; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: lydsy/3079.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"

@n = external dso_local global i32, align 4
@fct = external dso_local global [1001 x i32], align 16
@rem = external dso_local global [1001 x i32], align 16
@gcd = external dso_local global [1001 x [1001 x i32]], align 16
@f = external dso_local global [1001 x [1001 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 i32, align 4
  %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 4, ptr %8) #2
  %11 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %12 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %13 = icmp slt i32 %11, %12
  br i1 %13, label %14, label %22

14:                                               ; preds = %3
  %15 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %16 = sext i32 %15 to i64
  %17 = getelementptr inbounds [1001 x [1001 x i32]], ptr @gcd, i64 0, i64 %16
  %18 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %19 = sext i32 %18 to i64
  %20 = getelementptr inbounds [1001 x i32], ptr %17, i64 0, i64 %19
  %21 = load i32, ptr %20, align 4, !tbaa !5
  br label %27

22:                                               ; preds = %3
  %23 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %24 = sext i32 %23 to i64
  %25 = getelementptr inbounds [1001 x i32], ptr @rem, i64 0, i64 %24
  %26 = load i32, ptr %25, align 4, !tbaa !5
  br label %27

27:                                               ; preds = %22, %14
  %28 = phi i32 [ %21, %14 ], [ %26, %22 ]
  store i32 %28, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %29 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %30 = icmp eq i32 %29, 1
  br i1 %30, label %31, label %37

31:                                               ; preds = %27
  %32 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %33 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %34 = sdiv i32 %32, %33
  %35 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %36 = mul nsw i32 %34, %35
  store i32 %36, ptr %4, align 4
  store i32 1, ptr %9, align 4
  br label %129

37:                                               ; preds = %27
  %38 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %39 = icmp eq i32 %38, 1
  br i1 %39, label %40, label %45

40:                                               ; preds = %37
  %41 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %42 = sext i32 %41 to i64
  %43 = getelementptr inbounds [1001 x i32], ptr @fct, i64 0, i64 %42
  %44 = load i32, ptr %43, align 4, !tbaa !5
  store i32 %44, ptr %4, align 4
  store i32 1, ptr %9, align 4
  br label %129

45:                                               ; preds = %37
  %46 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %47 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %48 = icmp slt i32 %46, %47
  br i1 %48, label %49, label %70

49:                                               ; preds = %45
  %50 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %51 = icmp eq i32 %50, 1
  br i1 %51, label %52, label %70

52:                                               ; preds = %49
  %53 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %54 = sext i32 %53 to i64
  %55 = getelementptr inbounds [1001 x [1001 x i32]], ptr @f, i64 0, i64 %54
  %56 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %57 = sext i32 %56 to i64
  %58 = getelementptr inbounds [1001 x i32], ptr %55, i64 0, i64 %57
  %59 = load i32, ptr %58, align 4, !tbaa !5
  %60 = icmp ne i32 %59, 0
  br i1 %60, label %61, label %70

61:                                               ; preds = %52
  %62 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %63 = sext i32 %62 to i64
  %64 = getelementptr inbounds [1001 x [1001 x i32]], ptr @f, i64 0, i64 %63
  %65 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %66 = sext i32 %65 to i64
  %67 = getelementptr inbounds [1001 x i32], ptr %64, i64 0, i64 %66
  %68 = load i32, ptr %67, align 4, !tbaa !5
  %69 = sub nsw i32 %68, 1
  store i32 %69, ptr %4, align 4
  store i32 1, ptr %9, align 4
  br label %129

70:                                               ; preds = %52, %49, %45
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  %71 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %72 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %73 = sdiv i32 %71, %72
  %74 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %75 = mul nsw i32 %73, %74
  %76 = sext i32 %75 to i64
  %77 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %78 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %79 = sub nsw i32 %78, 1
  %80 = call noundef i32 @_Z1Fiii(i32 noundef %77, i32 noundef %79, i32 noundef 1)
  %81 = sext i32 %80 to i64
  %82 = mul nsw i64 %76, %81
  %83 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %84 = sext i32 %83 to i64
  %85 = sub nsw i64 %84, 1
  %86 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %87 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %88 = sub nsw i32 %87, 1
  %89 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %90 = add nsw i32 %89, 1
  %91 = call noundef i32 @_Z1Fiii(i32 noundef %86, i32 noundef %88, i32 noundef %90)
  %92 = sext i32 %91 to i64
  %93 = mul nsw i64 %85, %92
  %94 = sub nsw i64 %82, %93
  %95 = srem i64 %94, 1000000007
  %96 = trunc i64 %95 to i32
  store i32 %96, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %97 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %98 = icmp slt i32 %97, 0
  br i1 %98, label %99, label %102

99:                                               ; preds = %70
  %100 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %101 = add nsw i32 %100, 1000000007
  store i32 %101, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  br label %102

102:                                              ; preds = %99, %70
  %103 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %104 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %105 = icmp slt i32 %103, %104
  br i1 %105, label %106, label %127

106:                                              ; preds = %102
  %107 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %108 = icmp eq i32 %107, 1
  br i1 %108, label %109, label %127

109:                                              ; preds = %106
  %110 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %111 = sext i32 %110 to i64
  %112 = getelementptr inbounds [1001 x [1001 x i32]], ptr @f, i64 0, i64 %111
  %113 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %114 = sext i32 %113 to i64
  %115 = getelementptr inbounds [1001 x i32], ptr %112, i64 0, i64 %114
  %116 = load i32, ptr %115, align 4, !tbaa !5
  %117 = icmp ne i32 %116, 0
  br i1 %117, label %127, label %118

118:                                              ; preds = %109
  %119 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %120 = add nsw i32 %119, 1
  %121 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %122 = sext i32 %121 to i64
  %123 = getelementptr inbounds [1001 x [1001 x i32]], ptr @f, i64 0, i64 %122
  %124 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %125 = sext i32 %124 to i64
  %126 = getelementptr inbounds [1001 x i32], ptr %123, i64 0, i64 %125
  store i32 %120, ptr %126, align 4, !tbaa !5
  br label %127

127:                                              ; preds = %118, %109, %106, %102
  %128 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  store i32 %128, ptr %4, align 4
  store i32 1, ptr %9, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  br label %129

129:                                              ; preds = %127, %61, %40, %31
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %130 = load i32, ptr %4, align 4
  ret i32 %130
}

; 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"}


; 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
@fct = external dso_local local_unnamed_addr global [1001 x i32], align 16
@rem = external dso_local local_unnamed_addr global [1001 x i32], align 16
@gcd = external dso_local local_unnamed_addr global [1001 x [1001 x i32]], align 16
@f = external dso_local local_unnamed_addr global [1001 x [1001 x i32]], align 16

; Function Attrs: mustprogress nofree nosync nounwind memory(readwrite, argmem: read, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local noundef i32 @_Z1Fiii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %5 = icmp sgt i32 %4, %0
  %6 = sext i32 %0 to i64
  %7 = sext i32 %2 to i64
  %8 = getelementptr inbounds [1001 x [1001 x i32]], ptr @gcd, i64 0, i64 %6, i64 %7
  %9 = getelementptr inbounds [1001 x i32], ptr @rem, i64 0, i64 %7
  %.in = select i1 %5, ptr %8, ptr %9
  %10 = load i32, ptr %.in, align 4, !tbaa !5
  %11 = icmp eq i32 %1, 1
  br i1 %11, label %12, label %15

12:                                               ; preds = %3
  %13 = sdiv i32 %4, %0
  %14 = mul nsw i32 %13, %10
  br label %53

15:                                               ; preds = %3
  %16 = icmp eq i32 %0, 1
  br i1 %16, label %17, label %21

17:                                               ; preds = %15
  %18 = sext i32 %1 to i64
  %19 = getelementptr inbounds [1001 x i32], ptr @fct, i64 0, i64 %18
  %20 = load i32, ptr %19, align 4, !tbaa !5
  br label %53

21:                                               ; preds = %15
  %22 = icmp eq i32 %2, 1
  %or.cond = and i1 %22, %5
  %23 = sext i32 %1 to i64
  br i1 %or.cond, label %24, label %._crit_edge

24:                                               ; preds = %21
  %25 = getelementptr inbounds [1001 x [1001 x i32]], ptr @f, i64 0, i64 %6, i64 %23
  %26 = load i32, ptr %25, align 4, !tbaa !5
  %.not = icmp eq i32 %26, 0
  br i1 %.not, label %._crit_edge, label %27

27:                                               ; preds = %24
  %28 = add nsw i32 %26, -1
  br label %53

._crit_edge:                                      ; preds = %21, %24
  %29 = sdiv i32 %4, %0
  %30 = mul nsw i32 %29, %10
  %31 = sext i32 %30 to i64
  %32 = add nsw i32 %1, -1
  %33 = tail call noundef i32 @_Z1Fiii(i32 noundef %10, i32 noundef %32, i32 noundef 1)
  %34 = sext i32 %33 to i64
  %35 = mul nsw i64 %31, %34
  %36 = add nsw i64 %23, -1
  %37 = add nsw i32 %2, 1
  %38 = tail call noundef i32 @_Z1Fiii(i32 noundef %0, i32 noundef %32, i32 noundef %37)
  %39 = sext i32 %38 to i64
  %40 = mul nsw i64 %36, %39
  %41 = sub nsw i64 %35, %40
  %42 = srem i64 %41, 1000000007
  %43 = trunc nsw i64 %42 to i32
  %44 = icmp slt i64 %42, 0
  %45 = add nsw i32 %43, 1000000007
  %spec.select = select i1 %44, i32 %45, i32 %43
  %46 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %47 = icmp sgt i32 %46, %0
  %or.cond3 = and i1 %22, %47
  br i1 %or.cond3, label %48, label %53

48:                                               ; preds = %._crit_edge
  %49 = getelementptr inbounds [1001 x [1001 x i32]], ptr @f, i64 0, i64 %6, i64 %23
  %50 = load i32, ptr %49, align 4, !tbaa !5
  %.not43 = icmp eq i32 %50, 0
  br i1 %.not43, label %51, label %53

51:                                               ; preds = %48
  %52 = add nsw i32 %spec.select, 1
  store i32 %52, ptr %49, align 4, !tbaa !5
  br label %53

53:                                               ; preds = %._crit_edge, %48, %51, %27, %17, %12
  %.037 = phi i32 [ %14, %12 ], [ %20, %17 ], [ %28, %27 ], [ %spec.select, %51 ], [ %spec.select, %48 ], [ %spec.select, %._crit_edge ]
  ret i32 %.037
}

attributes #0 = { mustprogress nofree nosync nounwind memory(readwrite, argmem: read, 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"}


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