; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: lydsy/3176.ll (Z5solvePiS_)

; 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"

@ans = external dso_local global i64, align 8
@_ZZ5solvePiS_E3vec = external hidden global [100001 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local void @_Z5solvePiS_(ptr noundef %0, ptr noundef %1) #0 {
  %3 = alloca ptr, align 8
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  %7 = alloca ptr, align 8
  %8 = alloca ptr, align 8
  %9 = alloca ptr, align 8
  %10 = alloca ptr, align 8
  store ptr %0, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  store ptr %1, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #3
  %11 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %12 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %13 = ptrtoint ptr %11 to i64
  %14 = ptrtoint ptr %12 to i64
  %15 = sub i64 %13, %14
  %16 = sdiv exact i64 %15, 4
  %17 = trunc i64 %16 to i32
  store i32 %17, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %18 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %19 = icmp eq i32 %18, 1
  br i1 %19, label %20, label %21

20:                                               ; preds = %2
  store i32 1, ptr %6, align 4
  br label %84

21:                                               ; preds = %2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %7) #3
  %22 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %23 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %24 = sdiv i32 %23, 2
  %25 = sext i32 %24 to i64
  %26 = getelementptr inbounds i32, ptr %22, i64 %25
  store ptr %26, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %27 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %28 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  call void @_Z5solvePiS_(ptr noundef %27, ptr noundef %28)
  %29 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %30 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  call void @_Z5solvePiS_(ptr noundef %29, ptr noundef %30)
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %8) #3
  %31 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  store ptr %31, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %9) #3
  %32 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  store ptr %32, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %10) #3
  store ptr @_ZZ5solvePiS_E3vec, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  br label %33

33:                                               ; preds = %78, %21
  %34 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %35 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %36 = icmp ult ptr %34, %35
  br i1 %36, label %41, label %37

37:                                               ; preds = %33
  %38 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %39 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %40 = icmp ult ptr %38, %39
  br label %41

41:                                               ; preds = %37, %33
  %42 = phi i1 [ true, %33 ], [ %40, %37 ]
  br i1 %42, label %44, label %43

43:                                               ; preds = %41
  store i32 2, ptr %6, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %10) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %9) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %8) #3
  br label %79

44:                                               ; preds = %41
  %45 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %46 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %47 = icmp eq ptr %45, %46
  br i1 %47, label %58, label %48

48:                                               ; preds = %44
  %49 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %50 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %51 = icmp ult ptr %49, %50
  br i1 %51, label %52, label %72

52:                                               ; preds = %48
  %53 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %54 = load i32, ptr %53, align 4, !tbaa !9
  %55 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %56 = load i32, ptr %55, align 4, !tbaa !9
  %57 = icmp slt i32 %54, %56
  br i1 %57, label %58, label %72

58:                                               ; preds = %52, %44
  %59 = load ptr, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %60 = getelementptr inbounds i32, ptr %59, i32 1
  store ptr %60, ptr %8, align 8, !tbaa !5
  %61 = load i32, ptr %59, align 4, !tbaa !9
  %62 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %63 = getelementptr inbounds i32, ptr %62, i32 1
  store ptr %63, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  store i32 %61, ptr %62, align 4, !tbaa !9
  %64 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %65 = load ptr, ptr %7, align 8, !tbaa !5
  %66 = ptrtoint ptr %64 to i64
  %67 = ptrtoint ptr %65 to i64
  %68 = sub i64 %66, %67
  %69 = sdiv exact i64 %68, 4
  %70 = load i64, ptr @ans, align 8, !tbaa !11
  %71 = add nsw i64 %70, %69
  store i64 %71, ptr @ans, align 8, !tbaa !11
  br label %78

72:                                               ; preds = %52, %48
  %73 = load ptr, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %74 = getelementptr inbounds i32, ptr %73, i32 1
  store ptr %74, ptr %9, align 8, !tbaa !5
  %75 = load i32, ptr %73, align 4, !tbaa !9
  %76 = load ptr, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  %77 = getelementptr inbounds i32, ptr %76, i32 1
  store ptr %77, ptr %10, align 8, !tbaa !5
  store i32 %75, ptr %76, align 4, !tbaa !9
  br label %78

78:                                               ; preds = %72, %58
  br label %33, !llvm.loop !13

79:                                               ; preds = %43
  %80 = load ptr, ptr %3, align 8, !tbaa !5
  %81 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %82 = sext i32 %81 to i64
  %83 = mul i64 %82, 4
  call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr align 4 %80, ptr align 16 @_ZZ5solvePiS_E3vec, i64 %83, i1 false)
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %7) #3
  store i32 0, ptr %6, align 4
  br label %84

84:                                               ; preds = %79, %20
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #3
  %85 = load i32, ptr %6, align 4
  switch i32 %85, label %87 [
    i32 0, label %86
    i32 1, label %86
  ]

86:                                               ; preds = %84, %84
  ret void

87:                                               ; preds = %84
  unreachable
}

; 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

; Function Attrs: nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr noalias nocapture writeonly, ptr noalias nocapture readonly, i64, i1 immarg) #2

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 = { nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
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 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"int", !7, i64 0}
!11 = !{!12, !12, i64 0}
!12 = !{!"long long", !7, i64 0}
!13 = distinct !{!13, !14}
!14 = !{!"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"

@ans = external dso_local local_unnamed_addr global i64, align 8
@_ZZ5solvePiS_E3vec = external hidden local_unnamed_addr global [100001 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress nofree nosync nounwind memory(readwrite, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local void @_Z5solvePiS_(ptr noundef %0, ptr noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %3 = ptrtoint ptr %1 to i64
  %4 = ptrtoint ptr %0 to i64
  %5 = sub i64 %3, %4
  %6 = lshr exact i64 %5, 2
  %7 = trunc i64 %6 to i32
  %8 = icmp eq i32 %7, 1
  br i1 %8, label %41, label %9

9:                                                ; preds = %2
  %10 = sdiv i32 %7, 2
  %11 = sext i32 %10 to i64
  %12 = getelementptr inbounds i32, ptr %0, i64 %11
  tail call void @_Z5solvePiS_(ptr noundef %0, ptr noundef %12)
  tail call void @_Z5solvePiS_(ptr noundef %12, ptr noundef %1)
  %13 = icmp sgt i32 %7, 1
  %14 = icmp ult ptr %12, %1
  %15 = or i1 %13, %14
  br i1 %15, label %.lr.ph, label %._crit_edge

.lr.ph:                                           ; preds = %9
  %ans.promoted = load i64, ptr @ans, align 8, !tbaa !5
  %16 = ptrtoint ptr %12 to i64
  br label %19

._crit_edge:                                      ; preds = %36, %9
  %sext = shl i64 %5, 30
  %17 = ashr exact i64 %sext, 30
  %18 = and i64 %17, -4
  tail call void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr align 4 %0, ptr nonnull align 16 @_ZZ5solvePiS_E3vec, i64 %18, i1 false)
  br label %41

19:                                               ; preds = %.lr.ph, %36
  %20 = phi i1 [ %13, %.lr.ph ], [ %38, %36 ]
  %.035 = phi ptr [ @_ZZ5solvePiS_E3vec, %.lr.ph ], [ %.1, %36 ]
  %.02834 = phi ptr [ %12, %.lr.ph ], [ %.129, %36 ]
  %.03033 = phi ptr [ %0, %.lr.ph ], [ %.131, %36 ]
  %21 = phi i64 [ %ans.promoted, %.lr.ph ], [ %37, %36 ]
  %22 = icmp eq ptr %.02834, %1
  br i1 %22, label %._crit_edge36, label %23

._crit_edge36:                                    ; preds = %19
  %.pre37 = load i32, ptr %.03033, align 4, !tbaa !9
  br label %27

23:                                               ; preds = %19
  %.pre = load i32, ptr %.02834, align 4, !tbaa !9
  br i1 %20, label %24, label %34

24:                                               ; preds = %23
  %25 = load i32, ptr %.03033, align 4, !tbaa !9
  %26 = icmp slt i32 %25, %.pre
  br i1 %26, label %27, label %34

27:                                               ; preds = %._crit_edge36, %24
  %28 = phi i32 [ %.pre37, %._crit_edge36 ], [ %25, %24 ]
  %29 = getelementptr inbounds i8, ptr %.03033, i64 4
  store i32 %28, ptr %.035, align 4, !tbaa !9
  %30 = ptrtoint ptr %.02834 to i64
  %31 = sub i64 %30, %16
  %32 = ashr exact i64 %31, 2
  %33 = add nsw i64 %21, %32
  store i64 %33, ptr @ans, align 8, !tbaa !5
  br label %36

34:                                               ; preds = %24, %23
  %35 = getelementptr inbounds i8, ptr %.02834, i64 4
  store i32 %.pre, ptr %.035, align 4, !tbaa !9
  br label %36

36:                                               ; preds = %34, %27
  %37 = phi i64 [ %33, %27 ], [ %21, %34 ]
  %.131 = phi ptr [ %29, %27 ], [ %.03033, %34 ]
  %.129 = phi ptr [ %.02834, %27 ], [ %35, %34 ]
  %.1 = getelementptr inbounds i8, ptr %.035, i64 4
  %38 = icmp ult ptr %.131, %12
  %39 = icmp ult ptr %.129, %1
  %40 = select i1 %38, i1 true, i1 %39
  br i1 %40, label %19, label %._crit_edge, !llvm.loop !11

41:                                               ; preds = %2, %._crit_edge
  ret void
}

; Function Attrs: mustprogress nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.memcpy.p0.p0.i64(ptr noalias nocapture writeonly, ptr noalias nocapture readonly, i64, i1 immarg) #1

attributes #0 = { mustprogress nofree nosync nounwind memory(readwrite, 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" }
attributes #1 = { mustprogress nocallback nofree nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }

!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"}


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