; LLVM IR from tangjz/acm-icpc :: codeforces/gym/101471B.ll (Z3dfsiii)

; 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"

@sz = external dso_local global [4 x i32], align 16
@lim = external dso_local global [4 x [51 x i32]], align 16
@bits = external dso_local global [2097153 x i32], align 16
@ban = external dso_local global i32, align 4
@sel = external dso_local global [5 x i32], align 16
@_ZL3num = external hidden constant [4 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress uwtable
define dso_local noundef zeroext i1 @_Z3dfsiii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) #0 {
  %4 = alloca i1, align 1
  %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
  %11 = 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
  %12 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %13 = icmp eq i32 %12, 4
  br i1 %13, label %14, label %15

14:                                               ; preds = %3
  store i1 true, ptr %4, align 1
  br label %121

15:                                               ; preds = %3
  %16 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %17 = sext i32 %16 to i64
  %18 = getelementptr inbounds [2097153 x i32], ptr @bits, i64 0, i64 %17
  %19 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !5
  %20 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %21 = sext i32 %20 to i64
  %22 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr @_ZL3num, i64 0, i64 %21
  %23 = load i32, ptr %22, align 4, !tbaa !5
  %24 = icmp eq i32 %19, %23
  br i1 %24, label %25, label %97

25:                                               ; preds = %15
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %8) #2
  store i32 0, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %26

26:                                               ; preds = %62, %25
  %27 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %28 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %29 = sext i32 %28 to i64
  %30 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr @sz, i64 0, i64 %29
  %31 = load i32, ptr %30, align 4, !tbaa !5
  %32 = icmp slt i32 %27, %31
  br i1 %32, label %34, label %33

33:                                               ; preds = %26
  store i32 2, ptr %9, align 4
  br label %65

34:                                               ; preds = %26
  %35 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %36 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %37 = sext i32 %36 to i64
  %38 = getelementptr inbounds [4 x [51 x i32]], ptr @lim, i64 0, i64 %37
  %39 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %40 = sext i32 %39 to i64
  %41 = getelementptr inbounds [51 x i32], ptr %38, i64 0, i64 %40
  %42 = load i32, ptr %41, align 4, !tbaa !5
  %43 = and i32 %35, %42
  %44 = sext i32 %43 to i64
  %45 = getelementptr inbounds [2097153 x i32], ptr @bits, i64 0, i64 %44
  %46 = load i32, ptr %45, align 4, !tbaa !5
  %47 = icmp sgt i32 %46, 0
  %48 = zext i1 %47 to i32
  %49 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %50 = sext i32 %49 to i64
  %51 = getelementptr inbounds [4 x [51 x i32]], ptr @lim, i64 0, i64 %50
  %52 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %53 = sext i32 %52 to i64
  %54 = getelementptr inbounds [51 x i32], ptr %51, i64 0, i64 %53
  %55 = load i32, ptr %54, align 4, !tbaa !5
  %56 = and i32 %55, 2097152
  %57 = icmp sgt i32 %56, 0
  %58 = zext i1 %57 to i32
  %59 = icmp ne i32 %48, %58
  br i1 %59, label %60, label %61

60:                                               ; preds = %34
  store i1 false, ptr %4, align 1
  store i32 1, ptr %9, align 4
  br label %65

61:                                               ; preds = %34
  br label %62

62:                                               ; preds = %61
  %63 = load i32, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  %64 = add nsw i32 %63, 1
  store i32 %64, ptr %8, align 4, !tbaa !5
  br label %26, !llvm.loop !9

65:                                               ; preds = %60, %33
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %8) #2
  %66 = load i32, ptr %9, align 4
  switch i32 %66, label %123 [
    i32 2, label %67
    i32 1, label %121
  ]

67:                                               ; preds = %65
  %68 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %69 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %70 = sext i32 %69 to i64
  %71 = getelementptr inbounds [5 x i32], ptr @sel, i64 0, i64 %70
  %72 = load i32, ptr %71, align 4, !tbaa !5
  %73 = xor i32 %68, %72
  %74 = load i32, ptr @ban, align 4, !tbaa !5
  %75 = xor i32 %74, %73
  store i32 %75, ptr @ban, align 4, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %10) #2
  %76 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %77 = add nsw i32 %76, 1
  %78 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %79 = add nsw i32 %78, 1
  %80 = sext i32 %79 to i64
  %81 = getelementptr inbounds [5 x i32], ptr @sel, i64 0, i64 %80
  %82 = load i32, ptr %81, align 4, !tbaa !5
  %83 = load i32, ptr @ban, align 4, !tbaa !5
  %84 = xor i32 %83, -1
  %85 = call noundef zeroext i1 @_Z3dfsiii(i32 noundef %77, i32 noundef %82, i32 noundef %84)
  %86 = zext i1 %85 to i32
  store i32 %86, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %87 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %88 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %89 = sext i32 %88 to i64
  %90 = getelementptr inbounds [5 x i32], ptr @sel, i64 0, i64 %89
  %91 = load i32, ptr %90, align 4, !tbaa !5
  %92 = xor i32 %87, %91
  %93 = load i32, ptr @ban, align 4, !tbaa !5
  %94 = xor i32 %93, %92
  store i32 %94, ptr @ban, align 4, !tbaa !5
  %95 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %96 = icmp ne i32 %95, 0
  store i1 %96, ptr %4, align 1
  store i32 1, ptr %9, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %10) #2
  br label %121

97:                                               ; preds = %15
  br label %98

98:                                               ; preds = %119, %97
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #2
  %99 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %100 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %101 = sub nsw i32 0, %100
  %102 = and i32 %99, %101
  store i32 %102, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %103 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %104 = icmp sge i32 %103, 2097152
  br i1 %104, label %105, label %106

105:                                              ; preds = %98
  store i32 6, ptr %9, align 4
  br label %117

106:                                              ; preds = %98
  %107 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !5
  %108 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !5
  %109 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %110 = or i32 %108, %109
  %111 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !5
  %112 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %113 = xor i32 %112, %111
  store i32 %113, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %114 = call noundef zeroext i1 @_Z3dfsiii(i32 noundef %107, i32 noundef %110, i32 noundef %113)
  br i1 %114, label %115, label %116

115:                                              ; preds = %106
  store i1 true, ptr %4, align 1
  store i32 1, ptr %9, align 4
  br label %117

116:                                              ; preds = %106
  store i32 0, ptr %9, align 4
  br label %117

117:                                              ; preds = %116, %115, %105
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #2
  %118 = load i32, ptr %9, align 4
  switch i32 %118, label %123 [
    i32 0, label %119
    i32 6, label %120
    i32 1, label %121
  ]

119:                                              ; preds = %117
  br label %98, !llvm.loop !11

120:                                              ; preds = %117
  store i1 false, ptr %4, align 1
  br label %121

121:                                              ; preds = %120, %117, %67, %65, %14
  %122 = load i1, ptr %4, align 1
  ret i1 %122

123:                                              ; preds = %117, %65
  unreachable
}

; 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"

@sz = external dso_local local_unnamed_addr global [4 x i32], align 16
@lim = external dso_local local_unnamed_addr global [4 x [51 x i32]], align 16
@bits = external dso_local local_unnamed_addr global [2097153 x i32], align 16
@ban = external dso_local local_unnamed_addr global i32, align 4
@sel = external dso_local local_unnamed_addr global [5 x i32], align 16
@_ZL3num = external hidden local_unnamed_addr constant [4 x i32], align 16

; Function Attrs: mustprogress nofree nosync nounwind memory(readwrite, argmem: none, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local noundef zeroext i1 @_Z3dfsiii(i32 noundef %0, i32 noundef %1, i32 noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %4 = icmp eq i32 %0, 4
  br i1 %4, label %common.ret51, label %5

5:                                                ; preds = %3
  %6 = sext i32 %1 to i64
  %7 = getelementptr inbounds [2097153 x i32], ptr @bits, i64 0, i64 %6
  %8 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !5
  %9 = sext i32 %0 to i64
  %10 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr @_ZL3num, i64 0, i64 %9
  %11 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !5
  %12 = icmp eq i32 %8, %11
  br i1 %12, label %.preheader, label %.preheader43

.preheader:                                       ; preds = %5
  %13 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr @sz, i64 0, i64 %9
  %14 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !5
  %15 = icmp sgt i32 %14, 0
  br i1 %15, label %.lr.ph.preheader, label %._crit_edge

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %.preheader
  %wide.trip.count = zext nneg i32 %14 to i64
  br label %.lr.ph

16:                                               ; preds = %.lr.ph
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next, %wide.trip.count
  br i1 %exitcond.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph, !llvm.loop !9

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader, %16
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next, %16 ]
  %17 = getelementptr inbounds [4 x [51 x i32]], ptr @lim, i64 0, i64 %9, i64 %indvars.iv
  %18 = load i32, ptr %17, align 4, !tbaa !5
  %19 = and i32 %18, %1
  %20 = sext i32 %19 to i64
  %21 = getelementptr inbounds [2097153 x i32], ptr @bits, i64 0, i64 %20
  %22 = load i32, ptr %21, align 4, !tbaa !5
  %23 = icmp sgt i32 %22, 0
  %24 = and i32 %18, 2097152
  %25 = icmp eq i32 %24, 0
  %.not = xor i1 %23, %25
  br i1 %.not, label %16, label %common.ret51

common.ret51:                                     ; preds = %3, %.lr.ph, %44, %.preheader43, %._crit_edge
  %common.ret51.op = phi i1 [ %36, %._crit_edge ], [ true, %3 ], [ false, %.lr.ph ], [ %43, %44 ], [ %43, %.preheader43 ]
  ret i1 %common.ret51.op

._crit_edge:                                      ; preds = %16, %.preheader
  %26 = getelementptr inbounds [5 x i32], ptr @sel, i64 0, i64 %9
  %27 = load i32, ptr %26, align 4, !tbaa !5
  %28 = load i32, ptr @ban, align 4, !tbaa !5
  %29 = xor i32 %27, %28
  %30 = xor i32 %29, %1
  store i32 %30, ptr @ban, align 4, !tbaa !5
  %31 = add nsw i32 %0, 1
  %32 = sext i32 %31 to i64
  %33 = getelementptr inbounds [5 x i32], ptr @sel, i64 0, i64 %32
  %34 = load i32, ptr %33, align 4, !tbaa !5
  %35 = xor i32 %30, -1
  %36 = tail call noundef zeroext i1 @_Z3dfsiii(i32 noundef %31, i32 noundef %34, i32 noundef %35)
  %37 = load i32, ptr %26, align 4, !tbaa !5
  %38 = load i32, ptr @ban, align 4, !tbaa !5
  %39 = xor i32 %37, %38
  %40 = xor i32 %39, %1
  store i32 %40, ptr @ban, align 4, !tbaa !5
  br label %common.ret51

.preheader43:                                     ; preds = %5, %44
  %.028 = phi i32 [ %46, %44 ], [ %2, %5 ]
  %41 = sub nsw i32 0, %.028
  %42 = and i32 %.028, %41
  %43 = icmp slt i32 %42, 2097152
  br i1 %43, label %44, label %common.ret51

44:                                               ; preds = %.preheader43
  %45 = or i32 %42, %1
  %46 = xor i32 %42, %.028
  %47 = tail call noundef zeroext i1 @_Z3dfsiii(i32 noundef %0, i32 noundef %45, i32 noundef %46)
  br i1 %47, label %common.ret51, label %.preheader43
}

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"}


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