; LLVM IR from sp-nitech/SPTK :: third_party/WORLD/matlabfunctions.ll (ZN4sptk5world5randnEPNS0_10RandnStateE)

; 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.sptk::world::RandnState" = type { i32, i32, i32, i32 }

; 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 double @_ZN4sptk5world5randnEPNS0_10RandnStateE(ptr noundef %0) #1 {
  %2 = alloca ptr, align 8
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i32, align 4
  %5 = alloca i32, align 4
  store ptr %0, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %3) #2
  %6 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %7 = getelementptr inbounds %"struct.sptk::world::RandnState", ptr %6, i32 0, i32 0
  %8 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !9
  %9 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %10 = getelementptr inbounds %"struct.sptk::world::RandnState", ptr %9, i32 0, i32 0
  %11 = load i32, ptr %10, align 4, !tbaa !9
  %12 = shl i32 %11, 11
  %13 = xor i32 %8, %12
  store i32 %13, ptr %3, align 4, !tbaa !12
  %14 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %15 = getelementptr inbounds %"struct.sptk::world::RandnState", ptr %14, i32 0, i32 1
  %16 = load i32, ptr %15, align 4, !tbaa !13
  %17 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %18 = getelementptr inbounds %"struct.sptk::world::RandnState", ptr %17, i32 0, i32 0
  store i32 %16, ptr %18, align 4, !tbaa !9
  %19 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %20 = getelementptr inbounds %"struct.sptk::world::RandnState", ptr %19, i32 0, i32 2
  %21 = load i32, ptr %20, align 4, !tbaa !14
  %22 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %23 = getelementptr inbounds %"struct.sptk::world::RandnState", ptr %22, i32 0, i32 1
  store i32 %21, ptr %23, align 4, !tbaa !13
  %24 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %25 = getelementptr inbounds %"struct.sptk::world::RandnState", ptr %24, i32 0, i32 3
  %26 = load i32, ptr %25, align 4, !tbaa !15
  %27 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %28 = getelementptr inbounds %"struct.sptk::world::RandnState", ptr %27, i32 0, i32 2
  store i32 %26, ptr %28, align 4, !tbaa !14
  %29 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %30 = getelementptr inbounds %"struct.sptk::world::RandnState", ptr %29, i32 0, i32 3
  %31 = load i32, ptr %30, align 4, !tbaa !15
  %32 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %33 = getelementptr inbounds %"struct.sptk::world::RandnState", ptr %32, i32 0, i32 3
  %34 = load i32, ptr %33, align 4, !tbaa !15
  %35 = lshr i32 %34, 19
  %36 = xor i32 %31, %35
  %37 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !12
  %38 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !12
  %39 = lshr i32 %38, 8
  %40 = xor i32 %37, %39
  %41 = xor i32 %36, %40
  %42 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %43 = getelementptr inbounds %"struct.sptk::world::RandnState", ptr %42, i32 0, i32 3
  store i32 %41, ptr %43, align 4, !tbaa !15
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %4) #2
  %44 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %45 = getelementptr inbounds %"struct.sptk::world::RandnState", ptr %44, i32 0, i32 3
  %46 = load i32, ptr %45, align 4, !tbaa !15
  %47 = lshr i32 %46, 4
  store i32 %47, ptr %4, align 4, !tbaa !12
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %5) #2
  store i32 0, ptr %5, align 4, !tbaa !12
  br label %48

48:                                               ; preds = %97, %1
  %49 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !12
  %50 = icmp slt i32 %49, 11
  br i1 %50, label %52, label %51

51:                                               ; preds = %48
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %5) #2
  br label %100

52:                                               ; preds = %48
  %53 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %54 = getelementptr inbounds %"struct.sptk::world::RandnState", ptr %53, i32 0, i32 0
  %55 = load i32, ptr %54, align 4, !tbaa !9
  %56 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %57 = getelementptr inbounds %"struct.sptk::world::RandnState", ptr %56, i32 0, i32 0
  %58 = load i32, ptr %57, align 4, !tbaa !9
  %59 = shl i32 %58, 11
  %60 = xor i32 %55, %59
  store i32 %60, ptr %3, align 4, !tbaa !12
  %61 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %62 = getelementptr inbounds %"struct.sptk::world::RandnState", ptr %61, i32 0, i32 1
  %63 = load i32, ptr %62, align 4, !tbaa !13
  %64 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %65 = getelementptr inbounds %"struct.sptk::world::RandnState", ptr %64, i32 0, i32 0
  store i32 %63, ptr %65, align 4, !tbaa !9
  %66 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %67 = getelementptr inbounds %"struct.sptk::world::RandnState", ptr %66, i32 0, i32 2
  %68 = load i32, ptr %67, align 4, !tbaa !14
  %69 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %70 = getelementptr inbounds %"struct.sptk::world::RandnState", ptr %69, i32 0, i32 1
  store i32 %68, ptr %70, align 4, !tbaa !13
  %71 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %72 = getelementptr inbounds %"struct.sptk::world::RandnState", ptr %71, i32 0, i32 3
  %73 = load i32, ptr %72, align 4, !tbaa !15
  %74 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %75 = getelementptr inbounds %"struct.sptk::world::RandnState", ptr %74, i32 0, i32 2
  store i32 %73, ptr %75, align 4, !tbaa !14
  %76 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %77 = getelementptr inbounds %"struct.sptk::world::RandnState", ptr %76, i32 0, i32 3
  %78 = load i32, ptr %77, align 4, !tbaa !15
  %79 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %80 = getelementptr inbounds %"struct.sptk::world::RandnState", ptr %79, i32 0, i32 3
  %81 = load i32, ptr %80, align 4, !tbaa !15
  %82 = lshr i32 %81, 19
  %83 = xor i32 %78, %82
  %84 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !12
  %85 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !12
  %86 = lshr i32 %85, 8
  %87 = xor i32 %84, %86
  %88 = xor i32 %83, %87
  %89 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %90 = getelementptr inbounds %"struct.sptk::world::RandnState", ptr %89, i32 0, i32 3
  store i32 %88, ptr %90, align 4, !tbaa !15
  %91 = load ptr, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %92 = getelementptr inbounds %"struct.sptk::world::RandnState", ptr %91, i32 0, i32 3
  %93 = load i32, ptr %92, align 4, !tbaa !15
  %94 = lshr i32 %93, 4
  %95 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !12
  %96 = add i32 %95, %94
  store i32 %96, ptr %4, align 4, !tbaa !12
  br label %97

97:                                               ; preds = %52
  %98 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !12
  %99 = add nsw i32 %98, 1
  store i32 %99, ptr %5, align 4, !tbaa !12
  br label %48, !llvm.loop !16

100:                                              ; preds = %51
  %101 = load i32, ptr %4, align 4, !tbaa !12
  %102 = uitofp i32 %101 to double
  %103 = fdiv double %102, 0x41B0000000000000
  %104 = fsub double %103, 6.000000e+00
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %4) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %3) #2
  ret double %104
}

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 0}
!10 = !{!"_ZTSN4sptk5world10RandnStateE", !11, i64 0, !11, i64 4, !11, i64 8, !11, i64 12}
!11 = !{!"int", !7, i64 0}
!12 = !{!11, !11, i64 0}
!13 = !{!10, !11, i64 4}
!14 = !{!10, !11, i64 8}
!15 = !{!10, !11, i64 12}
!16 = distinct !{!16, !17}
!17 = !{!"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 willreturn memory(argmem: readwrite) uwtable
define dso_local noundef double @_ZN4sptk5world5randnEPNS0_10RandnStateE(ptr nocapture noundef %0) local_unnamed_addr #0 {
  %2 = load i32, ptr %0, align 4, !tbaa !5
  %3 = shl i32 %2, 11
  %4 = xor i32 %3, %2
  %5 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 4
  %6 = load i32, ptr %5, align 4, !tbaa !10
  %7 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 8
  %8 = load i32, ptr %7, align 4, !tbaa !11
  %9 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 12
  %10 = load i32, ptr %9, align 4, !tbaa !12
  %11 = lshr i32 %10, 19
  %12 = lshr i32 %4, 8
  %13 = xor i32 %12, %11
  %14 = xor i32 %13, %4
  %15 = xor i32 %14, %10
  %16 = lshr i32 %15, 4
  %17 = shl i32 %6, 11
  %18 = xor i32 %17, %6
  %19 = lshr i32 %15, 19
  %20 = lshr i32 %18, 8
  %21 = xor i32 %20, %19
  %22 = xor i32 %21, %18
  %23 = xor i32 %22, %15
  %24 = lshr i32 %23, 4
  %25 = add nuw nsw i32 %24, %16
  %26 = shl i32 %8, 11
  %27 = xor i32 %26, %8
  %28 = lshr i32 %23, 19
  %29 = lshr i32 %27, 8
  %30 = xor i32 %29, %28
  %31 = xor i32 %30, %27
  %32 = xor i32 %31, %23
  %33 = lshr i32 %32, 4
  %34 = add nuw nsw i32 %33, %25
  %35 = shl i32 %10, 11
  %36 = xor i32 %35, %10
  %37 = lshr i32 %32, 19
  %38 = lshr i32 %36, 8
  %39 = xor i32 %38, %37
  %40 = xor i32 %39, %36
  %41 = xor i32 %40, %32
  %42 = lshr i32 %41, 4
  %43 = add nuw nsw i32 %42, %34
  %44 = shl i32 %15, 11
  %45 = xor i32 %44, %15
  %46 = lshr i32 %41, 19
  %47 = lshr i32 %45, 8
  %48 = xor i32 %47, %46
  %49 = xor i32 %48, %45
  %50 = xor i32 %49, %41
  %51 = lshr i32 %50, 4
  %52 = add nuw nsw i32 %51, %43
  %53 = shl i32 %23, 11
  %54 = xor i32 %53, %23
  %55 = lshr i32 %50, 19
  %56 = lshr i32 %54, 8
  %57 = xor i32 %56, %55
  %58 = xor i32 %57, %54
  %59 = xor i32 %58, %50
  %60 = lshr i32 %59, 4
  %61 = add nuw nsw i32 %60, %52
  %62 = shl i32 %32, 11
  %63 = xor i32 %62, %32
  %64 = lshr i32 %59, 19
  %65 = lshr i32 %63, 8
  %66 = xor i32 %65, %64
  %67 = xor i32 %66, %63
  %68 = xor i32 %67, %59
  %69 = lshr i32 %68, 4
  %70 = add nuw nsw i32 %69, %61
  %71 = shl i32 %41, 11
  %72 = xor i32 %71, %41
  %73 = lshr i32 %68, 19
  %74 = lshr i32 %72, 8
  %75 = xor i32 %74, %73
  %76 = xor i32 %75, %72
  %77 = xor i32 %76, %68
  %78 = lshr i32 %77, 4
  %79 = add nuw nsw i32 %78, %70
  %80 = shl i32 %50, 11
  %81 = xor i32 %80, %50
  %82 = lshr i32 %77, 19
  %83 = lshr i32 %81, 8
  %84 = xor i32 %83, %82
  %85 = xor i32 %84, %81
  %86 = xor i32 %85, %77
  %87 = lshr i32 %86, 4
  %88 = add nuw i32 %87, %79
  %89 = shl i32 %59, 11
  %90 = xor i32 %89, %59
  %91 = lshr i32 %86, 19
  %92 = lshr i32 %90, 8
  %93 = xor i32 %92, %91
  %94 = xor i32 %93, %90
  %95 = xor i32 %94, %86
  %96 = lshr i32 %95, 4
  %97 = add nuw i32 %96, %88
  %98 = shl i32 %68, 11
  %99 = xor i32 %98, %68
  %100 = lshr i32 %95, 19
  %101 = lshr i32 %99, 8
  %102 = xor i32 %101, %100
  %103 = xor i32 %102, %99
  %104 = xor i32 %103, %95
  %105 = lshr i32 %104, 4
  %106 = add nuw i32 %105, %97
  %107 = shl i32 %77, 11
  %108 = xor i32 %107, %77
  %109 = lshr i32 %104, 19
  %110 = lshr i32 %108, 8
  %111 = xor i32 %110, %109
  %112 = xor i32 %111, %108
  %113 = xor i32 %112, %104
  %114 = lshr i32 %113, 4
  %115 = add nuw i32 %114, %106
  store i32 %86, ptr %0, align 4, !tbaa !5
  store i32 %95, ptr %5, align 4, !tbaa !10
  store i32 %104, ptr %7, align 4, !tbaa !11
  store i32 %113, ptr %9, align 4, !tbaa !12
  %116 = uitofp i32 %115 to double
  %117 = fmul double %116, 0x3E30000000000000
  %118 = fadd double %117, -6.000000e+00
  ret double %118
}

attributes #0 = { mustprogress nofree norecurse nosync nounwind willreturn memory(argmem: readwrite) 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, !7, i64 0}
!6 = !{!"_ZTSN4sptk5world10RandnStateE", !7, i64 0, !7, i64 4, !7, i64 8, !7, i64 12}
!7 = !{!"int", !8, i64 0}
!8 = !{!"omnipotent char", !9, i64 0}
!9 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!10 = !{!6, !7, i64 4}
!11 = !{!6, !7, i64 8}
!12 = !{!6, !7, i64 12}


; Effective O3 passes: DSEPass,EarlyCSEPass,GVNPass,GlobalOptPass,IndVarSimplifyPass,InferFunctionAttrsPass,InstCombinePass,LCSSAPass,LICMPass,LoopRotatePass,PostOrderFunctionAttrsPass,ReassociatePass,SCCPPass,SROAPass,SimplifyCFGPass