void rk_knuth_fill(unsigned long seed, unsigned long *key, unsigned long len) {
  int pos;
  seed &= 0xffffffffUL;
  for (pos = 0; pos < len; pos++) {
    key[pos] = seed;
    seed = (1812433253UL * (seed ^ (seed >> 30)) + pos + 1) & 0xffffffffUL;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<rk_knuth_fill>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
movabs $0xffffffff,%rax
and    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
movslq -0x1c(%rbp),%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
jae    1187 <rk_knuth_fill+0x87>
mov    -0x8(%rbp),%rdx
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    %rdx,(%rax,%rcx,8)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x8(%rbp),%rcx
shr    $0x1e,%rcx
xor    %rcx,%rax
imul   $0x6c078965,%rax,%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
add    %rcx,%rax
add    $0x1,%rax
movabs $0xffffffff,%rcx
and    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1129 <rk_knuth_fill+0x29>
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<rk_knuth_fill>:
test   %rdx,%rdx
je     116f <rk_knuth_fill+0x6f>
cmp    $0x1,%rdx
jne    1114 <rk_knuth_fill+0x14>
xor    %eax,%eax
test   $0x1,%dl
jne    1169 <rk_knuth_fill+0x69>
jmp    116f <rk_knuth_fill+0x6f>
mov    %rdx,%r8
and    $0xfffffffffffffffe,%r8
xor    %eax,%eax
nopl   (%rax)
mov    %edi,%ecx
mov    %rcx,(%rsi,%rax,8)
shr    $0x1e,%rcx
xor    %edi,%ecx
imul   $0x6c078965,%ecx,%ecx
add    %eax,%ecx
add    $0x1,%ecx
mov    %rcx,0x8(%rsi,%rax,8)
mov    %rcx,%rdi
shr    $0x1e,%rdi
xor    %rcx,%rdi
imul   $0x6c078965,%rdi,%rcx
lea    (%rax,%rcx,1),%rdi
add    $0x2,%rdi
add    $0x2,%rax
cmp    %rax,%r8
jne    1120 <rk_knuth_fill+0x20>
add    %rax,%rcx
mov    %rcx,%rdi
test   $0x1,%dl
je     116f <rk_knuth_fill+0x6f>
mov    %edi,%ecx
mov    %rcx,(%rsi,%rax,8)
ret

LLVM IR (-O0):
define void @rk_knuth_fill(i64 %0, i64* %1, i64 %2) {
%4 = alloca i64
%5 = alloca i64*
%6 = alloca i64
%7 = alloca i32
store i64 %0, i64* %4
store i64* %1, i64** %5
store i64 %2, i64* %6
%8 = load i64, i64* %4
%9 = and i64 %8, 4294967295
store i64 %9, i64* %4
store i32 0, i32* %7
br label %10
10: ; preds = %31, %3
%11 = load i32, i32* %7
%12 = sext i32 %11 to i64
%13 = load i64, i64* %6
%14 = icmp ult i64 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %34
15: ; preds = %10
%16 = load i64, i64* %4
%17 = load i64*, i64** %5
%18 = load i32, i32* %7
%19 = sext i32 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds i64, i64* %17, i64 %19
store i64 %16, i64* %20
%21 = load i64, i64* %4
%22 = load i64, i64* %4
%23 = lshr i64 %22, 30
%24 = xor i64 %21, %23
%25 = mul i64 1812433253, %24
%26 = load i32, i32* %7
%27 = sext i32 %26 to i64
%28 = add i64 %25, %27
%29 = add i64 %28, 1
%30 = and i64 %29, 4294967295
store i64 %30, i64* %4
br label %31
31: ; preds = %15
%32 = load i32, i32* %7
%33 = add nsw i32 %32, 1
store i32 %33, i32* %7
br label %10
34: ; preds = %10
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @rk_knuth_fill(i64 %0, i64* nocapture writeonly %1, i64 %2) {
%4 = icmp eq i64 %2, 0
br i1 %4, label %37, label %5
5: ; preds = %3
%6 = and i64 %2, 1
%7 = icmp eq i64 %2, 1
br i1 %7, label %30, label %8
8: ; preds = %5
%9 = and i64 %2, -2
br label %10
10: ; preds = %10, %8
%11 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %26, %10 ]
%12 = phi i64 [ %0, %8 ], [ %27, %10 ]
%13 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %28, %10 ]
%14 = and i64 %12, 4294967295
%15 = getelementptr inbounds i64, i64* %1, i64 %11
store i64 %14, i64* %15
%16 = lshr i64 %14, 30
%17 = xor i64 %16, %14
%18 = mul nuw nsw i64 %17, 1812433253
%19 = or i64 %11, 1
%20 = add nuw i64 %19, %18
%21 = and i64 %20, 4294967295
%22 = getelementptr inbounds i64, i64* %1, i64 %19
store i64 %21, i64* %22
%23 = lshr i64 %21, 30
%24 = xor i64 %23, %21
%25 = mul nuw nsw i64 %24, 1812433253
%26 = add nuw nsw i64 %11, 2
%27 = add nuw i64 %26, %25
%28 = add i64 %13, 2
%29 = icmp eq i64 %28, %9
br i1 %29, label %30, label %10
30: ; preds = %10, %5
%31 = phi i64 [ 0, %5 ], [ %26, %10 ]
%32 = phi i64 [ %0, %5 ], [ %27, %10 ]
%33 = icmp eq i64 %6, 0
br i1 %33, label %37, label %34
34: ; preds = %30
%35 = and i64 %32, 4294967295
%36 = getelementptr inbounds i64, i64* %1, i64 %31
store i64 %35, i64* %36
br label %37
37: ; preds = %34, %30, %3
ret void
}