; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: lydsy/3132.ll (Z3addiii)

; 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
@m = external dso_local global i32, align 4
@bit = external dso_local global [2049 x [2049 x [4 x i32]]], align 16

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local void @_Z3addiii(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
  store i32 %0, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  store i32 %2, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #2
  %10 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  store i32 %10, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %11

11:                                               ; preds = %80, %3
  %12 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %13 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %14 = icmp sle i32 %12, %13
  br i1 %14, label %16, label %15

15:                                               ; preds = %11
  store i32 2, ptr %8, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #2
  br label %87

16:                                               ; preds = %11
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #2
  %17 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  store i32 %17, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  br label %18

18:                                               ; preds = %72, %16
  %19 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %20 = load i32, ptr @m, align 4, !tbaa !5
  %21 = icmp sle i32 %19, %20
  br i1 %21, label %23, label %22

22:                                               ; preds = %18
  store i32 5, ptr %8, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #2
  br label %79

23:                                               ; preds = %18
  %24 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %25 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %26 = sext i32 %25 to i64
  %27 = getelementptr inbounds [2049 x [2049 x [4 x i32]]], ptr @bit, i64 0, i64 %26
  %28 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %29 = sext i32 %28 to i64
  %30 = getelementptr inbounds [2049 x [4 x i32]], ptr %27, i64 0, i64 %29
  %31 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %30, i64 0, i64 0
  %32 = load i32, ptr %31, align 16, !tbaa !5
  %33 = add nsw i32 %32, %24
  store i32 %33, ptr %31, align 16, !tbaa !5
  %34 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %35 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %36 = mul nsw i32 %34, %35
  %37 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %38 = sext i32 %37 to i64
  %39 = getelementptr inbounds [2049 x [2049 x [4 x i32]]], ptr @bit, i64 0, i64 %38
  %40 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %41 = sext i32 %40 to i64
  %42 = getelementptr inbounds [2049 x [4 x i32]], ptr %39, i64 0, i64 %41
  %43 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %42, i64 0, i64 1
  %44 = load i32, ptr %43, align 4, !tbaa !5
  %45 = add nsw i32 %44, %36
  store i32 %45, ptr %43, align 4, !tbaa !5
  %46 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %47 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %48 = mul nsw i32 %46, %47
  %49 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %50 = sext i32 %49 to i64
  %51 = getelementptr inbounds [2049 x [2049 x [4 x i32]]], ptr @bit, i64 0, i64 %50
  %52 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %53 = sext i32 %52 to i64
  %54 = getelementptr inbounds [2049 x [4 x i32]], ptr %51, i64 0, i64 %53
  %55 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %54, i64 0, i64 2
  %56 = load i32, ptr %55, align 8, !tbaa !5
  %57 = add nsw i32 %56, %48
  store i32 %57, ptr %55, align 8, !tbaa !5
  %58 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %59 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %60 = mul nsw i32 %58, %59
  %61 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %62 = mul nsw i32 %60, %61
  %63 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %64 = sext i32 %63 to i64
  %65 = getelementptr inbounds [2049 x [2049 x [4 x i32]]], ptr @bit, i64 0, i64 %64
  %66 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %67 = sext i32 %66 to i64
  %68 = getelementptr inbounds [2049 x [4 x i32]], ptr %65, i64 0, i64 %67
  %69 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %68, i64 0, i64 3
  %70 = load i32, ptr %69, align 4, !tbaa !5
  %71 = add nsw i32 %70, %62
  store i32 %71, ptr %69, align 4, !tbaa !5
  br label %72

72:                                               ; preds = %23
  %73 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %74 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %75 = sub nsw i32 0, %74
  %76 = and i32 %73, %75
  %77 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %78 = add nsw i32 %77, %76
  store i32 %78, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  br label %18, !llvm.loop !9

79:                                               ; preds = %22
  br label %80

80:                                               ; preds = %79
  %81 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %82 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %83 = sub nsw i32 0, %82
  %84 = and i32 %81, %83
  %85 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %86 = add nsw i32 %85, %84
  store i32 %86, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %11, !llvm.loop !11

87:                                               ; preds = %15
  ret void
}

; 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}


; 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
@m = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@bit = external dso_local local_unnamed_addr global [2049 x [2049 x [4 x i32]]], align 16

; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind memory(readwrite, argmem: none, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local void @_Z3addiii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = load i32, ptr @n, align 4, !tbaa !5
  %.not30 = icmp slt i32 %4, %0
  br i1 %.not30, label %._crit_edge32, label %.preheader.lr.ph

.preheader.lr.ph:                                 ; preds = %3
  %5 = load i32, ptr @m, align 4, !tbaa !5
  %.not2728 = icmp slt i32 %5, %1
  %6 = mul nsw i32 %2, %0
  %7 = mul nsw i32 %2, %1
  %8 = mul nsw i32 %6, %1
  br i1 %.not2728, label %._crit_edge32, label %.preheader.preheader

.preheader.preheader:                             ; preds = %.preheader.lr.ph
  %9 = insertelement <4 x i32> poison, i32 %2, i64 0
  %10 = insertelement <4 x i32> %9, i32 %6, i64 1
  %11 = insertelement <4 x i32> %10, i32 %7, i64 2
  %12 = insertelement <4 x i32> %11, i32 %8, i64 3
  br label %.preheader

.preheader:                                       ; preds = %.preheader.preheader, %._crit_edge
  %.02631 = phi i32 [ %16, %._crit_edge ], [ %0, %.preheader.preheader ]
  %13 = sext i32 %.02631 to i64
  br label %17

._crit_edge32:                                    ; preds = %._crit_edge, %.preheader.lr.ph, %3
  ret void

._crit_edge:                                      ; preds = %17
  %14 = sub nsw i32 0, %.02631
  %15 = and i32 %.02631, %14
  %16 = add nsw i32 %15, %.02631
  %.not = icmp sgt i32 %16, %4
  br i1 %.not, label %._crit_edge32, label %.preheader, !llvm.loop !9

17:                                               ; preds = %.preheader, %17
  %.029 = phi i32 [ %1, %.preheader ], [ %24, %17 ]
  %18 = sext i32 %.029 to i64
  %19 = getelementptr inbounds [2049 x [2049 x [4 x i32]]], ptr @bit, i64 0, i64 %13, i64 %18
  %20 = load <4 x i32>, ptr %19, align 16, !tbaa !5
  %21 = add nsw <4 x i32> %20, %12
  store <4 x i32> %21, ptr %19, align 16, !tbaa !5
  %22 = sub nsw i32 0, %.029
  %23 = and i32 %.029, %22
  %24 = add nsw i32 %23, %.029
  %.not27 = icmp sgt i32 %24, %5
  br i1 %.not27, label %._crit_edge, label %17, !llvm.loop !11
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse 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}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = distinct !{!11, !10}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,JumpThreadingPass,LICMPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyCFGPass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SLPVectorizerPass,SROAPass,SimplifyCFGPass