; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: uvalive/7344.ll (Z3dfsi)

; 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"

@cnt = external dso_local global [1024 x i32], align 16
@tot = external dso_local global i32, align 4
@msk = external dso_local global [10 x i32], align 16
@ans = external dso_local global i32, align 4

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local void @_Z3dfsi(i32 noundef %0) #0 {
  %2 = alloca i32, align 4
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  store i32 %0, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %6 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %7 = icmp eq i32 %6, 10
  br i1 %7, label %8, label %40

8:                                                ; preds = %1
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %3) #2
  store i32 1, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %4) #2
  store i32 0, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %9

9:                                                ; preds = %28, %8
  %10 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %11 = load i32, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  %12 = icmp slt i32 %10, %11
  br i1 %12, label %14, label %13

13:                                               ; preds = %9
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %4) #2
  br label %31

14:                                               ; preds = %9
  %15 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %16 = sext i32 %15 to i64
  %17 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %18 = sext i32 %17 to i64
  %19 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr @msk, i64 0, i64 %18
  %20 = load i32, ptr %19, align 4, !tbaa !5
  %21 = sext i32 %20 to i64
  %22 = getelementptr inbounds [1024 x i32], ptr @cnt, i64 0, i64 %21
  %23 = load i32, ptr %22, align 4, !tbaa !5
  %24 = sext i32 %23 to i64
  %25 = mul nsw i64 %16, %24
  %26 = srem i64 %25, 1000000007
  %27 = trunc i64 %26 to i32
  store i32 %27, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  br label %28

28:                                               ; preds = %14
  %29 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  %30 = add nsw i32 %29, 1
  store i32 %30, ptr %4, align 4, !tbaa !5
  br label %9, !llvm.loop !9

31:                                               ; preds = %13
  %32 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !5
  %33 = load i32, ptr @ans, align 4, !tbaa !5
  %34 = add nsw i32 %33, %32
  store i32 %34, ptr @ans, align 4, !tbaa !5
  %35 = icmp sge i32 %34, 1000000007
  br i1 %35, label %36, label %39

36:                                               ; preds = %31
  %37 = load i32, ptr @ans, align 4, !tbaa !5
  %38 = sub nsw i32 %37, 1000000007
  store i32 %38, ptr @ans, align 4, !tbaa !5
  br label %39

39:                                               ; preds = %36, %31
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %3) #2
  br label %81

40:                                               ; preds = %1
  %41 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %42 = add nsw i32 %41, 1
  call void @_Z3dfsi(i32 noundef %42)
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #2
  store i32 0, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  br label %43

43:                                               ; preds = %65, %40
  %44 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %45 = load i32, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  %46 = icmp slt i32 %44, %45
  br i1 %46, label %48, label %47

47:                                               ; preds = %43
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #2
  br label %68

48:                                               ; preds = %43
  %49 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %50 = shl i32 1, %49
  %51 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %52 = sext i32 %51 to i64
  %53 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr @msk, i64 0, i64 %52
  %54 = load i32, ptr %53, align 4, !tbaa !5
  %55 = or i32 %54, %50
  store i32 %55, ptr %53, align 4, !tbaa !5
  %56 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %57 = add nsw i32 %56, 1
  call void @_Z3dfsi(i32 noundef %57)
  %58 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %59 = shl i32 1, %58
  %60 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %61 = sext i32 %60 to i64
  %62 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr @msk, i64 0, i64 %61
  %63 = load i32, ptr %62, align 4, !tbaa !5
  %64 = xor i32 %63, %59
  store i32 %64, ptr %62, align 4, !tbaa !5
  br label %65

65:                                               ; preds = %48
  %66 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %67 = add nsw i32 %66, 1
  store i32 %67, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  br label %43, !llvm.loop !11

68:                                               ; preds = %47
  %69 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %70 = shl i32 1, %69
  %71 = load i32, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  %72 = add nsw i32 %71, 1
  store i32 %72, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  %73 = sext i32 %71 to i64
  %74 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr @msk, i64 0, i64 %73
  store i32 %70, ptr %74, align 4, !tbaa !5
  %75 = load i32, ptr %2, align 4, !tbaa !5
  %76 = add nsw i32 %75, 1
  call void @_Z3dfsi(i32 noundef %76)
  %77 = load i32, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  %78 = add nsw i32 %77, -1
  store i32 %78, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  %79 = sext i32 %78 to i64
  %80 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr @msk, i64 0, i64 %79
  store i32 0, ptr %80, align 4, !tbaa !5
  br label %81

81:                                               ; preds = %68, %39
  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 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"

@cnt = external dso_local local_unnamed_addr global [1024 x i32], align 16
@tot = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@msk = external dso_local local_unnamed_addr global [10 x i32], align 16
@ans = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4

; Function Attrs: mustprogress nofree nosync nounwind memory(readwrite, argmem: none, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local void @_Z3dfsi(i32 noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  %2 = icmp eq i32 %0, 10
  br i1 %2, label %.preheader, label %35

.preheader:                                       ; preds = %1
  %3 = load i32, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  %4 = icmp sgt i32 %3, 0
  br i1 %4, label %.lr.ph24.preheader, label %._crit_edge25

.lr.ph24.preheader:                               ; preds = %.preheader
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %3 to i64
  %xtraiter = and i64 %wide.trip.count, 1
  %5 = icmp eq i32 %3, 1
  br i1 %5, label %._crit_edge25.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph24.preheader.new

.lr.ph24.preheader.new:                           ; preds = %.lr.ph24.preheader
  %unroll_iter = and i64 %wide.trip.count, 2147483646
  br label %.lr.ph24

._crit_edge25.loopexit.unr-lcssa:                 ; preds = %.lr.ph24, %.lr.ph24.preheader
  %.lcssa41.ph = phi i64 [ poison, %.lr.ph24.preheader ], [ %34, %.lr.ph24 ]
  %indvars.iv30.unr = phi i64 [ 0, %.lr.ph24.preheader ], [ %indvars.iv.next31.1, %.lr.ph24 ]
  %.01722.unr = phi i64 [ 1, %.lr.ph24.preheader ], [ %34, %.lr.ph24 ]
  %lcmp.mod.not = icmp eq i64 %xtraiter, 0
  br i1 %lcmp.mod.not, label %._crit_edge25.loopexit, label %.lr.ph24.epil

.lr.ph24.epil:                                    ; preds = %._crit_edge25.loopexit.unr-lcssa
  %6 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr @msk, i64 0, i64 %indvars.iv30.unr
  %7 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %8 = sext i32 %7 to i64
  %9 = getelementptr inbounds [1024 x i32], ptr @cnt, i64 0, i64 %8
  %10 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !5
  %11 = sext i32 %10 to i64
  %12 = mul nsw i64 %.01722.unr, %11
  %13 = srem i64 %12, 1000000007
  br label %._crit_edge25.loopexit

._crit_edge25.loopexit:                           ; preds = %._crit_edge25.loopexit.unr-lcssa, %.lr.ph24.epil
  %.lcssa41 = phi i64 [ %.lcssa41.ph, %._crit_edge25.loopexit.unr-lcssa ], [ %13, %.lr.ph24.epil ]
  %14 = trunc nsw i64 %.lcssa41 to i32
  br label %._crit_edge25

._crit_edge25:                                    ; preds = %._crit_edge25.loopexit, %.preheader
  %.017.lcssa = phi i32 [ 1, %.preheader ], [ %14, %._crit_edge25.loopexit ]
  %15 = load i32, ptr @ans, align 4, !tbaa !5
  %16 = add nsw i32 %15, %.017.lcssa
  %17 = icmp sgt i32 %16, 1000000006
  %18 = add nsw i32 %16, -1000000007
  %spec.select = select i1 %17, i32 %18, i32 %16
  store i32 %spec.select, ptr @ans, align 4, !tbaa !5
  br label %common.ret48

.lr.ph24:                                         ; preds = %.lr.ph24, %.lr.ph24.preheader.new
  %indvars.iv30 = phi i64 [ 0, %.lr.ph24.preheader.new ], [ %indvars.iv.next31.1, %.lr.ph24 ]
  %.01722 = phi i64 [ 1, %.lr.ph24.preheader.new ], [ %34, %.lr.ph24 ]
  %niter = phi i64 [ 0, %.lr.ph24.preheader.new ], [ %niter.next.1, %.lr.ph24 ]
  %19 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr @msk, i64 0, i64 %indvars.iv30
  %20 = load i32, ptr %19, align 8, !tbaa !5
  %21 = sext i32 %20 to i64
  %22 = getelementptr inbounds [1024 x i32], ptr @cnt, i64 0, i64 %21
  %23 = load i32, ptr %22, align 4, !tbaa !5
  %24 = sext i32 %23 to i64
  %25 = mul nsw i64 %.01722, %24
  %26 = srem i64 %25, 1000000007
  %indvars.iv.next31 = or disjoint i64 %indvars.iv30, 1
  %27 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr @msk, i64 0, i64 %indvars.iv.next31
  %28 = load i32, ptr %27, align 4, !tbaa !5
  %29 = sext i32 %28 to i64
  %30 = getelementptr inbounds [1024 x i32], ptr @cnt, i64 0, i64 %29
  %31 = load i32, ptr %30, align 4, !tbaa !5
  %32 = sext i32 %31 to i64
  %33 = mul nsw i64 %26, %32
  %34 = srem i64 %33, 1000000007
  %indvars.iv.next31.1 = add nuw nsw i64 %indvars.iv30, 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 %._crit_edge25.loopexit.unr-lcssa, label %.lr.ph24, !llvm.loop !9

35:                                               ; preds = %1
  %36 = add nsw i32 %0, 1
  tail call void @_Z3dfsi(i32 noundef %36)
  %37 = load i32, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  %38 = icmp sgt i32 %37, 0
  %39 = shl nuw i32 1, %0
  br i1 %38, label %.lr.ph, label %.._crit_edge_crit_edge

.._crit_edge_crit_edge:                           ; preds = %35
  %.pre33 = sext i32 %37 to i64
  br label %._crit_edge

common.ret48:                                     ; preds = %._crit_edge, %._crit_edge25
  ret void

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph, %.._crit_edge_crit_edge
  %.pre-phi34 = phi i64 [ %.pre33, %.._crit_edge_crit_edge ], [ %52, %.lr.ph ]
  %.lcssa = phi i32 [ %37, %.._crit_edge_crit_edge ], [ %51, %.lr.ph ]
  %40 = add nsw i32 %.lcssa, 1
  store i32 %40, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  %41 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr @msk, i64 0, i64 %.pre-phi34
  store i32 %39, ptr %41, align 4, !tbaa !5
  tail call void @_Z3dfsi(i32 noundef %36)
  %42 = load i32, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  %43 = add nsw i32 %42, -1
  store i32 %43, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  %44 = sext i32 %43 to i64
  %45 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr @msk, i64 0, i64 %44
  store i32 0, ptr %45, align 4, !tbaa !5
  br label %common.ret48

.lr.ph:                                           ; preds = %35, %.lr.ph
  %indvars.iv = phi i64 [ %indvars.iv.next, %.lr.ph ], [ 0, %35 ]
  %46 = getelementptr inbounds [10 x i32], ptr @msk, i64 0, i64 %indvars.iv
  %47 = load i32, ptr %46, align 4, !tbaa !5
  %48 = or i32 %47, %39
  store i32 %48, ptr %46, align 4, !tbaa !5
  tail call void @_Z3dfsi(i32 noundef %36)
  %49 = load i32, ptr %46, align 4, !tbaa !5
  %50 = xor i32 %49, %39
  store i32 %50, ptr %46, align 4, !tbaa !5
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %51 = load i32, ptr @tot, align 4, !tbaa !5
  %52 = sext i32 %51 to i64
  %53 = icmp slt i64 %indvars.iv.next, %52
  br i1 %53, label %.lr.ph, label %._crit_edge, !llvm.loop !11
}

attributes #0 = { mustprogress nofree 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,IPSCCPPass,IndVarSimplifyPass,InferAlignmentPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,JumpThreadingPass,LCSSAPass,LICMPass,LoopRotatePass,LoopSimplifyPass,LoopUnrollPass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass