; LLVM IR from DataManagementLab/ScaleStore :: backend/scalestore/utils/RandomGenerator.ll (ZN10scalestore5utils15MersenneTwister3rndEv)

; 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.scalestore::utils::MersenneTwister" = type <{ [312 x i64], i32, [4 x i8] }>

@_ZZN10scalestore5utils15MersenneTwister3rndEvE5mag01 = external hidden global [2 x i64], align 16

; 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 i64 @_ZN10scalestore5utils15MersenneTwister3rndEv(ptr noundef nonnull align 8 dereferenceable(2500) %0) #1 align 2 {
  %2 = alloca ptr, align 8
  %3 = alloca i32, align 4
  %4 = alloca i64, align 8
  store ptr %0, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %5 = load ptr, ptr %2, align 8
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 4, ptr %3) #2
  call void @llvm.lifetime.start.p0(i64 8, ptr %4) #2
  %6 = getelementptr inbounds %"class.scalestore::utils::MersenneTwister", ptr %5, i32 0, i32 1
  %7 = load i32, ptr %6, align 8, !tbaa !9
  %8 = icmp sge i32 %7, 312
  br i1 %8, label %9, label %119

9:                                                ; preds = %1
  store i32 0, ptr %3, align 4, !tbaa !12
  br label %10

10:                                               ; preds = %48, %9
  %11 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !12
  %12 = icmp slt i32 %11, 156
  br i1 %12, label %13, label %51

13:                                               ; preds = %10
  %14 = getelementptr inbounds %"class.scalestore::utils::MersenneTwister", ptr %5, i32 0, i32 0
  %15 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !12
  %16 = sext i32 %15 to i64
  %17 = getelementptr inbounds [312 x i64], ptr %14, i64 0, i64 %16
  %18 = load i64, ptr %17, align 8, !tbaa !13
  %19 = and i64 %18, -2147483648
  %20 = getelementptr inbounds %"class.scalestore::utils::MersenneTwister", ptr %5, i32 0, i32 0
  %21 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !12
  %22 = add nsw i32 %21, 1
  %23 = sext i32 %22 to i64
  %24 = getelementptr inbounds [312 x i64], ptr %20, i64 0, i64 %23
  %25 = load i64, ptr %24, align 8, !tbaa !13
  %26 = and i64 %25, 2147483647
  %27 = or i64 %19, %26
  store i64 %27, ptr %4, align 8, !tbaa !13
  %28 = getelementptr inbounds %"class.scalestore::utils::MersenneTwister", ptr %5, i32 0, i32 0
  %29 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !12
  %30 = add nsw i32 %29, 156
  %31 = sext i32 %30 to i64
  %32 = getelementptr inbounds [312 x i64], ptr %28, i64 0, i64 %31
  %33 = load i64, ptr %32, align 8, !tbaa !13
  %34 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !13
  %35 = lshr i64 %34, 1
  %36 = xor i64 %33, %35
  %37 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !13
  %38 = and i64 %37, 1
  %39 = trunc i64 %38 to i32
  %40 = sext i32 %39 to i64
  %41 = getelementptr inbounds [2 x i64], ptr @_ZZN10scalestore5utils15MersenneTwister3rndEvE5mag01, i64 0, i64 %40
  %42 = load i64, ptr %41, align 8, !tbaa !13
  %43 = xor i64 %36, %42
  %44 = getelementptr inbounds %"class.scalestore::utils::MersenneTwister", ptr %5, i32 0, i32 0
  %45 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !12
  %46 = sext i32 %45 to i64
  %47 = getelementptr inbounds [312 x i64], ptr %44, i64 0, i64 %46
  store i64 %43, ptr %47, align 8, !tbaa !13
  br label %48

48:                                               ; preds = %13
  %49 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !12
  %50 = add nsw i32 %49, 1
  store i32 %50, ptr %3, align 4, !tbaa !12
  br label %10, !llvm.loop !15

51:                                               ; preds = %10
  br label %52

52:                                               ; preds = %90, %51
  %53 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !12
  %54 = icmp slt i32 %53, 311
  br i1 %54, label %55, label %93

55:                                               ; preds = %52
  %56 = getelementptr inbounds %"class.scalestore::utils::MersenneTwister", ptr %5, i32 0, i32 0
  %57 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !12
  %58 = sext i32 %57 to i64
  %59 = getelementptr inbounds [312 x i64], ptr %56, i64 0, i64 %58
  %60 = load i64, ptr %59, align 8, !tbaa !13
  %61 = and i64 %60, -2147483648
  %62 = getelementptr inbounds %"class.scalestore::utils::MersenneTwister", ptr %5, i32 0, i32 0
  %63 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !12
  %64 = add nsw i32 %63, 1
  %65 = sext i32 %64 to i64
  %66 = getelementptr inbounds [312 x i64], ptr %62, i64 0, i64 %65
  %67 = load i64, ptr %66, align 8, !tbaa !13
  %68 = and i64 %67, 2147483647
  %69 = or i64 %61, %68
  store i64 %69, ptr %4, align 8, !tbaa !13
  %70 = getelementptr inbounds %"class.scalestore::utils::MersenneTwister", ptr %5, i32 0, i32 0
  %71 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !12
  %72 = add nsw i32 %71, -156
  %73 = sext i32 %72 to i64
  %74 = getelementptr inbounds [312 x i64], ptr %70, i64 0, i64 %73
  %75 = load i64, ptr %74, align 8, !tbaa !13
  %76 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !13
  %77 = lshr i64 %76, 1
  %78 = xor i64 %75, %77
  %79 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !13
  %80 = and i64 %79, 1
  %81 = trunc i64 %80 to i32
  %82 = sext i32 %81 to i64
  %83 = getelementptr inbounds [2 x i64], ptr @_ZZN10scalestore5utils15MersenneTwister3rndEvE5mag01, i64 0, i64 %82
  %84 = load i64, ptr %83, align 8, !tbaa !13
  %85 = xor i64 %78, %84
  %86 = getelementptr inbounds %"class.scalestore::utils::MersenneTwister", ptr %5, i32 0, i32 0
  %87 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !12
  %88 = sext i32 %87 to i64
  %89 = getelementptr inbounds [312 x i64], ptr %86, i64 0, i64 %88
  store i64 %85, ptr %89, align 8, !tbaa !13
  br label %90

90:                                               ; preds = %55
  %91 = load i32, ptr %3, align 4, !tbaa !12
  %92 = add nsw i32 %91, 1
  store i32 %92, ptr %3, align 4, !tbaa !12
  br label %52, !llvm.loop !17

93:                                               ; preds = %52
  %94 = getelementptr inbounds %"class.scalestore::utils::MersenneTwister", ptr %5, i32 0, i32 0
  %95 = getelementptr inbounds [312 x i64], ptr %94, i64 0, i64 311
  %96 = load i64, ptr %95, align 8, !tbaa !13
  %97 = and i64 %96, -2147483648
  %98 = getelementptr inbounds %"class.scalestore::utils::MersenneTwister", ptr %5, i32 0, i32 0
  %99 = getelementptr inbounds [312 x i64], ptr %98, i64 0, i64 0
  %100 = load i64, ptr %99, align 8, !tbaa !13
  %101 = and i64 %100, 2147483647
  %102 = or i64 %97, %101
  store i64 %102, ptr %4, align 8, !tbaa !13
  %103 = getelementptr inbounds %"class.scalestore::utils::MersenneTwister", ptr %5, i32 0, i32 0
  %104 = getelementptr inbounds [312 x i64], ptr %103, i64 0, i64 155
  %105 = load i64, ptr %104, align 8, !tbaa !13
  %106 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !13
  %107 = lshr i64 %106, 1
  %108 = xor i64 %105, %107
  %109 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !13
  %110 = and i64 %109, 1
  %111 = trunc i64 %110 to i32
  %112 = sext i32 %111 to i64
  %113 = getelementptr inbounds [2 x i64], ptr @_ZZN10scalestore5utils15MersenneTwister3rndEvE5mag01, i64 0, i64 %112
  %114 = load i64, ptr %113, align 8, !tbaa !13
  %115 = xor i64 %108, %114
  %116 = getelementptr inbounds %"class.scalestore::utils::MersenneTwister", ptr %5, i32 0, i32 0
  %117 = getelementptr inbounds [312 x i64], ptr %116, i64 0, i64 311
  store i64 %115, ptr %117, align 8, !tbaa !13
  %118 = getelementptr inbounds %"class.scalestore::utils::MersenneTwister", ptr %5, i32 0, i32 1
  store i32 0, ptr %118, align 8, !tbaa !9
  br label %119

119:                                              ; preds = %93, %1
  %120 = getelementptr inbounds %"class.scalestore::utils::MersenneTwister", ptr %5, i32 0, i32 0
  %121 = getelementptr inbounds %"class.scalestore::utils::MersenneTwister", ptr %5, i32 0, i32 1
  %122 = load i32, ptr %121, align 8, !tbaa !9
  %123 = add nsw i32 %122, 1
  store i32 %123, ptr %121, align 8, !tbaa !9
  %124 = sext i32 %122 to i64
  %125 = getelementptr inbounds [312 x i64], ptr %120, i64 0, i64 %124
  %126 = load i64, ptr %125, align 8, !tbaa !13
  store i64 %126, ptr %4, align 8, !tbaa !13
  %127 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !13
  %128 = lshr i64 %127, 29
  %129 = and i64 %128, 6148914691236517205
  %130 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !13
  %131 = xor i64 %130, %129
  store i64 %131, ptr %4, align 8, !tbaa !13
  %132 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !13
  %133 = shl i64 %132, 17
  %134 = and i64 %133, 8202884508482404352
  %135 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !13
  %136 = xor i64 %135, %134
  store i64 %136, ptr %4, align 8, !tbaa !13
  %137 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !13
  %138 = shl i64 %137, 37
  %139 = and i64 %138, -2270628950310912
  %140 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !13
  %141 = xor i64 %140, %139
  store i64 %141, ptr %4, align 8, !tbaa !13
  %142 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !13
  %143 = lshr i64 %142, 43
  %144 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !13
  %145 = xor i64 %144, %143
  store i64 %145, ptr %4, align 8, !tbaa !13
  %146 = load i64, ptr %4, align 8, !tbaa !13
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 8, ptr %4) #2
  call void @llvm.lifetime.end.p0(i64 4, ptr %3) #2
  ret i64 %146
}

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 2496}
!10 = !{!"_ZTSN10scalestore5utils15MersenneTwisterE", !7, i64 0, !11, i64 2496}
!11 = !{!"int", !7, i64 0}
!12 = !{!11, !11, i64 0}
!13 = !{!14, !14, i64 0}
!14 = !{!"long", !7, i64 0}
!15 = distinct !{!15, !16}
!16 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!17 = distinct !{!17, !16}


; 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"

@_ZZN10scalestore5utils15MersenneTwister3rndEvE5mag01 = external hidden local_unnamed_addr global [2 x i64], align 16

; Function Attrs: mustprogress nofree norecurse nosync nounwind memory(read, argmem: readwrite, inaccessiblemem: none) uwtable
define dso_local noundef i64 @_ZN10scalestore5utils15MersenneTwister3rndEv(ptr nocapture noundef nonnull align 8 dereferenceable(2500) %0) local_unnamed_addr #0 align 2 {
  %2 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 2496
  %3 = load i32, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %4 = icmp sgt i32 %3, 311
  br i1 %4, label %.preheader27.preheader, label %._crit_edge36

._crit_edge36:                                    ; preds = %1
  %.phi.trans.insert37 = sext i32 %3 to i64
  %.phi.trans.insert38 = getelementptr inbounds [312 x i64], ptr %0, i64 0, i64 %.phi.trans.insert37
  %.pre39 = load i64, ptr %.phi.trans.insert38, align 8, !tbaa !10
  %5 = add nsw i32 %3, 1
  br label %52

.preheader27.preheader:                           ; preds = %1
  %.pre = load i64, ptr %0, align 8, !tbaa !10
  br label %.preheader27

.lr.ph.preheader:                                 ; preds = %.preheader27
  %.phi.trans.insert = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 1248
  %.pre35 = load i64, ptr %.phi.trans.insert, align 8, !tbaa !10
  br label %.lr.ph

.preheader27:                                     ; preds = %.preheader27.preheader, %.preheader27
  %6 = phi i64 [ %.pre, %.preheader27.preheader ], [ %10, %.preheader27 ]
  %indvars.iv = phi i64 [ 0, %.preheader27.preheader ], [ %indvars.iv.next, %.preheader27 ]
  %7 = getelementptr inbounds [312 x i64], ptr %0, i64 0, i64 %indvars.iv
  %8 = and i64 %6, -2147483648
  %indvars.iv.next = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 1
  %9 = getelementptr inbounds [312 x i64], ptr %0, i64 0, i64 %indvars.iv.next
  %10 = load i64, ptr %9, align 8, !tbaa !10
  %11 = and i64 %10, 2147483646
  %12 = or disjoint i64 %11, %8
  %13 = add nuw nsw i64 %indvars.iv, 156
  %14 = getelementptr inbounds [312 x i64], ptr %0, i64 0, i64 %13
  %15 = load i64, ptr %14, align 8, !tbaa !10
  %16 = lshr exact i64 %12, 1
  %17 = and i64 %10, 1
  %18 = getelementptr inbounds [2 x i64], ptr @_ZZN10scalestore5utils15MersenneTwister3rndEvE5mag01, i64 0, i64 %17
  %19 = load i64, ptr %18, align 8, !tbaa !10
  %20 = xor i64 %19, %15
  %21 = xor i64 %20, %16
  store i64 %21, ptr %7, align 8, !tbaa !10
  %exitcond.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next, 156
  br i1 %exitcond.not, label %.lr.ph.preheader, label %.preheader27, !llvm.loop !12

.lr.ph:                                           ; preds = %.lr.ph.preheader, %.lr.ph
  %22 = phi i64 [ %.pre35, %.lr.ph.preheader ], [ %26, %.lr.ph ]
  %indvars.iv31 = phi i64 [ 156, %.lr.ph.preheader ], [ %indvars.iv.next32, %.lr.ph ]
  %23 = getelementptr inbounds [312 x i64], ptr %0, i64 0, i64 %indvars.iv31
  %24 = and i64 %22, -2147483648
  %indvars.iv.next32 = add nuw nsw i64 %indvars.iv31, 1
  %25 = getelementptr inbounds [312 x i64], ptr %0, i64 0, i64 %indvars.iv.next32
  %26 = load i64, ptr %25, align 8, !tbaa !10
  %27 = and i64 %26, 2147483646
  %28 = or disjoint i64 %27, %24
  %29 = add nsw i64 %indvars.iv31, -156
  %30 = getelementptr inbounds [312 x i64], ptr %0, i64 0, i64 %29
  %31 = load i64, ptr %30, align 8, !tbaa !10
  %32 = lshr exact i64 %28, 1
  %33 = and i64 %26, 1
  %34 = getelementptr inbounds [2 x i64], ptr @_ZZN10scalestore5utils15MersenneTwister3rndEvE5mag01, i64 0, i64 %33
  %35 = load i64, ptr %34, align 8, !tbaa !10
  %36 = xor i64 %35, %31
  %37 = xor i64 %36, %32
  store i64 %37, ptr %23, align 8, !tbaa !10
  %exitcond34.not = icmp eq i64 %indvars.iv.next32, 311
  br i1 %exitcond34.not, label %._crit_edge, label %.lr.ph, !llvm.loop !14

._crit_edge:                                      ; preds = %.lr.ph
  %38 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 2488
  %39 = load i64, ptr %38, align 8, !tbaa !10
  %40 = and i64 %39, -2147483648
  %41 = load i64, ptr %0, align 8, !tbaa !10
  %42 = and i64 %41, 2147483646
  %43 = or disjoint i64 %42, %40
  %44 = getelementptr inbounds i8, ptr %0, i64 1240
  %45 = load i64, ptr %44, align 8, !tbaa !10
  %46 = lshr exact i64 %43, 1
  %47 = and i64 %41, 1
  %48 = getelementptr inbounds [2 x i64], ptr @_ZZN10scalestore5utils15MersenneTwister3rndEvE5mag01, i64 0, i64 %47
  %49 = load i64, ptr %48, align 8, !tbaa !10
  %50 = xor i64 %49, %45
  %51 = xor i64 %50, %46
  store i64 %51, ptr %38, align 8, !tbaa !10
  br label %52

52:                                               ; preds = %._crit_edge36, %._crit_edge
  %53 = phi i64 [ %41, %._crit_edge ], [ %.pre39, %._crit_edge36 ]
  %54 = phi i32 [ 1, %._crit_edge ], [ %5, %._crit_edge36 ]
  store i32 %54, ptr %2, align 8, !tbaa !5
  %55 = lshr i64 %53, 29
  %56 = and i64 %55, 22906492245
  %57 = xor i64 %56, %53
  %58 = shl i64 %57, 17
  %59 = and i64 %58, 8202884508482404352
  %60 = xor i64 %59, %57
  %61 = shl i64 %60, 37
  %62 = and i64 %61, -2270628950310912
  %63 = xor i64 %62, %60
  %64 = lshr i64 %63, 43
  %65 = xor i64 %64, %63
  ret i64 %65
}

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 2496}
!6 = !{!"_ZTSN10scalestore5utils15MersenneTwisterE", !7, i64 0, !9, i64 2496}
!7 = !{!"omnipotent char", !8, i64 0}
!8 = !{!"Simple C++ TBAA"}
!9 = !{!"int", !7, i64 0}
!10 = !{!11, !11, i64 0}
!11 = !{!"long", !7, i64 0}
!12 = distinct !{!12, !13}
!13 = !{!"llvm.loop.mustprogress"}
!14 = distinct !{!14, !13}


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