; LLVM IR from fast-pack/FastPFOR :: src/benchbitpacking.ll (ZN11FastPForLib7ZRandom8getValueEv)

; 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"

%"class.FastPForLib::ZRandom" = type <{ [625 x i32], [4 x i8], [624 x ptr], i32, [4 x i8] }>

; 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: mustprogress nounwind uwtable
define dso_local noundef i32 @_ZN11FastPForLib7ZRandom8getValueEv(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(7500) %0) #1 align 2 {
  %2 = alloca ptr, align 8
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  %6 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %7 = load ptr, ptr %2, align 8
  %8 = getelementptr inbounds %"class.FastPForLib::ZRandom", ptr %7, i32 0, i32 3
  %9 = load i32, ptr %8, align 8, !tbaa !9
  %10 = icmp eq i32 0, %9
  br i1 %10, label %11, label %64

11:                                               ; preds = %1
  %12 = getelementptr inbounds %"class.FastPForLib::ZRandom", ptr %7, i32 0, i32 0
  %13 = getelementptr inbounds [625 x i32], ptr %12, i64 0, i64 0
  %14 = load i32, ptr %13, align 8, !tbaa !12
  %15 = getelementptr inbounds %"class.FastPForLib::ZRandom", ptr %7, i32 0, i32 0
  %16 = getelementptr inbounds [625 x i32], ptr %15, i64 0, i64 624
  store i32 %14, ptr %16, align 8, !tbaa !12
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %3) #2
  store i32 0, ptr %3, align 4, !tbaa !12
  br label %17

17:                                               ; preds = %59, %11
  %18 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !12
  %19 = icmp slt i32 %18, 624
  br i1 %19, label %21, label %20

20:                                               ; preds = %17
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %3) #2
  br label %62

21:                                               ; preds = %17
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %4) #2
  %22 = getelementptr inbounds %"class.FastPForLib::ZRandom", ptr %7, i32 0, i32 0
  %23 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !12
  %24 = sext i32 %23 to i64
  %25 = getelementptr inbounds [625 x i32], ptr %22, i64 0, i64 %24
  %26 = load i32, ptr %25, align 4, !tbaa !12
  %27 = and i32 -2147483648, %26
  %28 = getelementptr inbounds %"class.FastPForLib::ZRandom", ptr %7, i32 0, i32 0
  %29 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !12
  %30 = add nsw i32 %29, 1
  %31 = sext i32 %30 to i64
  %32 = getelementptr inbounds [625 x i32], ptr %28, i64 0, i64 %31
  %33 = load i32, ptr %32, align 4, !tbaa !12
  %34 = and i32 2147483647, %33
  %35 = or i32 %27, %34
  store i32 %35, ptr %4, align 4, !tbaa !12
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #2
  %36 = getelementptr inbounds %"class.FastPForLib::ZRandom", ptr %7, i32 0, i32 2
  %37 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !12
  %38 = sext i32 %37 to i64
  %39 = getelementptr inbounds [624 x ptr], ptr %36, i64 0, i64 %38
  %40 = load ptr, ptr %39, align 8, !tbaa !5
  %41 = load i32, ptr %40, align 4, !tbaa !12
  %42 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !12
  %43 = lshr i32 %42, 1
  %44 = xor i32 %41, %43
  store i32 %44, ptr %5, align 4, !tbaa !12
  %45 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !12
  %46 = and i32 1, %45
  %47 = icmp ne i32 %46, 0
  br i1 %47, label %48, label %53

48:                                               ; preds = %21
  %49 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !12
  %50 = zext i32 %49 to i64
  %51 = xor i64 %50, 2567483615
  %52 = trunc i64 %51 to i32
  store i32 %52, ptr %5, align 4, !tbaa !12
  br label %53

53:                                               ; preds = %48, %21
  %54 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !12
  %55 = getelementptr inbounds %"class.FastPForLib::ZRandom", ptr %7, i32 0, i32 0
  %56 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !12
  %57 = sext i32 %56 to i64
  %58 = getelementptr inbounds [625 x i32], ptr %55, i64 0, i64 %57
  store i32 %54, ptr %58, align 4, !tbaa !12
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %4) #2
  br label %59

59:                                               ; preds = %53
  %60 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !12
  %61 = add nsw i32 %60, 1
  store i32 %61, ptr %3, align 4, !tbaa !12
  br label %17, !llvm.loop !13

62:                                               ; preds = %20
  %63 = getelementptr inbounds %"class.FastPForLib::ZRandom", ptr %7, i32 0, i32 3
  store i32 624, ptr %63, align 8, !tbaa !9
  br label %64

64:                                               ; preds = %62, %1
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %6) #2
  %65 = getelementptr inbounds %"class.FastPForLib::ZRandom", ptr %7, i32 0, i32 0
  %66 = getelementptr inbounds %"class.FastPForLib::ZRandom", ptr %7, i32 0, i32 3
  %67 = load i32, ptr %66, align 8, !tbaa !9
  %68 = add nsw i32 %67, -1
  store i32 %68, ptr %66, align 8, !tbaa !9
  %69 = sub nsw i32 624, %67
  %70 = sext i32 %69 to i64
  %71 = getelementptr inbounds [625 x i32], ptr %65, i64 0, i64 %70
  %72 = load i32, ptr %71, align 4, !tbaa !12
  store i32 %72, ptr %6, align 4, !tbaa !12
  %73 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !12
  %74 = lshr i32 %73, 11
  %75 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !12
  %76 = xor i32 %75, %74
  store i32 %76, ptr %6, align 4, !tbaa !12
  %77 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !12
  %78 = shl i32 %77, 7
  %79 = and i32 %78, -1658038656
  %80 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !12
  %81 = xor i32 %80, %79
  store i32 %81, ptr %6, align 4, !tbaa !12
  %82 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !12
  %83 = shl i32 %82, 15
  %84 = and i32 %83, -272236544
  %85 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !12
  %86 = xor i32 %85, %84
  store i32 %86, ptr %6, align 4, !tbaa !12
  %87 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !12
  %88 = lshr i32 %87, 18
  %89 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !12
  %90 = xor i32 %89, %88
  store i32 %90, ptr %6, align 4, !tbaa !12
  %91 = load i32, ptr %6, align 4, !tbaa !12
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %6) #2
  ret i32 %91
}

attributes #0 = { nocallback nofree nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) }
attributes #1 = { 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 #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++ TBAA"}
!9 = !{!10, !11, i64 7496}
!10 = !{!"_ZTSN11FastPForLib7ZRandomE", !7, i64 0, !7, i64 2504, !11, i64 7496}
!11 = !{!"int", !7, i64 0}
!12 = !{!11, !11, i64 0}
!13 = distinct !{!13, !14}
!14 = !{!"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: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind memory(read, argmem: readwrite, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local noundef i32 @_ZN11FastPForLib7ZRandom8getValueEv(ptr nocapture noundef nonnull align 8 dereferenceable(7500) %0) local_unnamed_addr #0 align 2 {
  %2 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 7496
  %3 = load i32, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %4 = icmp eq i32 %3, 0
  br i1 %4, label %5, label %.loopexit

5:                                                ; preds = %1
  %6 = load i32, ptr %0, align 8, !tbaa !10
  %7 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 2496
  store i32 %6, ptr %7, align 8, !tbaa !10
  %8 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 2504
  br label %9

9:                                                ; preds = %5, %9
  %10 = phi i32 [ %6, %5 ], [ %14, %9 ]
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %5 ], [ %indvars.iv.next, %9 ]
  %11 = getelementptr inbounds [625 x i32], ptr %0, i64 0, i64 %indvars.iv
  %12 = and i32 %10, -2147483648
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %13 = getelementptr inbounds [625 x i32], ptr %0, i64 0, i64 %indvars.iv.next
  %14 = load i32, ptr %13, align 4, !tbaa !10
  %15 = and i32 %14, 2147483646
  %16 = or disjoint i32 %15, %12
  %17 = getelementptr inbounds [624 x ptr], ptr %8, i64 0, i64 %indvars.iv
  %18 = load ptr, ptr %17, align 8, !tbaa !11
  %19 = load i32, ptr %18, align 4, !tbaa !10
  %20 = lshr exact i32 %16, 1
  %21 = xor i32 %20, %19
  %22 = and i32 %14, 1
  %.not = icmp eq i32 %22, 0
  %23 = xor i32 %21, -1727483681
  %spec.select = select i1 %.not, i32 %21, i32 %23
  store i32 %spec.select, ptr %11, align 4, !tbaa !10
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next, 624
  br i1 %exitcond.not, label %.loopexit, label %9, !llvm.loop !13

.loopexit:                                        ; preds = %9, %1
  %24 = phi i32 [ %3, %1 ], [ 624, %9 ]
  %25 = add nsw i32 %24, -1
  store i32 %25, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %26 = sub nsw i32 624, %24
  %27 = sext i32 %26 to i64
  %28 = getelementptr inbounds [625 x i32], ptr %0, i64 0, i64 %27
  %29 = load i32, ptr %28, align 4, !tbaa !10
  %30 = lshr i32 %29, 11
  %31 = xor i32 %30, %29
  %32 = shl i32 %31, 7
  %33 = and i32 %32, -1658038656
  %34 = xor i32 %33, %31
  %35 = shl i32 %34, 15
  %36 = and i32 %35, -272236544
  %37 = xor i32 %36, %34
  %38 = lshr i32 %37, 18
  %39 = xor i32 %38, %37
  ret i32 %39
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind memory(read, argmem: readwrite, 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, !9, i64 7496}
!6 = !{!"_ZTSN11FastPForLib7ZRandomE", !7, i64 0, !7, i64 2504, !9, i64 7496}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = !{!"int", !7, i64 0}
!10 = !{!9, !9, i64 0}
!11 = !{!12, !12, i64 0}
!12 = !{!"any pointer", !7, i64 0}
!13 = distinct !{!13, !14}
!14 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}


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