; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: projecteuler/606.ll (Z5solvexi)

; 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"

@pr = external dso_local global [10000001 x i32], align 16
@c = external dso_local global [10000001 x i32], align 16
@s = external dso_local global [10000001 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z5solvexi(i64 noundef %0, i32 noundef %1) #0 {
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i64, align 8
  %5 = alloca i32, align 4
  store i64 %0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %6 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %7 = icmp ne i32 %6, 0
  br i1 %7, label %11, label %8

8:                                                ; preds = %2
  %9 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %10 = call noundef i32 @_Z4sum3x(i64 noundef %9)
  store i32 %10, ptr %3, align 4
  br label %95

11:                                               ; preds = %2
  %12 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %13 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %14 = sub nsw i32 %13, 1
  %15 = sext i32 %14 to i64
  %16 = getelementptr inbounds [10000001 x i32], ptr @pr, i64 0, i64 %15
  %17 = load i32, ptr %16, align 4, !tbaa !9
  %18 = sext i32 %17 to i64
  %19 = icmp sle i64 %12, %18
  br i1 %19, label %20, label %24

20:                                               ; preds = %11
  %21 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %22 = icmp sgt i64 %21, 0
  %23 = zext i1 %22 to i32
  store i32 %23, ptr %3, align 4
  br label %95

24:                                               ; preds = %11
  %25 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %26 = icmp slt i64 %25, 10000001
  br i1 %26, label %27, label %66

27:                                               ; preds = %24
  %28 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %29 = getelementptr inbounds [10000001 x i32], ptr @c, i64 0, i64 %28
  %30 = load i32, ptr %29, align 4, !tbaa !9
  %31 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %32 = icmp sle i32 %30, %31
  br i1 %32, label %33, label %37

33:                                               ; preds = %27
  %34 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %35 = icmp sgt i64 %34, 0
  %36 = zext i1 %35 to i32
  store i32 %36, ptr %3, align 4
  br label %95

37:                                               ; preds = %27
  %38 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %39 = sitofp i64 %38 to double
  %40 = call double @sqrt(double noundef %39) #3
  %41 = fptosi double %40 to i32
  %42 = sext i32 %41 to i64
  %43 = getelementptr inbounds [10000001 x i32], ptr @c, i64 0, i64 %42
  %44 = load i32, ptr %43, align 4, !tbaa !9
  %45 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %46 = icmp sle i32 %44, %45
  br i1 %46, label %47, label %65

47:                                               ; preds = %37
  %48 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %49 = getelementptr inbounds [10000001 x i32], ptr @s, i64 0, i64 %48
  %50 = load i32, ptr %49, align 4, !tbaa !9
  %51 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %52 = sub nsw i32 %51, 1
  %53 = sext i32 %52 to i64
  %54 = getelementptr inbounds [10000001 x i32], ptr @pr, i64 0, i64 %53
  %55 = load i32, ptr %54, align 4, !tbaa !9
  %56 = sext i32 %55 to i64
  %57 = getelementptr inbounds [10000001 x i32], ptr @s, i64 0, i64 %56
  %58 = load i32, ptr %57, align 4, !tbaa !9
  %59 = sub nsw i32 %50, %58
  %60 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %61 = icmp sgt i64 %60, 0
  %62 = zext i1 %61 to i32
  %63 = add nsw i32 %59, %62
  %64 = srem i32 %63, 1000000000
  store i32 %64, ptr %3, align 4
  br label %95

65:                                               ; preds = %37
  br label %66

66:                                               ; preds = %65, %24
  %67 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %68 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %69 = sub nsw i32 %68, 1
  %70 = call noundef i32 @_Z5solvexi(i64 noundef %67, i32 noundef %69)
  %71 = sext i32 %70 to i64
  %72 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %73 = sub nsw i32 %72, 1
  %74 = sext i32 %73 to i64
  %75 = getelementptr inbounds [10000001 x i32], ptr @pr, i64 0, i64 %74
  %76 = load i32, ptr %75, align 4, !tbaa !9
  %77 = sext i32 %76 to i64
  %78 = call noundef i64 @_Z3cubx(i64 noundef %77)
  %79 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %80 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %81 = sub nsw i32 %80, 1
  %82 = sext i32 %81 to i64
  %83 = getelementptr inbounds [10000001 x i32], ptr @pr, i64 0, i64 %82
  %84 = load i32, ptr %83, align 4, !tbaa !9
  %85 = sext i32 %84 to i64
  %86 = sdiv i64 %79, %85
  %87 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %88 = sub nsw i32 %87, 1
  %89 = call noundef i32 @_Z5solvexi(i64 noundef %86, i32 noundef %88)
  %90 = sext i32 %89 to i64
  %91 = mul nsw i64 %78, %90
  %92 = sub nsw i64 %71, %91
  %93 = srem i64 %92, 1000000000
  %94 = trunc i64 %93 to i32
  store i32 %94, ptr %3, align 4
  br label %95

95:                                               ; preds = %66, %47, %33, %20, %8
  %96 = load i32, ptr %3, align 4
  ret i32 %96
}

; Function Attrs: inlinehint mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef i32 @_Z4sum3x(i64 noundef) #1

; Function Attrs: nounwind
declare double @sqrt(double noundef) #2

; Function Attrs: inlinehint mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef i64 @_Z3cubx(i64 noundef) #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 = { inlinehint 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 #2 = { nounwind "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 #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 = !{!"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}


; 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"

@pr = external dso_local local_unnamed_addr global [10000001 x i32], align 16
@c = external dso_local local_unnamed_addr global [10000001 x i32], align 16
@s = external dso_local local_unnamed_addr global [10000001 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z5solvexi(i64 noundef %0, i32 noundef %1) local_unnamed_addr #0 {
  %.not = icmp eq i32 %1, 0
  br i1 %.not, label %3, label %5

3:                                                ; preds = %2
  %4 = tail call noundef i32 @_Z4sum3x(i64 noundef %0)
  br label %common.ret26

5:                                                ; preds = %2
  %6 = add nsw i32 %1, -1
  %7 = sext i32 %6 to i64
  %8 = getelementptr inbounds [10000001 x i32], ptr @pr, i64 0, i64 %7
  %9 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %10 = sext i32 %9 to i64
  %.not23 = icmp slt i64 %10, %0
  br i1 %.not23, label %14, label %11

11:                                               ; preds = %5
  %12 = icmp sgt i64 %0, 0
  %13 = zext i1 %12 to i32
  br label %common.ret26

14:                                               ; preds = %5
  %15 = icmp slt i64 %0, 10000001
  br i1 %15, label %16, label %41

16:                                               ; preds = %14
  %17 = getelementptr inbounds [10000001 x i32], ptr @c, i64 0, i64 %0
  %18 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  %.not24 = icmp sgt i32 %18, %1
  br i1 %.not24, label %22, label %19

19:                                               ; preds = %16
  %20 = icmp sgt i64 %0, 0
  %21 = zext i1 %20 to i32
  br label %common.ret26

22:                                               ; preds = %16
  %23 = sitofp i64 %0 to double
  %24 = tail call double @sqrt(double noundef %23) #3
  %25 = fptosi double %24 to i32
  %26 = sext i32 %25 to i64
  %27 = getelementptr inbounds [10000001 x i32], ptr @c, i64 0, i64 %26
  %28 = load i32, ptr %27, align 4, !tbaa !5
  %.not25 = icmp sgt i32 %28, %1
  br i1 %.not25, label %41, label %29

29:                                               ; preds = %22
  %30 = getelementptr inbounds [10000001 x i32], ptr @s, i64 0, i64 %0
  %31 = load i32, ptr %30, align 4, !tbaa !5
  %32 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %33 = sext i32 %32 to i64
  %34 = getelementptr inbounds [10000001 x i32], ptr @s, i64 0, i64 %33
  %35 = load i32, ptr %34, align 4, !tbaa !5
  %36 = icmp sgt i64 %0, 0
  %37 = zext i1 %36 to i32
  %38 = add i32 %31, %37
  %39 = sub i32 %38, %35
  %40 = srem i32 %39, 1000000000
  br label %common.ret26

common.ret26:                                     ; preds = %29, %19, %11, %3, %41
  %common.ret26.op = phi i32 [ %55, %41 ], [ %13, %11 ], [ %21, %19 ], [ %40, %29 ], [ %4, %3 ]
  ret i32 %common.ret26.op

41:                                               ; preds = %22, %14
  %42 = tail call noundef i32 @_Z5solvexi(i64 noundef %0, i32 noundef %6)
  %43 = sext i32 %42 to i64
  %44 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %45 = sext i32 %44 to i64
  %46 = tail call noundef i64 @_Z3cubx(i64 noundef %45)
  %47 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %48 = sext i32 %47 to i64
  %49 = sdiv i64 %0, %48
  %50 = tail call noundef i32 @_Z5solvexi(i64 noundef %49, i32 noundef %6)
  %51 = sext i32 %50 to i64
  %52 = mul nsw i64 %46, %51
  %53 = sub nsw i64 %43, %52
  %54 = srem i64 %53, 1000000000
  %55 = trunc nsw i64 %54 to i32
  br label %common.ret26
}

; Function Attrs: inlinehint mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef i32 @_Z4sum3x(i64 noundef) local_unnamed_addr #1

; Function Attrs: mustprogress nofree nounwind willreturn memory(write)
declare double @sqrt(double noundef) local_unnamed_addr #2

; Function Attrs: inlinehint mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef i64 @_Z3cubx(i64 noundef) local_unnamed_addr #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 = { inlinehint 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 #2 = { mustprogress nofree nounwind willreturn memory(write) "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 #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 = !{!"int", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass