; LLVM IR from aagdev/mlimgsynth :: src/ccommon (rng_philox)

; 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"

%struct.RngPhilox = type { i64, i32 }

@philox_m = external dso_local constant [2 x i32], align 4
@philox_w = external dso_local constant [2 x i32], align 4

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local void @rng_philox_randn(ptr noundef %0, i32 noundef %1, ptr noundef %2) #0 {
  %4 = alloca ptr, align 8
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca ptr, align 8
  %7 = alloca [4 x i32], align 16
  %8 = alloca [2 x i32], align 4
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i32, align 4
  %11 = alloca i32, align 4
  %12 = alloca i64, align 8
  %13 = alloca i64, align 8
  store ptr %0, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  store i32 %1, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  store ptr %2, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 16, ptr %7) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %8) #3
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %9) #3
  store i32 0, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %14

14:                                               ; preds = %106, %3
  %15 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %16 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !9
  %17 = icmp ult i32 %15, %16
  br i1 %17, label %19, label %18

18:                                               ; preds = %14
  store i32 2, ptr %10, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %9) #3
  br label %109

19:                                               ; preds = %14
  %20 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %21 = getelementptr inbounds %struct.RngPhilox, ptr %20, i32 0, i32 1
  %22 = load i32, ptr %21, align 8, !tbaa !11
  %23 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %7, i64 0, i64 0
  store i32 %22, ptr %23, align 16, !tbaa !9
  %24 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %7, i64 0, i64 1
  store i32 0, ptr %24, align 4, !tbaa !9
  %25 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %26 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %7, i64 0, i64 2
  store i32 %25, ptr %26, align 8, !tbaa !9
  %27 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %7, i64 0, i64 3
  store i32 0, ptr %27, align 4, !tbaa !9
  %28 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %29 = getelementptr inbounds %struct.RngPhilox, ptr %28, i32 0, i32 0
  %30 = load i64, ptr %29, align 8, !tbaa !14
  %31 = trunc i64 %30 to i32
  %32 = getelementptr inbounds [2 x i32], ptr %8, i64 0, i64 0
  store i32 %31, ptr %32, align 4, !tbaa !9
  %33 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %34 = getelementptr inbounds %struct.RngPhilox, ptr %33, i32 0, i32 0
  %35 = load i64, ptr %34, align 8, !tbaa !14
  %36 = lshr i64 %35, 32
  %37 = trunc i64 %36 to i32
  %38 = getelementptr inbounds [2 x i32], ptr %8, i64 0, i64 1
  store i32 %37, ptr %38, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %11) #3
  store i32 0, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  br label %39

39:                                               ; preds = %90, %19
  %40 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %41 = icmp ult i32 %40, 10
  br i1 %41, label %43, label %42

42:                                               ; preds = %39
  store i32 5, ptr %10, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %11) #3
  br label %93

43:                                               ; preds = %39
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %12) #3
  %44 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %7, i64 0, i64 0
  %45 = load i32, ptr %44, align 16, !tbaa !9
  %46 = zext i32 %45 to i64
  %47 = load i32, ptr @philox_m, align 4, !tbaa !9
  %48 = zext i32 %47 to i64
  %49 = mul i64 %46, %48
  store i64 %49, ptr %12, align 8, !tbaa !15
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %13) #3
  %50 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %7, i64 0, i64 2
  %51 = load i32, ptr %50, align 8, !tbaa !9
  %52 = zext i32 %51 to i64
  %53 = load i32, ptr getelementptr inbounds ([2 x i32], ptr @philox_m, i64 0, i64 1), align 4, !tbaa !9
  %54 = zext i32 %53 to i64
  %55 = mul i64 %52, %54
  store i64 %55, ptr %13, align 8, !tbaa !15
  %56 = load i64, ptr %13, align 8, !tbaa !15
  %57 = lshr i64 %56, 32
  %58 = trunc i64 %57 to i32
  %59 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %7, i64 0, i64 1
  %60 = load i32, ptr %59, align 4, !tbaa !9
  %61 = xor i32 %58, %60
  %62 = getelementptr inbounds [2 x i32], ptr %8, i64 0, i64 0
  %63 = load i32, ptr %62, align 4, !tbaa !9
  %64 = xor i32 %61, %63
  %65 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %7, i64 0, i64 0
  store i32 %64, ptr %65, align 16, !tbaa !9
  %66 = load i64, ptr %13, align 8, !tbaa !15
  %67 = trunc i64 %66 to i32
  %68 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %7, i64 0, i64 1
  store i32 %67, ptr %68, align 4, !tbaa !9
  %69 = load i64, ptr %12, align 8, !tbaa !15
  %70 = lshr i64 %69, 32
  %71 = trunc i64 %70 to i32
  %72 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %7, i64 0, i64 3
  %73 = load i32, ptr %72, align 4, !tbaa !9
  %74 = xor i32 %71, %73
  %75 = getelementptr inbounds [2 x i32], ptr %8, i64 0, i64 1
  %76 = load i32, ptr %75, align 4, !tbaa !9
  %77 = xor i32 %74, %76
  %78 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %7, i64 0, i64 2
  store i32 %77, ptr %78, align 8, !tbaa !9
  %79 = load i64, ptr %12, align 8, !tbaa !15
  %80 = trunc i64 %79 to i32
  %81 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %7, i64 0, i64 3
  store i32 %80, ptr %81, align 4, !tbaa !9
  %82 = load i32, ptr @philox_w, align 4, !tbaa !9
  %83 = getelementptr inbounds [2 x i32], ptr %8, i64 0, i64 0
  %84 = load i32, ptr %83, align 4, !tbaa !9
  %85 = add i32 %84, %82
  store i32 %85, ptr %83, align 4, !tbaa !9
  %86 = load i32, ptr getelementptr inbounds ([2 x i32], ptr @philox_w, i64 0, i64 1), align 4, !tbaa !9
  %87 = getelementptr inbounds [2 x i32], ptr %8, i64 0, i64 1
  %88 = load i32, ptr %87, align 4, !tbaa !9
  %89 = add i32 %88, %86
  store i32 %89, ptr %87, align 4, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %13) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %12) #3
  br label %90

90:                                               ; preds = %43
  %91 = load i32, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  %92 = add i32 %91, 1
  store i32 %92, ptr %11, align 4, !tbaa !9
  br label %39, !llvm.loop !16

93:                                               ; preds = %42
  %94 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %7, i64 0, i64 0
  %95 = load i32, ptr %94, align 16, !tbaa !9
  %96 = uitofp i32 %95 to double
  %97 = getelementptr inbounds [4 x i32], ptr %7, i64 0, i64 1
  %98 = load i32, ptr %97, align 4, !tbaa !9
  %99 = uitofp i32 %98 to double
  %100 = call double @box_muller(double noundef %96, double noundef %99)
  %101 = fptrunc double %100 to float
  %102 = load ptr, ptr %6, align 8, !tbaa !5
  %103 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %104 = zext i32 %103 to i64
  %105 = getelementptr inbounds float, ptr %102, i64 %104
  store float %101, ptr %105, align 4, !tbaa !18
  br label %106

106:                                              ; preds = %93
  %107 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  %108 = add i32 %107, 1
  store i32 %108, ptr %9, align 4, !tbaa !9
  br label %14, !llvm.loop !20

109:                                              ; preds = %18
  %110 = load ptr, ptr %4, align 8, !tbaa !5
  %111 = getelementptr inbounds %struct.RngPhilox, ptr %110, i32 0, i32 1
  %112 = load i32, ptr %111, align 8, !tbaa !11
  %113 = add i32 %112, 1
  store i32 %113, ptr %111, align 8, !tbaa !11
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %8) #3
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 16, ptr %7) #3
  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

; Function Attrs: inlinehint nounwind uwtable
declare hidden double @box_muller(double noundef, double noundef) #2

attributes #0 = { 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 = { inlinehint 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 #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 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"int", !7, i64 0}
!11 = !{!12, !10, i64 8}
!12 = !{!"", !13, i64 0, !10, i64 8}
!13 = !{!"long", !7, i64 0}
!14 = !{!12, !13, i64 0}
!15 = !{!13, !13, i64 0}
!16 = distinct !{!16, !17}
!17 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!18 = !{!19, !19, i64 0}
!19 = !{!"float", !7, i64 0}
!20 = distinct !{!20, !17}


; 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"

@philox_m = external dso_local local_unnamed_addr constant [2 x i32], align 4
@philox_w = external dso_local local_unnamed_addr constant [2 x i32], align 4

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local void @rng_philox_randn(ptr nocapture noundef %0, i32 noundef %1, ptr nocapture noundef writeonly %2) local_unnamed_addr #0 {
  %.not = icmp eq i32 %1, 0
  br i1 %.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph

.lr.ph:                                           ; preds = %3
  %4 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %5 = load i32, ptr @philox_m, align 4, !tbaa !5
  %6 = zext i32 %5 to i64
  %7 = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @philox_m, i64 4), align 4, !tbaa !5
  %8 = zext i32 %7 to i64
  %9 = load i32, ptr @philox_w, align 4, !tbaa !5
  %10 = load i32, ptr getelementptr inbounds (i8, ptr @philox_w, i64 4), align 4, !tbaa !5
  %wide.trip.count = zext i32 %1 to i64
  %reass.add = shl i32 %9, 1
  br label %14

._crit_edge:                                      ; preds = %14, %3
  %11 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %12 = load i32, ptr %11, align 8, !tbaa !9
  %13 = add i32 %12, 1
  store i32 %13, ptr %11, align 8, !tbaa !9
  ret void

14:                                               ; preds = %.lr.ph, %14
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.lr.ph ], [ %indvars.iv.next, %14 ]
  %15 = load i32, ptr %4, align 8, !tbaa !9
  %16 = load i64, ptr %0, align 8, !tbaa !12
  %17 = trunc i64 %16 to i32
  %18 = lshr i64 %16, 32
  %19 = trunc nuw i64 %18 to i32
  %20 = zext i32 %15 to i64
  %21 = mul nuw i64 %6, %20
  %22 = mul nuw i64 %indvars.iv, %8
  %23 = lshr i64 %22, 32
  %24 = xor i64 %21, %16
  %25 = lshr i64 %24, 32
  %26 = add i32 %9, %17
  %27 = add i32 %10, %19
  %.masked = and i64 %16, 4294967295
  %28 = xor i64 %23, %.masked
  %29 = mul nuw i64 %28, %6
  %30 = mul nuw i64 %25, %8
  %31 = lshr i64 %30, 32
  %32 = xor i64 %22, %31
  %33 = trunc i64 %32 to i32
  %34 = xor i32 %26, %33
  %35 = lshr i64 %29, 32
  %36 = xor i64 %21, %35
  %37 = trunc i64 %36 to i32
  %38 = xor i32 %27, %37
  %39 = add i32 %9, %26
  %40 = add i32 %10, %27
  %41 = zext i32 %34 to i64
  %42 = mul nuw i64 %6, %41
  %43 = zext i32 %38 to i64
  %44 = mul nuw i64 %8, %43
  %45 = lshr i64 %44, 32
  %46 = xor i64 %30, %45
  %47 = trunc i64 %46 to i32
  %48 = xor i32 %39, %47
  %49 = lshr i64 %42, 32
  %50 = xor i64 %29, %49
  %51 = trunc i64 %50 to i32
  %52 = xor i32 %40, %51
  %53 = add i32 %9, %39
  %54 = add i32 %10, %40
  %55 = zext i32 %48 to i64
  %56 = mul nuw i64 %6, %55
  %57 = zext i32 %52 to i64
  %58 = mul nuw i64 %8, %57
  %59 = lshr i64 %58, 32
  %60 = xor i64 %44, %59
  %61 = trunc i64 %60 to i32
  %62 = xor i32 %53, %61
  %63 = lshr i64 %56, 32
  %64 = xor i64 %42, %63
  %65 = trunc i64 %64 to i32
  %66 = xor i32 %54, %65
  %67 = add i32 %9, %53
  %68 = add i32 %10, %54
  %69 = zext i32 %62 to i64
  %70 = mul nuw i64 %6, %69
  %71 = zext i32 %66 to i64
  %72 = mul nuw i64 %8, %71
  %73 = lshr i64 %72, 32
  %74 = xor i64 %58, %73
  %75 = trunc i64 %74 to i32
  %76 = xor i32 %67, %75
  %77 = lshr i64 %70, 32
  %78 = xor i64 %56, %77
  %79 = trunc i64 %78 to i32
  %80 = xor i32 %68, %79
  %81 = add i32 %9, %67
  %82 = add i32 %10, %68
  %83 = zext i32 %76 to i64
  %84 = mul nuw i64 %6, %83
  %85 = zext i32 %80 to i64
  %86 = mul nuw i64 %8, %85
  %87 = lshr i64 %86, 32
  %88 = xor i64 %72, %87
  %89 = trunc i64 %88 to i32
  %90 = xor i32 %81, %89
  %91 = lshr i64 %84, 32
  %92 = xor i64 %70, %91
  %93 = trunc i64 %92 to i32
  %94 = xor i32 %82, %93
  %95 = add i32 %9, %81
  %96 = add i32 %10, %82
  %97 = zext i32 %90 to i64
  %98 = mul nuw i64 %6, %97
  %99 = zext i32 %94 to i64
  %100 = mul nuw i64 %8, %99
  %101 = lshr i64 %100, 32
  %102 = xor i64 %86, %101
  %103 = trunc i64 %102 to i32
  %104 = xor i32 %95, %103
  %105 = lshr i64 %98, 32
  %106 = xor i64 %84, %105
  %107 = trunc i64 %106 to i32
  %108 = xor i32 %96, %107
  %109 = add i32 %9, %95
  %110 = add i32 %10, %96
  %111 = zext i32 %104 to i64
  %112 = mul nuw i64 %6, %111
  %113 = zext i32 %108 to i64
  %114 = mul nuw i64 %8, %113
  %115 = lshr i64 %114, 32
  %116 = xor i64 %100, %115
  %117 = trunc i64 %116 to i32
  %118 = xor i32 %109, %117
  %119 = lshr i64 %112, 32
  %120 = xor i64 %98, %119
  %121 = trunc i64 %120 to i32
  %122 = xor i32 %110, %121
  %123 = add i32 %10, %110
  %124 = zext i32 %118 to i64
  %125 = mul nuw i64 %6, %124
  %126 = mul i32 %7, %122
  %127 = lshr i64 %125, 32
  %128 = xor i64 %112, %127
  %129 = trunc i64 %128 to i32
  %130 = xor i32 %123, %129
  %131 = add i32 %109, %reass.add
  %132 = zext i32 %130 to i64
  %133 = mul nuw i64 %8, %132
  %134 = lshr i64 %133, 32
  %135 = trunc nuw i64 %134 to i32
  %136 = xor i32 %126, %135
  %137 = xor i32 %136, %131
  %138 = trunc i64 %133 to i32
  %139 = uitofp i32 %137 to double
  %140 = uitofp i32 %138 to double
  %141 = tail call double @box_muller(double noundef %139, double noundef %140)
  %142 = fptrunc double %141 to float
  %143 = getelementptr inbounds float, ptr %2, i64 %indvars.iv
  store float %142, ptr %143, align 4, !tbaa !13
  %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 %14, !llvm.loop !15
}

; Function Attrs: inlinehint nounwind uwtable
declare hidden double @box_muller(double noundef, double noundef) local_unnamed_addr #1

attributes #0 = { 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 = { inlinehint 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/C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !6, i64 8}
!10 = !{!"", !11, i64 0, !6, i64 8}
!11 = !{!"long", !7, i64 0}
!12 = !{!10, !11, i64 0}
!13 = !{!14, !14, i64 0}
!14 = !{!"float", !7, i64 0}
!15 = distinct !{!15, !16}
!16 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


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