#define NULL ((void *)0)
typedef unsigned long size_t; // Customize by platform.
typedef long intptr_t;
typedef unsigned long uintptr_t;
typedef long scalar_t__; // Either arithmetic or pointer type.
/* By default, we understand bool (as a convenience). */
typedef int bool;
#define false 0
#define true 1

/* Forward declarations */

/* Type definitions */

/* Variables and functions */
int random();
void random_bits(unsigned char *buf, int first, int len) {
  int i;
  if (first % 8 != 0) {
    unsigned char mask = (0xFF >> (first % 8)) ^ 0xFF;
    buf[first / 8] &= mask;
    buf[first / 8] |= random() & (0xFF ^ mask);
  }
  for (i = (first + 7) / 8; i < (first + len) / 8; i++)
    buf[i] = random() % 0xFF;
  if ((first + len) % 8 != 0) {
    unsigned char mask = 0xFF >> ((first + len) % 8);
    buf[(first + len) / 8] &= mask;
    buf[(first + len) / 8] |= random() & (0xFF ^ mask);
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<random_bits>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x40,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    %edx,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    $0x8,%ecx
cltd
idiv   %ecx
cmp    $0x0,%edx
je     11b4 <random_bits+0xa4>
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    $0x8,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,%ecx
mov    $0xff,%eax
sar    %cl,%eax
xor    $0xff,%eax
mov    %al,-0x15(%rbp)
movzbl -0x15(%rbp),%esi
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    $0x8,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x28(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%edx
and    %esi,%edx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    $0x0,%al
call   1030 <random@plt>
mov    %eax,%esi
movzbl -0x15(%rbp),%eax
xor    $0xff,%eax
and    %eax,%esi
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    $0x8,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x20(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%edx
or     %esi,%edx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0x7,%eax
mov    $0x8,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x2c(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
mov    $0x8,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x2c(%rbp),%eax
cmp    %ecx,%eax
jge    120e <random_bits+0xfe>
mov    $0x0,%al
call   1030 <random@plt>
mov    $0xff,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x14(%rbp),%rcx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    11c5 <random_bits+0xb5>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
mov    $0x8,%ecx
cltd
idiv   %ecx
cmp    $0x0,%edx
je     12a7 <random_bits+0x197>
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
mov    $0x8,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %edx,%ecx
mov    $0xff,%eax
sar    %cl,%eax
mov    %al,-0x16(%rbp)
movzbl -0x16(%rbp),%esi
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x40(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
mov    $0x8,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x40(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%edx
and    %esi,%edx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
mov    $0x0,%al
call   1030 <random@plt>
mov    %eax,%esi
movzbl -0x16(%rbp),%eax
xor    $0xff,%eax
and    %eax,%esi
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
mov    $0x8,%ecx
cltd
idiv   %ecx
mov    %eax,%ecx
mov    -0x38(%rbp),%rax
movslq %ecx,%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%edx
or     %esi,%edx
mov    %dl,(%rax,%rcx,1)
add    $0x40,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<random_bits>:
push   %rbp
push   %r15
push   %r14
push   %r13
push   %r12
push   %rbx
push   %rax
mov    %edx,%r14d
mov    %esi,%ebp
mov    %rdi,%r13
lea    0x7(%rbp),%r12d
test   %esi,%esi
mov    %esi,%eax
cmovs  %r12d,%eax
mov    %eax,%ecx
and    $0xfffffff8,%ecx
mov    %esi,%r15d
sub    %ecx,%r15d
je     1169 <random_bits+0x59>
sar    $0x3,%eax
mov    $0xffffff00,%edx
mov    %r15d,%ecx
sar    %cl,%edx
movslq %eax,%rbx
and    %dl,0x0(%r13,%rbx,1)
xor    %eax,%eax
call   1030 <random@plt>
mov    $0xff,%edx
mov    %r15d,%ecx
shr    %cl,%edx
and    %eax,%edx
or     %dl,0x0(%r13,%rbx,1)
lea    0xe(%rbp),%eax
test   %r12d,%r12d
cmovns %r12d,%eax
sar    $0x3,%eax
mov    %r14d,%r15d
add    %ebp,%r15d
lea    0x7(%r14,%rbp,1),%ecx
cmovns %r15d,%ecx
mov    %ecx,%edx
sar    $0x3,%edx
and    $0xfffffff8,%ecx
sub    %ecx,%r15d
movslq %edx,%rbp
cmp    %edx,%eax
jge    11d0 <random_bits+0xc0>
movslq %eax,%rbx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
xor    %eax,%eax
call   1030 <random@plt>
cltq
imul   $0xffffffff80808081,%rax,%rcx
shr    $0x20,%rcx
add    %eax,%ecx
mov    %ecx,%edx
shr    $0x1f,%edx
shr    $0x7,%ecx
add    %edx,%ecx
add    %eax,%ecx
mov    %cl,0x0(%r13,%rbx,1)
add    $0x1,%rbx
cmp    %rbx,%rbp
jne    11a0 <random_bits+0x90>
test   %r15d,%r15d
je     11fc <random_bits+0xec>
mov    $0xff,%eax
mov    %r15d,%ecx
shr    %cl,%eax
and    %al,0x0(%r13,%rbp,1)
xor    %eax,%eax
call   1030 <random@plt>
mov    $0xffffff00,%edx
mov    %r15d,%ecx
sar    %cl,%edx
and    %eax,%edx
or     %dl,0x0(%r13,%rbp,1)
add    $0x8,%rsp
pop    %rbx
pop    %r12
pop    %r13
pop    %r14
pop    %r15
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define void @random_bits(i8* %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i8
%9 = alloca i8
store i8* %0, i8** %4
store i32 %1, i32* %5
store i32 %2, i32* %6
%10 = load i32, i32* %5
%11 = srem i32 %10, 8
%12 = icmp ne i32 %11, 0
br i1 %12, label %13, label %44
13: ; preds = %3
%14 = load i32, i32* %5
%15 = srem i32 %14, 8
%16 = ashr i32 255, %15
%17 = xor i32 %16, 255
%18 = trunc i32 %17 to i8
store i8 %18, i8* %8
%19 = load i8, i8* %8
%20 = zext i8 %19 to i32
%21 = load i8*, i8** %4
%22 = load i32, i32* %5
%23 = sdiv i32 %22, 8
%24 = sext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds i8, i8* %21, i64 %24
%26 = load i8, i8* %25
%27 = zext i8 %26 to i32
%28 = and i32 %27, %20
%29 = trunc i32 %28 to i8
store i8 %29, i8* %25
%30 = call i32 (...) @random()
%31 = load i8, i8* %8
%32 = zext i8 %31 to i32
%33 = xor i32 255, %32
%34 = and i32 %30, %33
%35 = load i8*, i8** %4
%36 = load i32, i32* %5
%37 = sdiv i32 %36, 8
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds i8, i8* %35, i64 %38
%40 = load i8, i8* %39
%41 = zext i8 %40 to i32
%42 = or i32 %41, %34
%43 = trunc i32 %42 to i8
store i8 %43, i8* %39
br label %44
44: ; preds = %13, %3
%45 = load i32, i32* %5
%46 = add nsw i32 %45, 7
%47 = sdiv i32 %46, 8
store i32 %47, i32* %7
br label %48
48: ; preds = %63, %44
%49 = load i32, i32* %7
%50 = load i32, i32* %5
%51 = load i32, i32* %6
%52 = add nsw i32 %50, %51
%53 = sdiv i32 %52, 8
%54 = icmp slt i32 %49, %53
br i1 %54, label %55, label %66
55: ; preds = %48
%56 = call i32 (...) @random()
%57 = srem i32 %56, 255
%58 = trunc i32 %57 to i8
%59 = load i8*, i8** %4
%60 = load i32, i32* %7
%61 = sext i32 %60 to i64
%62 = getelementptr inbounds i8, i8* %59, i64 %61
store i8 %58, i8* %62
br label %63
63: ; preds = %55
%64 = load i32, i32* %7
%65 = add nsw i32 %64, 1
store i32 %65, i32* %7
br label %48
66: ; preds = %48
%67 = load i32, i32* %5
%68 = load i32, i32* %6
%69 = add nsw i32 %67, %68
%70 = srem i32 %69, 8
%71 = icmp ne i32 %70, 0
br i1 %71, label %72, label %108
72: ; preds = %66
%73 = load i32, i32* %5
%74 = load i32, i32* %6
%75 = add nsw i32 %73, %74
%76 = srem i32 %75, 8
%77 = ashr i32 255, %76
%78 = trunc i32 %77 to i8
store i8 %78, i8* %9
%79 = load i8, i8* %9
%80 = zext i8 %79 to i32
%81 = load i8*, i8** %4
%82 = load i32, i32* %5
%83 = load i32, i32* %6
%84 = add nsw i32 %82, %83
%85 = sdiv i32 %84, 8
%86 = sext i32 %85 to i64
%87 = getelementptr inbounds i8, i8* %81, i64 %86
%88 = load i8, i8* %87
%89 = zext i8 %88 to i32
%90 = and i32 %89, %80
%91 = trunc i32 %90 to i8
store i8 %91, i8* %87
%92 = call i32 (...) @random()
%93 = load i8, i8* %9
%94 = zext i8 %93 to i32
%95 = xor i32 255, %94
%96 = and i32 %92, %95
%97 = load i8*, i8** %4
%98 = load i32, i32* %5
%99 = load i32, i32* %6
%100 = add nsw i32 %98, %99
%101 = sdiv i32 %100, 8
%102 = sext i32 %101 to i64
%103 = getelementptr inbounds i8, i8* %97, i64 %102
%104 = load i8, i8* %103
%105 = zext i8 %104 to i32
%106 = or i32 %105, %96
%107 = trunc i32 %106 to i8
store i8 %107, i8* %103
br label %108
108: ; preds = %72, %66
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @random_bits(i8* nocapture %0, i32 %1, i32 %2) {
%4 = srem i32 %1, 8
%5 = sdiv i32 %1, 8
%6 = icmp eq i32 %4, 0
br i1 %6, label %20, label %7
7: ; preds = %3
%8 = ashr i32 -256, %4
%9 = sext i32 %5 to i64
%10 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %9
%11 = load i8, i8* %10
%12 = trunc i32 %8 to i8
%13 = and i8 %11, %12
store i8 %13, i8* %10
%14 = tail call i32 (...) @random()
%15 = lshr i32 255, %4
%16 = and i32 %14, %15
%17 = load i8, i8* %10
%18 = trunc i32 %16 to i8
%19 = or i8 %17, %18
store i8 %19, i8* %10
br label %20
20: ; preds = %7, %3
%21 = add nsw i32 %1, 7
%22 = sdiv i32 %21, 8
%23 = add nsw i32 %2, %1
%24 = sdiv i32 %23, 8
%25 = srem i32 %23, 8
%26 = icmp slt i32 %22, %24
br i1 %26, label %27, label %38
27: ; preds = %20
%28 = sext i32 %22 to i64
%29 = sext i32 %24 to i64
br label %30
30: ; preds = %27, %30
%31 = phi i64 [ %28, %27 ], [ %36, %30 ]
%32 = tail call i32 (...) @random()
%33 = srem i32 %32, 255
%34 = trunc i32 %33 to i8
%35 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %31
store i8 %34, i8* %35
%36 = add nsw i64 %31, 1
%37 = icmp eq i64 %36, %29
br i1 %37, label %38, label %30
38: ; preds = %30, %20
%39 = icmp eq i32 %25, 0
br i1 %39, label %53, label %40
40: ; preds = %38
%41 = lshr i32 255, %25
%42 = sext i32 %24 to i64
%43 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %42
%44 = load i8, i8* %43
%45 = trunc i32 %41 to i8
%46 = and i8 %44, %45
store i8 %46, i8* %43
%47 = tail call i32 (...) @random()
%48 = ashr i32 -256, %25
%49 = and i32 %47, %48
%50 = load i8, i8* %43
%51 = trunc i32 %49 to i8
%52 = or i8 %50, %51
store i8 %52, i8* %43
br label %53
53: ; preds = %40, %38
ret void
}