; LLVM IR from tsotchke/quantum_geometric_tensor :: src/quantum_geometric/core (quantum_rng)

; 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"

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.start.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #0

; Function Attrs: nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite)
declare void @llvm.lifetime.end.p0(i64 immarg, ptr nocapture) #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local i64 @qrng_uint64(ptr noundef) #1

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local i64 @qrng_range64(ptr noundef %0, i64 noundef %1, i64 noundef %2) #1 {
  %4 = alloca i64, align 8
  %5 = alloca ptr, align 8
  %6 = alloca i64, align 8
  %7 = alloca i64, align 8
  %8 = alloca i64, align 8
  %9 = alloca i32, align 4
  %10 = alloca i64, align 8
  %11 = alloca i64, align 8
  store ptr %0, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  store i64 %1, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  store i64 %2, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %12 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %13 = icmp ne ptr %12, null
  br i1 %13, label %14, label %18

14:                                               ; preds = %3
  %15 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %16 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %17 = icmp ugt i64 %15, %16
  br i1 %17, label %18, label %20

18:                                               ; preds = %14, %3
  %19 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  store i64 %19, ptr %4, align 8
  br label %54

20:                                               ; preds = %14
  %21 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %22 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %23 = icmp eq i64 %21, %22
  br i1 %23, label %24, label %26

24:                                               ; preds = %20
  %25 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  store i64 %25, ptr %4, align 8
  br label %54

26:                                               ; preds = %20
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %8) #2
  %27 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  %28 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %29 = sub i64 %27, %28
  %30 = add i64 %29, 1
  store i64 %30, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %31 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %32 = icmp eq i64 %31, 0
  br i1 %32, label %33, label %35

33:                                               ; preds = %26
  %34 = load i64, ptr %7, align 8, !tbaa !9
  store i64 %34, ptr %4, align 8
  store i32 1, ptr %9, align 4
  br label %53

35:                                               ; preds = %26
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %10) #2
  %36 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %37 = sub i64 0, %36
  %38 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %39 = urem i64 %37, %38
  store i64 %39, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %11) #2
  br label %40

40:                                               ; preds = %43, %35
  %41 = load ptr, ptr %5, align 8, !tbaa !5
  %42 = call i64 @qrng_uint64(ptr noundef %41)
  store i64 %42, ptr %11, align 8, !tbaa !9
  br label %43

43:                                               ; preds = %40
  %44 = load i64, ptr %11, align 8, !tbaa !9
  %45 = load i64, ptr %10, align 8, !tbaa !9
  %46 = icmp ult i64 %44, %45
  br i1 %46, label %40, label %47, !llvm.loop !11

47:                                               ; preds = %43
  %48 = load i64, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %49 = load i64, ptr %11, align 8, !tbaa !9
  %50 = load i64, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %51 = urem i64 %49, %50
  %52 = add i64 %48, %51
  store i64 %52, ptr %4, align 8
  store i32 1, ptr %9, align 4
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %11) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %10) #2
  br label %53

53:                                               ; preds = %47, %33
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %8) #2
  br label %54

54:                                               ; preds = %53, %24, %18
  %55 = load i64, ptr %4, align 8
  ret i64 %55
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { 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 #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 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C/C++ TBAA"}
!9 = !{!10, !10, i64 0}
!10 = !{!"long", !7, i64 0}
!11 = distinct !{!11, !12}
!12 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


; 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"

; Function Attrs: nounwind uwtable
declare dso_local i64 @qrng_uint64(ptr noundef) local_unnamed_addr #0

; Function Attrs: nounwind uwtable
define dso_local i64 @qrng_range64(ptr noundef %0, i64 noundef %1, i64 noundef %2) local_unnamed_addr #0 {
  %.not = icmp eq ptr %0, null
  %4 = icmp ugt i64 %1, %2
  %or.cond = or i1 %.not, %4
  br i1 %or.cond, label %20, label %5

5:                                                ; preds = %3
  %6 = icmp eq i64 %1, %2
  br i1 %6, label %20, label %7

7:                                                ; preds = %5
  %8 = sub i64 %2, %1
  %9 = add i64 %8, 1
  %10 = icmp eq i64 %9, 0
  br i1 %10, label %20, label %11

11:                                               ; preds = %7
  %12 = xor i64 %8, -1
  %13 = urem i64 %12, %9
  br label %14

14:                                               ; preds = %14, %11
  %15 = tail call i64 @qrng_uint64(ptr noundef nonnull %0)
  %16 = icmp ult i64 %15, %13
  br i1 %16, label %14, label %17, !llvm.loop !5

17:                                               ; preds = %14
  %18 = urem i64 %15, %9
  %19 = add i64 %18, %1
  br label %20

20:                                               ; preds = %17, %7, %5, %3
  %.1 = phi i64 [ %2, %3 ], [ %1, %5 ], [ %19, %17 ], [ %2, %7 ]
  ret i64 %.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" }

!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 = distinct !{!5, !6}
!6 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


; Effective O3 passes: GVNPass,GlobalOptPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,InstSimplifyPass,LCSSAPass,LoopUnrollPass,SROAPass,SimplifyCFGPass,TailCallElimPass