; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: lydsy/1440.ll (Z5queryi)

; 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"

@m = external dso_local global i32, align 4
@mod = external dso_local global i32, align 4
@c = external dso_local global [51 x [51 x i32]], align 16
@last = external dso_local global i32, align 4
@cur = external dso_local global i32, align 4
@f = external dso_local global [2 x [51 x i32]], align 16

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef i32 @_Z7mod_powii(i32 noundef, i32 noundef) #0

; 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: mustprogress uwtable
define dso_local void @_Z5queryi(i32 noundef %0) #2 {
  %2 = alloca i32, align 4
  %3 = alloca i32, align 4
  %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 %2, align 4, !tbaa !5
  %10 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %11 = icmp eq i32 %10, 1
  br i1 %11, label %12, label %32

12:                                               ; preds = %1
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %3) #3
  store i32 0, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  br label %13

13:                                               ; preds = %28, %12
  %14 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %15 = load i32, ptr @m, align 4, !tbaa !5
  %16 = icmp sle i32 %14, %15
  br i1 %16, label %18, label %17

17:                                               ; preds = %13
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %3) #3
  br label %31

18:                                               ; preds = %13
  %19 = load i32, ptr @m, align 4, !tbaa !5
  %20 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %21 = srem i32 %19, %20
  %22 = load i32, ptr @cur, align 4, !tbaa !5
  %23 = sext i32 %22 to i64
  %24 = getelementptr inbounds [2 x [51 x i32]], ptr @f, i64 0, i64 %23
  %25 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %26 = sext i32 %25 to i64
  %27 = getelementptr inbounds [51 x i32], ptr %24, i64 0, i64 %26
  store i32 %21, ptr %27, align 4, !tbaa !5
  br label %28

28:                                               ; preds = %18
  %29 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %30 = add nsw i32 %29, 1
  store i32 %30, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  br label %13, !llvm.loop !9

31:                                               ; preds = %17
  br label %245

32:                                               ; preds = %1
  %33 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %34 = and i32 %33, 1
  %35 = icmp ne i32 %34, 0
  br i1 %35, label %36, label %127

36:                                               ; preds = %32
  %37 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %38 = sub nsw i32 %37, 1
  call void @_Z5queryi(i32 noundef %38)
  %39 = load i32, ptr @last, align 4, !tbaa !5
  %40 = xor i32 %39, 1
  store i32 %40, ptr @last, align 4, !tbaa !5
  %41 = load i32, ptr @cur, align 4, !tbaa !5
  %42 = xor i32 %41, 1
  store i32 %42, ptr @cur, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %4) #3
  store i32 0, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %43

43:                                               ; preds = %123, %36
  %44 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %45 = load i32, ptr @m, align 4, !tbaa !5
  %46 = icmp sle i32 %44, %45
  br i1 %46, label %48, label %47

47:                                               ; preds = %43
  store i32 5, ptr %5, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %4) #3
  br label %126

48:                                               ; preds = %43
  %49 = load i32, ptr @cur, align 4, !tbaa !5
  %50 = sext i32 %49 to i64
  %51 = getelementptr inbounds [2 x [51 x i32]], ptr @f, i64 0, i64 %50
  %52 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %53 = sext i32 %52 to i64
  %54 = getelementptr inbounds [51 x i32], ptr %51, i64 0, i64 %53
  store i32 0, ptr %54, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #3
  store i32 0, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %55

55:                                               ; preds = %97, %48
  %56 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %57 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %58 = icmp sle i32 %56, %57
  br i1 %58, label %60, label %59

59:                                               ; preds = %55
  store i32 8, ptr %5, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #3
  br label %100

60:                                               ; preds = %55
  %61 = load i32, ptr @cur, align 4, !tbaa !5
  %62 = sext i32 %61 to i64
  %63 = getelementptr inbounds [2 x [51 x i32]], ptr @f, i64 0, i64 %62
  %64 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %65 = sext i32 %64 to i64
  %66 = getelementptr inbounds [51 x i32], ptr %63, i64 0, i64 %65
  %67 = load i32, ptr %66, align 4, !tbaa !5
  %68 = sext i32 %67 to i64
  %69 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %70 = sext i32 %69 to i64
  %71 = getelementptr inbounds [51 x [51 x i32]], ptr @c, i64 0, i64 %70
  %72 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %73 = sext i32 %72 to i64
  %74 = getelementptr inbounds [51 x i32], ptr %71, i64 0, i64 %73
  %75 = load i32, ptr %74, align 4, !tbaa !5
  %76 = sext i32 %75 to i64
  %77 = load i32, ptr @last, align 4, !tbaa !5
  %78 = sext i32 %77 to i64
  %79 = getelementptr inbounds [2 x [51 x i32]], ptr @f, i64 0, i64 %78
  %80 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %81 = sext i32 %80 to i64
  %82 = getelementptr inbounds [51 x i32], ptr %79, i64 0, i64 %81
  %83 = load i32, ptr %82, align 4, !tbaa !5
  %84 = sext i32 %83 to i64
  %85 = mul nsw i64 %76, %84
  %86 = add nsw i64 %68, %85
  %87 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %88 = sext i32 %87 to i64
  %89 = srem i64 %86, %88
  %90 = trunc i64 %89 to i32
  %91 = load i32, ptr @cur, align 4, !tbaa !5
  %92 = sext i32 %91 to i64
  %93 = getelementptr inbounds [2 x [51 x i32]], ptr @f, i64 0, i64 %92
  %94 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %95 = sext i32 %94 to i64
  %96 = getelementptr inbounds [51 x i32], ptr %93, i64 0, i64 %95
  store i32 %90, ptr %96, align 4, !tbaa !5
  br label %97

97:                                               ; preds = %60
  %98 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %99 = add nsw i32 %98, 1
  store i32 %99, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  br label %55, !llvm.loop !11

100:                                              ; preds = %59
  %101 = load i32, ptr @cur, align 4, !tbaa !5
  %102 = sext i32 %101 to i64
  %103 = getelementptr inbounds [2 x [51 x i32]], ptr @f, i64 0, i64 %102
  %104 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %105 = sext i32 %104 to i64
  %106 = getelementptr inbounds [51 x i32], ptr %103, i64 0, i64 %105
  %107 = load i32, ptr %106, align 4, !tbaa !5
  %108 = sext i32 %107 to i64
  %109 = add nsw i64 %108, 1
  %110 = load i32, ptr @m, align 4, !tbaa !5
  %111 = sext i32 %110 to i64
  %112 = mul nsw i64 %109, %111
  %113 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %114 = sext i32 %113 to i64
  %115 = srem i64 %112, %114
  %116 = trunc i64 %115 to i32
  %117 = load i32, ptr @cur, align 4, !tbaa !5
  %118 = sext i32 %117 to i64
  %119 = getelementptr inbounds [2 x [51 x i32]], ptr @f, i64 0, i64 %118
  %120 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %121 = sext i32 %120 to i64
  %122 = getelementptr inbounds [51 x i32], ptr %119, i64 0, i64 %121
  store i32 %116, ptr %122, align 4, !tbaa !5
  br label %123

123:                                              ; preds = %100
  %124 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %125 = add nsw i32 %124, 1
  store i32 %125, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %43, !llvm.loop !12

126:                                              ; preds = %47
  br label %245

127:                                              ; preds = %32
  %128 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %129 = ashr i32 %128, 1
  call void @_Z5queryi(i32 noundef %129)
  %130 = load i32, ptr @last, align 4, !tbaa !5
  %131 = xor i32 %130, 1
  store i32 %131, ptr @last, align 4, !tbaa !5
  %132 = load i32, ptr @cur, align 4, !tbaa !5
  %133 = xor i32 %132, 1
  store i32 %133, ptr @cur, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %7) #3
  store i32 0, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %134

134:                                              ; preds = %241, %127
  %135 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %136 = load i32, ptr @m, align 4, !tbaa !5
  %137 = icmp sle i32 %135, %136
  br i1 %137, label %139, label %138

138:                                              ; preds = %134
  store i32 11, ptr %5, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %7) #3
  br label %244

139:                                              ; preds = %134
  %140 = load i32, ptr @cur, align 4, !tbaa !5
  %141 = sext i32 %140 to i64
  %142 = getelementptr inbounds [2 x [51 x i32]], ptr @f, i64 0, i64 %141
  %143 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %144 = sext i32 %143 to i64
  %145 = getelementptr inbounds [51 x i32], ptr %142, i64 0, i64 %144
  store i32 0, ptr %145, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #3
  %146 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  store i32 %146, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #3
  store i32 1, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  br label %147

147:                                              ; preds = %194, %139
  %148 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %149 = icmp sge i32 %148, 0
  br i1 %149, label %151, label %150

150:                                              ; preds = %147
  store i32 14, ptr %5, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #3
  br label %207

151:                                              ; preds = %147
  %152 = load i32, ptr @cur, align 4, !tbaa !5
  %153 = sext i32 %152 to i64
  %154 = getelementptr inbounds [2 x [51 x i32]], ptr @f, i64 0, i64 %153
  %155 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %156 = sext i32 %155 to i64
  %157 = getelementptr inbounds [51 x i32], ptr %154, i64 0, i64 %156
  %158 = load i32, ptr %157, align 4, !tbaa !5
  %159 = sext i32 %158 to i64
  %160 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %161 = sext i32 %160 to i64
  %162 = getelementptr inbounds [51 x [51 x i32]], ptr @c, i64 0, i64 %161
  %163 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %164 = sext i32 %163 to i64
  %165 = getelementptr inbounds [51 x i32], ptr %162, i64 0, i64 %164
  %166 = load i32, ptr %165, align 4, !tbaa !5
  %167 = sext i32 %166 to i64
  %168 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %169 = sext i32 %168 to i64
  %170 = mul nsw i64 %167, %169
  %171 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %172 = sext i32 %171 to i64
  %173 = srem i64 %170, %172
  %174 = load i32, ptr @last, align 4, !tbaa !5
  %175 = sext i32 %174 to i64
  %176 = getelementptr inbounds [2 x [51 x i32]], ptr @f, i64 0, i64 %175
  %177 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %178 = sext i32 %177 to i64
  %179 = getelementptr inbounds [51 x i32], ptr %176, i64 0, i64 %178
  %180 = load i32, ptr %179, align 4, !tbaa !5
  %181 = sext i32 %180 to i64
  %182 = mul nsw i64 %173, %181
  %183 = add nsw i64 %159, %182
  %184 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %185 = sext i32 %184 to i64
  %186 = srem i64 %183, %185
  %187 = trunc i64 %186 to i32
  %188 = load i32, ptr @cur, align 4, !tbaa !5
  %189 = sext i32 %188 to i64
  %190 = getelementptr inbounds [2 x [51 x i32]], ptr @f, i64 0, i64 %189
  %191 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %192 = sext i32 %191 to i64
  %193 = getelementptr inbounds [51 x i32], ptr %190, i64 0, i64 %192
  store i32 %187, ptr %193, align 4, !tbaa !5
  br label %194

194:                                              ; preds = %151
  %195 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %196 = add nsw i32 %195, -1
  store i32 %196, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %197 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %198 = sext i32 %197 to i64
  %199 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %200 = ashr i32 %199, 1
  %201 = sext i32 %200 to i64
  %202 = mul nsw i64 %198, %201
  %203 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %204 = sext i32 %203 to i64
  %205 = srem i64 %202, %204
  %206 = trunc i64 %205 to i32
  store i32 %206, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  br label %147, !llvm.loop !13

207:                                              ; preds = %150
  %208 = load i32, ptr @cur, align 4, !tbaa !5
  %209 = sext i32 %208 to i64
  %210 = getelementptr inbounds [2 x [51 x i32]], ptr @f, i64 0, i64 %209
  %211 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %212 = sext i32 %211 to i64
  %213 = getelementptr inbounds [51 x i32], ptr %210, i64 0, i64 %212
  %214 = load i32, ptr %213, align 4, !tbaa !5
  %215 = sext i32 %214 to i64
  %216 = load i32, ptr @m, align 4, !tbaa !5
  %217 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %218 = ashr i32 %217, 1
  %219 = call noundef i32 @_Z7mod_powii(i32 noundef %216, i32 noundef %218)
  %220 = sext i32 %219 to i64
  %221 = mul nsw i64 %215, %220
  %222 = load i32, ptr @last, align 4, !tbaa !5
  %223 = sext i32 %222 to i64
  %224 = getelementptr inbounds [2 x [51 x i32]], ptr @f, i64 0, i64 %223
  %225 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %226 = sext i32 %225 to i64
  %227 = getelementptr inbounds [51 x i32], ptr %224, i64 0, i64 %226
  %228 = load i32, ptr %227, align 4, !tbaa !5
  %229 = sext i32 %228 to i64
  %230 = add nsw i64 %221, %229
  %231 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %232 = sext i32 %231 to i64
  %233 = srem i64 %230, %232
  %234 = trunc i64 %233 to i32
  %235 = load i32, ptr @cur, align 4, !tbaa !5
  %236 = sext i32 %235 to i64
  %237 = getelementptr inbounds [2 x [51 x i32]], ptr @f, i64 0, i64 %236
  %238 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %239 = sext i32 %238 to i64
  %240 = getelementptr inbounds [51 x i32], ptr %237, i64 0, i64 %239
  store i32 %234, ptr %240, align 4, !tbaa !5
  br label %241

241:                                              ; preds = %207
  %242 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %243 = add nsw i32 %242, 1
  store i32 %243, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  br label %134, !llvm.loop !14

244:                                              ; preds = %138
  br label %245

245:                                              ; preds = %244, %126, %31
  ret void
}

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 = { 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 #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"}
!9 = distinct !{!9, !10}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = distinct !{!11, !10}
!12 = distinct !{!12, !10}
!13 = distinct !{!13, !10}
!14 = distinct !{!14, !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"

@m = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@mod = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@c = external dso_local local_unnamed_addr global [51 x [51 x i32]], align 16
@last = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@cur = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@f = external dso_local local_unnamed_addr global [2 x [51 x i32]], align 16

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
declare dso_local noundef i32 @_Z7mod_powii(i32 noundef, i32 noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local void @_Z5queryi(i32 noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  %2 = icmp eq i32 %0, 1
  br i1 %2, label %.preheader, label %13

.preheader:                                       ; preds = %1
  %3 = load i32, ptr @m, align 4, !tbaa !5
  %.not4862 = icmp slt i32 %3, 0
  br i1 %.not4862, label %.loopexit, label %.lr.ph64

.lr.ph64:                                         ; preds = %.preheader
  %4 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %5 = srem i32 %3, %4
  %6 = load i32, ptr @cur, align 4, !tbaa !5
  %7 = sext i32 %6 to i64
  %8 = add nuw i32 %3, 1
  %wide.trip.count = zext i32 %8 to i64
  %min.iters.check = icmp ult i32 %3, 7
  br i1 %min.iters.check, label %scalar.ph.preheader, label %vector.ph

vector.ph:                                        ; preds = %.lr.ph64
  %n.vec = and i64 %wide.trip.count, 4294967288
  %broadcast.splatinsert = insertelement <4 x i32> poison, i32 %5, i64 0
  %broadcast.splat = shufflevector <4 x i32> %broadcast.splatinsert, <4 x i32> poison, <4 x i32> zeroinitializer
  br label %vector.body

vector.body:                                      ; preds = %vector.body, %vector.ph
  %index = phi i64 [ 0, %vector.ph ], [ %index.next, %vector.body ]
  %9 = getelementptr inbounds [2 x [51 x i32]], ptr @f, i64 0, i64 %7, i64 %index
  %10 = getelementptr inbounds i8, ptr %9, i64 16
  store <4 x i32> %broadcast.splat, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  store <4 x i32> %broadcast.splat, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %index.next = add nuw i64 %index, 8
  %11 = icmp eq i64 %index.next, %n.vec
  br i1 %11, label %middle.block, label %vector.body, !llvm.loop !9

middle.block:                                     ; preds = %vector.body
  %cmp.n = icmp eq i64 %n.vec, %wide.trip.count
  br i1 %cmp.n, label %.loopexit, label %scalar.ph.preheader

scalar.ph.preheader:                              ; preds = %middle.block, %.lr.ph64
  %indvars.iv86.ph = phi i64 [ 0, %.lr.ph64 ], [ %n.vec, %middle.block ]
  br label %scalar.ph

scalar.ph:                                        ; preds = %scalar.ph.preheader, %scalar.ph
  %indvars.iv86 = phi i64 [ %indvars.iv.next87, %scalar.ph ], [ %indvars.iv86.ph, %scalar.ph.preheader ]
  %12 = getelementptr inbounds [2 x [51 x i32]], ptr @f, i64 0, i64 %7, i64 %indvars.iv86
  store i32 %5, ptr %12, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next87 = add nuw nsw i64 %indvars.iv86, 1
  %exitcond89.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next87, %wide.trip.count
  br i1 %exitcond89.not, label %.loopexit, label %scalar.ph, !llvm.loop !13

13:                                               ; preds = %1
  %14 = and i32 %0, 1
  %.not = icmp eq i32 %14, 0
  br i1 %.not, label %69, label %15

15:                                               ; preds = %13
  %16 = add nsw i32 %0, -1
  tail call void @_Z5queryi(i32 noundef %16)
  %17 = load i32, ptr @last, align 4, !tbaa !5
  %18 = xor i32 %17, 1
  store i32 %18, ptr @last, align 4, !tbaa !5
  %19 = load i32, ptr @cur, align 4, !tbaa !5
  %20 = xor i32 %19, 1
  store i32 %20, ptr @cur, align 4, !tbaa !5
  %21 = load i32, ptr @m, align 4, !tbaa !5
  %.not4652 = icmp slt i32 %21, 0
  br i1 %.not4652, label %.loopexit, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %15
  %22 = sext i32 %20 to i64
  %23 = sext i32 %18 to i64
  %24 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %25 = sext i32 %24 to i64
  %26 = zext nneg i32 %21 to i64
  %27 = add nuw i32 %21, 1
  %wide.trip.count78 = zext i32 %27 to i64
  br label %28

28:                                               ; preds = %.lr.ph, %41
  %indvars.iv73 = phi i64 [ 0, %.lr.ph ], [ %indvars.iv.next74, %41 ]
  %indvars.iv71 = phi i64 [ 1, %.lr.ph ], [ %indvars.iv.next72, %41 ]
  %29 = getelementptr inbounds [2 x [51 x i32]], ptr @f, i64 0, i64 %22, i64 %indvars.iv73
  store i32 0, ptr %29, align 4, !tbaa !5
  %xtraiter = and i64 %indvars.iv71, 1
  %30 = icmp eq i64 %indvars.iv73, 0
  br i1 %30, label %.unr-lcssa, label %.new

.new:                                             ; preds = %28
  %unroll_iter = and i64 %indvars.iv71, 9223372036854775806
  br label %47

.unr-lcssa:                                       ; preds = %47, %28
  %.lcssa100.ph = phi i64 [ poison, %28 ], [ %67, %47 ]
  %indvars.iv.unr = phi i64 [ 0, %28 ], [ %indvars.iv.next.1, %47 ]
  %.unr = phi i64 [ 0, %28 ], [ %67, %47 ]
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %41, label %.epilog-lcssa

.epilog-lcssa:                                    ; preds = %.unr-lcssa
  %31 = getelementptr inbounds [51 x [51 x i32]], ptr @c, i64 0, i64 %indvars.iv73, i64 %indvars.iv.unr
  %32 = load i32, ptr %31, align 4, !tbaa !5
  %33 = sext i32 %32 to i64
  %34 = getelementptr inbounds [2 x [51 x i32]], ptr @f, i64 0, i64 %23, i64 %indvars.iv.unr
  %35 = load i32, ptr %34, align 4, !tbaa !5
  %36 = sext i32 %35 to i64
  %37 = mul nsw i64 %36, %33
  %38 = add nsw i64 %37, %.unr
  %39 = srem i64 %38, %25
  %40 = trunc nsw i64 %39 to i32
  store i32 %40, ptr %29, align 4, !tbaa !5
  br label %41

41:                                               ; preds = %.unr-lcssa, %.epilog-lcssa
  %.lcssa100 = phi i64 [ %.lcssa100.ph, %.unr-lcssa ], [ %39, %.epilog-lcssa ]
  %sext90 = shl i64 %.lcssa100, 32
  %42 = ashr exact i64 %sext90, 32
  %43 = add nsw i64 %42, 1
  %44 = mul nsw i64 %43, %26
  %45 = srem i64 %44, %25
  %46 = trunc nsw i64 %45 to i32
  store i32 %46, ptr %29, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next74 = add nuw nsw i64 %indvars.iv73, 1
  %indvars.iv.next72 = add nuw nsw i64 %indvars.iv71, 1
  %exitcond79.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next74, %wide.trip.count78
  br i1 %exitcond79.not, label %.loopexit, label %28, !llvm.loop !14

47:                                               ; preds = %47, %.new
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.new ], [ %indvars.iv.next.1, %47 ]
  %48 = phi i64 [ 0, %.new ], [ %67, %47 ]
  %niter = phi i64 [ 0, %.new ], [ %niter.next.1, %47 ]
  %49 = getelementptr inbounds [51 x [51 x i32]], ptr @c, i64 0, i64 %indvars.iv73, i64 %indvars.iv
  %50 = load i32, ptr %49, align 4, !tbaa !5
  %51 = sext i32 %50 to i64
  %52 = getelementptr inbounds [2 x [51 x i32]], ptr @f, i64 0, i64 %23, i64 %indvars.iv
  %53 = load i32, ptr %52, align 4, !tbaa !5
  %54 = sext i32 %53 to i64
  %55 = mul nsw i64 %54, %51
  %56 = add nsw i64 %55, %48
  %57 = srem i64 %56, %25
  %58 = trunc nsw i64 %57 to i32
  store i32 %58, ptr %29, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next = or disjoint i64 %indvars.iv, 1
  %59 = getelementptr inbounds [51 x [51 x i32]], ptr @c, i64 0, i64 %indvars.iv73, i64 %indvars.iv.next
  %60 = load i32, ptr %59, align 4, !tbaa !5
  %61 = sext i32 %60 to i64
  %62 = getelementptr inbounds [2 x [51 x i32]], ptr @f, i64 0, i64 %23, i64 %indvars.iv.next
  %63 = load i32, ptr %62, align 4, !tbaa !5
  %64 = sext i32 %63 to i64
  %65 = mul nsw i64 %64, %61
  %66 = add nsw i64 %65, %57
  %67 = srem i64 %66, %25
  %68 = trunc nsw i64 %67 to i32
  store i32 %68, ptr %29, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next.1 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 2
  %niter.next.1 = add i64 %niter, 2
  %niter.ncmp.1 = icmp eq i64 %niter.next.1, %unroll_iter
  br i1 %niter.ncmp.1, label %.unr-lcssa, label %47, !llvm.loop !15

69:                                               ; preds = %13
  %70 = ashr exact i32 %0, 1
  tail call void @_Z5queryi(i32 noundef %70)
  %71 = load i32, ptr @last, align 4, !tbaa !5
  %72 = xor i32 %71, 1
  store i32 %72, ptr @last, align 4, !tbaa !5
  %73 = load i32, ptr @cur, align 4, !tbaa !5
  %74 = xor i32 %73, 1
  store i32 %74, ptr @cur, align 4, !tbaa !5
  %75 = load i32, ptr @m, align 4, !tbaa !5
  %.not4558 = icmp slt i32 %75, 0
  br i1 %.not4558, label %.loopexit, label %.lr.ph61

.lr.ph61:                                         ; preds = %69
  %76 = sext i32 %70 to i64
  br label %.lr.ph56

.lr.ph56:                                         ; preds = %._crit_edge, %.lr.ph61
  %77 = phi i32 [ %72, %.lr.ph61 ], [ %89, %._crit_edge ]
  %78 = phi i32 [ %74, %.lr.ph61 ], [ %99, %._crit_edge ]
  %indvars.iv80 = phi i64 [ 0, %.lr.ph61 ], [ %indvars.iv.next81, %._crit_edge ]
  %79 = phi i32 [ %75, %.lr.ph61 ], [ %102, %._crit_edge ]
  %80 = sext i32 %78 to i64
  %81 = getelementptr inbounds [2 x [51 x i32]], ptr @f, i64 0, i64 %80, i64 %indvars.iv80
  store i32 0, ptr %81, align 4, !tbaa !5
  %82 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %83 = sext i32 %82 to i64
  %84 = sext i32 %77 to i64
  br label %104

._crit_edge:                                      ; preds = %104
  %sext = shl i64 %117, 32
  %85 = ashr exact i64 %sext, 32
  %86 = tail call noundef i32 @_Z7mod_powii(i32 noundef %79, i32 noundef %70)
  %87 = sext i32 %86 to i64
  %88 = mul nsw i64 %85, %87
  %89 = load i32, ptr @last, align 4, !tbaa !5
  %90 = sext i32 %89 to i64
  %91 = getelementptr inbounds [2 x [51 x i32]], ptr @f, i64 0, i64 %90, i64 %indvars.iv80
  %92 = load i32, ptr %91, align 4, !tbaa !5
  %93 = sext i32 %92 to i64
  %94 = add nsw i64 %88, %93
  %95 = load i32, ptr @mod, align 4, !tbaa !5
  %96 = sext i32 %95 to i64
  %97 = srem i64 %94, %96
  %98 = trunc nsw i64 %97 to i32
  %99 = load i32, ptr @cur, align 4, !tbaa !5
  %100 = sext i32 %99 to i64
  %101 = getelementptr inbounds [2 x [51 x i32]], ptr @f, i64 0, i64 %100, i64 %indvars.iv80
  store i32 %98, ptr %101, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next81 = add nuw nsw i64 %indvars.iv80, 1
  %102 = load i32, ptr @m, align 4, !tbaa !5
  %103 = sext i32 %102 to i64
  %.not45.not = icmp slt i64 %indvars.iv80, %103
  br i1 %.not45.not, label %.lr.ph56, label %.loopexit, !llvm.loop !16

104:                                              ; preds = %.lr.ph56, %104
  %indvars.iv82 = phi i64 [ %indvars.iv80, %.lr.ph56 ], [ %indvars.iv.next83, %104 ]
  %105 = phi i64 [ 0, %.lr.ph56 ], [ %117, %104 ]
  %.055 = phi i64 [ 1, %.lr.ph56 ], [ %120, %104 ]
  %sext91 = shl i64 %105, 32
  %106 = ashr exact i64 %sext91, 32
  %107 = getelementptr inbounds [51 x [51 x i32]], ptr @c, i64 0, i64 %indvars.iv80, i64 %indvars.iv82
  %108 = load i32, ptr %107, align 4, !tbaa !5
  %109 = sext i32 %108 to i64
  %110 = mul nsw i64 %.055, %109
  %111 = srem i64 %110, %83
  %112 = getelementptr inbounds [2 x [51 x i32]], ptr @f, i64 0, i64 %84, i64 %indvars.iv82
  %113 = load i32, ptr %112, align 4, !tbaa !5
  %114 = sext i32 %113 to i64
  %115 = mul nsw i64 %111, %114
  %116 = add nsw i64 %115, %106
  %117 = srem i64 %116, %83
  %118 = trunc nsw i64 %117 to i32
  store i32 %118, ptr %81, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next83 = add nsw i64 %indvars.iv82, -1
  %119 = mul nsw i64 %.055, %76
  %120 = srem i64 %119, %83
  %121 = icmp sgt i64 %indvars.iv82, 0
  br i1 %121, label %104, label %._crit_edge, !llvm.loop !17

.loopexit:                                        ; preds = %41, %._crit_edge, %scalar.ph, %middle.block, %15, %69, %.preheader
  ret void
}

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" }

!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, !11, !12}
!10 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!11 = !{!"llvm.loop.isvectorized", i32 1}
!12 = !{!"llvm.loop.unroll.runtime.disable"}
!13 = distinct !{!13, !10, !12, !11}
!14 = distinct !{!14, !10}
!15 = distinct !{!15, !10}
!16 = distinct !{!16, !10}
!17 = distinct !{!17, !10}


; Effective O3 passes: EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IPSCCPPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopLoadEliminationPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,LoopVectorizePass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SCCPPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass