %45 to i64
  %47 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr @used, i64 0, i64 %46
  %48 = load i32, ptr %47, align 4, !tbaa !5
  %49 = icmp ne i32 %48, 0
  br i1 %49, label %51, label %50

50:                                               ; preds = %43
  store i1 false, ptr %1, align 1
  store i32 1, ptr %3, align 4
  br label %85

51:                                               ; preds = %43
  %52 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %53 = sdiv i32 %52, 10
  store i32 %53, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  br label %40, !llvm.loop !9

54:                                               ; preds = %40
  br label %55

55:                                               ; preds = %66, %54
  %56 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %57 = icmp ne i32 %56, 0
  br i1 %57, label %58, label %69

58:                                               ; preds = %55
  %59 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %60 = srem i32 %59, 10
  %61 = sext i32 %60 to i64
  %62 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr @used, i64 0, i64 %61
  %63 = load i32, ptr %62, align 4, !tbaa !5
  %64 = icmp ne i32 %63, 0
  br i1 %64, label %66, label %65

65:                                               ; preds = %58
  store i1 false, ptr %1, align 1
  store i32 1, ptr %3, align 4
  br label %85

66:                                               ; preds = %58
  %67 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %68 = sdiv i32 %67, 10
  store i32 %68, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %55, !llvm.loop !11

69:                                               ; preds = %55
  br label %70

70:                                               ; preds = %81, %69
  %71 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %72 = icmp ne i32 %71, 0
  br i1 %72, label %73, label %84

73:                                               ; preds = %70
  %74 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %75 = srem i32 %74, 10
  %76 = sext i32 %75 to i64
  %77 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr @used, i64 0, i64 %76
  %78 = load i32, ptr %77, align 4, !tbaa !5
  %79 = icmp ne i32 %78, 0
  br i1 %79, label %81, label %80

80:                                               ; preds = %73
  store i1 false, ptr %1, align 1
  store i32 1, ptr %3, align 4
  br label %85

81:                                               ; preds = %73
  %82 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %83 = sdiv i32 %82, 10
  store i32 %83, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  br label %70, !llvm.loop !12

84:                                               ; preds = %70
  store i1 true, ptr %1, align 1
  store i32 1, ptr %3, align 4
  br label %85

85:                                               ; preds = %84, %80, %65, %50, %38
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #2
  br label %86

86:                                               ; preds = %85, %30
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %4) #2
  br label %87

87:                                               ; preds = %86, %17
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %2) #2
  %88 = load i1, ptr %1, align 1
  ret i1 %88
}

; 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 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = distinct !{!11, !10}
!12 = distinct !{!12, !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"

@used = external dso_local local_unnamed_addr global [10 x i32], align 16
@num = external dso_local local_unnamed_addr global [6 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(read, argmem: none, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local noundef zeroext i1 @_Z5checkv() local_unnamed_addr #0 {
  %1 = load i32, ptr @num, align 16, !tbaa !5
  %2 = mul nsw i32 %1, 10
  %3 = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @num, i64 4), align 4, !tbaa !5
  %4 = add nsw i32 %2, %3
  %5 = mul nsw i32 %4, 10
  %6 = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @num, i64 8), align 8, !tbaa !5
  %7 = add nsw i32 %5, %6
  %8 = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @num, i64 12), align 4, !tbaa !5
  %9 = mul nsw i32 %7, %8
  %10 = icmp sgt i32 %9, 999
  br i1 %10, label %.loopexit, label %11

11:                                               ; preds = %0
  %12 = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @num, i64 16), align 16, !tbaa !5
  %13 = mul nsw i32 %12, %7
  %14 = icmp sgt i32 %13, 999
  br i1 %14, label %.loopexit, label %15

15:                                               ; preds = %11
  %16 = mul nsw i32 %9, 10
  %17 = add nsw i32 %13, %16
  %18 = icmp sgt i32 %17, 9999
  br i1 %18, label %.loopexit, label %.preheader26

.preheader26:                                     ; preds = %15
  %.not28 = icmp eq i32 %9, 0
  br i1 %.not28, label %.preheader24, label %.lr.ph

.preheader24:                                     ; preds = %24, %.preheader26
  %.not1930 = icmp eq i32 %13, 0
  br i1 %.not1930, label %.preheader, label %.lr.ph32

.lr.ph:                                           ; preds = %.preheader26, %24
  %.01529 = phi i32 [ %20, %24 ], [ %9, %.preheader26 ]
  %19 = srem i32 %.01529, 10
  %20 = sdiv i32 %.01529, 10
  %21 = sext i32 %19 to i64
  %22 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr @used, i64 0, i64 %21
  %23 = load i32, ptr %22, align 4, !tbaa !5
  %.not23 = icmp eq i32 %23, 0
  br i1 %.not23, label %.loopexit, label %24

24:                                               ; preds = %.lr.ph
  %.01529.off = add i32 %.01529, 9
  %.not = icmp ult i32 %.01529.off, 19
  br i1 %.not, label %.preheader24, label %.lr.ph, !llvm.loop !9

.preheader:                                       ; preds = %30, %.preheader24
  %.not2033 = icmp eq i32 %17, 0
  br i1 %.not2033, label %.loopexit, label %.lr.ph35

.lr.ph32:                                         ; preds = %.preheader24, %30
  %.01431 = phi i32 [ %26, %30 ], [ %13, %.preheader24 ]
  %25 = srem i32 %.01431, 10
  %26 = sdiv i32 %.01431, 10
  %27 = sext i32 %25 to i64
  %28 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr @used, i64 0, i64 %27
  %29 = load i32, ptr %28, align 4, !tbaa !5
  %.not22 = icmp eq i32 %29, 0
  br i1 %.not22, label %.loopexit, label %30

30:                                               ; preds = %.lr.ph32
  %.01431.off = add i32 %.01431, 9
  %.not19 = icmp ult i32 %.01431.off, 19
  br i1 %.not19, label %.preheader, label %.lr.ph32, !llvm.loop !11

.lr.ph35:                                         ; preds = %.lr.ph35, %.preheader
  %.034 = phi i32 [ %17, %.preheader ], [ %32, %.lr.ph35 ]
  %31 = srem i32 %.034, 10
  %32 = sdiv i32 %.034, 10
  %33 = sext i32 %31 to i64
  %34 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr @used, i64 0, i64 %33
  %35 = load i32, ptr %34, align 4, !tbaa !5
  %.not21.not = icmp ne i32 %35, 0
  %.not21.not.not = xor i1 %.not21.not, true
  %.034.off = add i32 %.034, 9
  %.not20 = icmp ult i32 %.034.off, 19
  %or.cond = or i1 %.not21.not.not, %.not20
  br i1 %or.cond, label %.loopexit, label %.lr.ph35, !llvm.loop !12

.loopexit:                                        ; preds = %.lr.ph, %.lr.ph32, %.lr.ph35, %.preheader, %11, %15, %0
  %.2 = phi i1 [ false, %0 ], [ false, %11 ], [ false, %15 ], [ true, %.preheader ], [ %.not21.not, %.lr.ph35 ], [ false, %.lr.ph32 ], [ false, %.lr.ph ]
  ret i1 %.2
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(read, 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 = distinct !{!11, !10}
!12 = distinct !{!12, !10}


; Effective O3 passes: CorrelatedValuePropagationPass,DivRemPairsPass,EarlyCSEPass,GlobalOptPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass