#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 */
typedef unsigned long uint16_t;

/* Variables and functions */
uint16_t get_ip_csum(const uint16_t *start, int num_words) {
  unsigned long sum = 0;
  int i;
  for (i = 0; i < num_words; i++)
    sum += start[i];
  while (sum >> 16)
    sum = (sum & 0xFFFF) + (sum >> 16);
  return ~sum;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<get_ip_csum>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movq   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0xc(%rbp),%eax
jge    1148 <get_ip_csum+0x48>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,8),%rax
add    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    111a <get_ip_csum+0x1a>
jmp    114d <get_ip_csum+0x4d>
mov    -0x18(%rbp),%rax
shr    $0x10,%rax
cmp    $0x0,%rax
je     117d <get_ip_csum+0x7d>
mov    -0x18(%rbp),%rax
and    $0xffff,%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
shr    $0x10,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
jmp    114d <get_ip_csum+0x4d>
mov    -0x18(%rbp),%rax
xor    $0xffffffffffffffff,%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<get_ip_csum>:
test   %esi,%esi
jle    1114 <get_ip_csum+0x14>
mov    %esi,%ecx
cmp    $0x4,%esi
jae    111a <get_ip_csum+0x1a>
xor    %edx,%edx
xor    %eax,%eax
jmp    1210 <get_ip_csum+0x110>
xor    %eax,%eax
not    %rax
ret
mov    %ecx,%edx
and    $0xfffffffc,%edx
lea    -0x4(%rdx),%rsi
mov    %rsi,%rax
shr    $0x2,%rax
add    $0x1,%rax
mov    %eax,%r8d
and    $0x3,%r8d
cmp    $0xc,%rsi
jae    1147 <get_ip_csum+0x47>
pxor   %xmm0,%xmm0
xor    %esi,%esi
pxor   %xmm1,%xmm1
jmp    11b9 <get_ip_csum+0xb9>
and    $0xfffffffffffffffc,%rax
pxor   %xmm0,%xmm0
xor    %esi,%esi
pxor   %xmm1,%xmm1
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
movdqu (%rdi,%rsi,8),%xmm2
paddq  %xmm0,%xmm2
movdqu 0x10(%rdi,%rsi,8),%xmm0
paddq  %xmm1,%xmm0
movdqu 0x20(%rdi,%rsi,8),%xmm1
movdqu 0x30(%rdi,%rsi,8),%xmm3
movdqu 0x40(%rdi,%rsi,8),%xmm4
paddq  %xmm1,%xmm4
paddq  %xmm2,%xmm4
movdqu 0x50(%rdi,%rsi,8),%xmm2
paddq  %xmm3,%xmm2
paddq  %xmm0,%xmm2
movdqu 0x60(%rdi,%rsi,8),%xmm0
paddq  %xmm4,%xmm0
movdqu 0x70(%rdi,%rsi,8),%xmm1
paddq  %xmm2,%xmm1
add    $0x10,%rsi
add    $0xfffffffffffffffc,%rax
jne    1160 <get_ip_csum+0x60>
test   %r8,%r8
je     11ec <get_ip_csum+0xec>
lea    (%rdi,%rsi,8),%rax
add    $0x10,%rax
shl    $0x5,%r8
xor    %esi,%esi
nopl   0x0(%rax)
movdqu -0x10(%rax,%rsi,1),%xmm2
paddq  %xmm2,%xmm0
movdqu (%rax,%rsi,1),%xmm2
paddq  %xmm2,%xmm1
add    $0x20,%rsi
cmp    %rsi,%r8
jne    11d0 <get_ip_csum+0xd0>
paddq  %xmm1,%xmm0
pshufd $0xee,%xmm0,%xmm1
paddq  %xmm0,%xmm1
movq   %xmm1,%rax
cmp    %rcx,%rdx
je     121d <get_ip_csum+0x11d>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
add    (%rdi,%rdx,8),%rax
add    $0x1,%rdx
cmp    %rdx,%rcx
jne    1210 <get_ip_csum+0x110>
cmp    $0x10000,%rax
jb     1245 <get_ip_csum+0x145>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %rax,%rcx
shr    $0x10,%rcx
movzwl %ax,%eax
add    %rcx,%rax
cmp    $0xffff,%rax
ja     1230 <get_ip_csum+0x130>
not    %rax
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @get_ip_csum(i64* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i64*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i64
%6 = alloca i32
store i64* %0, i64** %3
store i32 %1, i32* %4
store i64 0, i64* %5
store i32 0, i32* %6
br label %7
7: ; preds = %19, %2
%8 = load i32, i32* %6
%9 = load i32, i32* %4
%10 = icmp slt i32 %8, %9
br i1 %10, label %11, label %22
11: ; preds = %7
%12 = load i64*, i64** %3
%13 = load i32, i32* %6
%14 = sext i32 %13 to i64
%15 = getelementptr inbounds i64, i64* %12, i64 %14
%16 = load i64, i64* %15
%17 = load i64, i64* %5
%18 = add i64 %17, %16
store i64 %18, i64* %5
br label %19
19: ; preds = %11
%20 = load i32, i32* %6
%21 = add nsw i32 %20, 1
store i32 %21, i32* %6
br label %7
22: ; preds = %7
br label %23
23: ; preds = %27, %22
%24 = load i64, i64* %5
%25 = lshr i64 %24, 16
%26 = icmp ne i64 %25, 0
br i1 %26, label %27, label %33
27: ; preds = %23
%28 = load i64, i64* %5
%29 = and i64 %28, 65535
%30 = load i64, i64* %5
%31 = lshr i64 %30, 16
%32 = add i64 %29, %31
store i64 %32, i64* %5
br label %23
33: ; preds = %23
%34 = load i64, i64* %5
%35 = xor i64 %34, -1
ret i64 %35
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @get_ip_csum(i64* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %3, label %4, label %108
4: ; preds = %2
%5 = zext i32 %1 to i64
%6 = icmp ult i32 %1, 4
br i1 %6, label %88, label %7
7: ; preds = %4
%8 = and i64 %5, 4294967292
%9 = add nsw i64 %8, -4
%10 = lshr exact i64 %9, 2
%11 = add nuw nsw i64 %10, 1
%12 = and i64 %11, 3
%13 = icmp ult i64 %9, 12
br i1 %13, label %59, label %14
14: ; preds = %7
%15 = and i64 %11, 9223372036854775804
br label %16
16: ; preds = %16, %14
%17 = phi i64 [ 0, %14 ], [ %56, %16 ]
%18 = phi <2 x i64> [ zeroinitializer, %14 ], [ %54, %16 ]
%19 = phi <2 x i64> [ zeroinitializer, %14 ], [ %55, %16 ]
%20 = phi i64 [ 0, %14 ], [ %57, %16 ]
%21 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %17
%22 = bitcast i64* %21 to <2 x i64>*
%23 = load <2 x i64>, <2 x i64>* %22
%24 = getelementptr inbounds i64, i64* %21, i64 2
%25 = bitcast i64* %24 to <2 x i64>*
%26 = load <2 x i64>, <2 x i64>* %25
%27 = add <2 x i64> %23, %18
%28 = add <2 x i64> %26, %19
%29 = or i64 %17, 4
%30 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %29
%31 = bitcast i64* %30 to <2 x i64>*
%32 = load <2 x i64>, <2 x i64>* %31
%33 = getelementptr inbounds i64, i64* %30, i64 2
%34 = bitcast i64* %33 to <2 x i64>*
%35 = load <2 x i64>, <2 x i64>* %34
%36 = add <2 x i64> %32, %27
%37 = add <2 x i64> %35, %28
%38 = or i64 %17, 8
%39 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %38
%40 = bitcast i64* %39 to <2 x i64>*
%41 = load <2 x i64>, <2 x i64>* %40
%42 = getelementptr inbounds i64, i64* %39, i64 2
%43 = bitcast i64* %42 to <2 x i64>*
%44 = load <2 x i64>, <2 x i64>* %43
%45 = add <2 x i64> %41, %36
%46 = add <2 x i64> %44, %37
%47 = or i64 %17, 12
%48 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %47
%49 = bitcast i64* %48 to <2 x i64>*
%50 = load <2 x i64>, <2 x i64>* %49
%51 = getelementptr inbounds i64, i64* %48, i64 2
%52 = bitcast i64* %51 to <2 x i64>*
%53 = load <2 x i64>, <2 x i64>* %52
%54 = add <2 x i64> %50, %45
%55 = add <2 x i64> %53, %46
%56 = add nuw i64 %17, 16
%57 = add nuw i64 %20, 4
%58 = icmp eq i64 %57, %15
br i1 %58, label %59, label %16
59: ; preds = %16, %7
%60 = phi <2 x i64> [ undef, %7 ], [ %54, %16 ]
%61 = phi <2 x i64> [ undef, %7 ], [ %55, %16 ]
%62 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %56, %16 ]
%63 = phi <2 x i64> [ zeroinitializer, %7 ], [ %54, %16 ]
%64 = phi <2 x i64> [ zeroinitializer, %7 ], [ %55, %16 ]
%65 = icmp eq i64 %12, 0
br i1 %65, label %82, label %66
66: ; preds = %59, %66
%67 = phi i64 [ %79, %66 ], [ %62, %59 ]
%68 = phi <2 x i64> [ %77, %66 ], [ %63, %59 ]
%69 = phi <2 x i64> [ %78, %66 ], [ %64, %59 ]
%70 = phi i64 [ %80, %66 ], [ 0, %59 ]
%71 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %67
%72 = bitcast i64* %71 to <2 x i64>*
%73 = load <2 x i64>, <2 x i64>* %72
%74 = getelementptr inbounds i64, i64* %71, i64 2
%75 = bitcast i64* %74 to <2 x i64>*
%76 = load <2 x i64>, <2 x i64>* %75
%77 = add <2 x i64> %73, %68
%78 = add <2 x i64> %76, %69
%79 = add nuw i64 %67, 4
%80 = add i64 %70, 1
%81 = icmp eq i64 %80, %12
br i1 %81, label %82, label %66
82: ; preds = %66, %59
%83 = phi <2 x i64> [ %60, %59 ], [ %77, %66 ]
%84 = phi <2 x i64> [ %61, %59 ], [ %78, %66 ]
%85 = add <2 x i64> %84, %83
%86 = call i64 @llvm.vector.reduce.add.v2i64(<2 x i64> %85)
%87 = icmp eq i64 %8, %5
br i1 %87, label %91, label %88
88: ; preds = %4, %82
%89 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %8, %82 ]
%90 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %86, %82 ]
br label %94
91: ; preds = %94, %82
%92 = phi i64 [ %86, %82 ], [ %99, %94 ]
%93 = icmp ult i64 %92, 65536
br i1 %93, label %108, label %102
94: ; preds = %88, %94
%95 = phi i64 [ %100, %94 ], [ %89, %88 ]
%96 = phi i64 [ %99, %94 ], [ %90, %88 ]
%97 = getelementptr inbounds i64, i64* %0, i64 %95
%98 = load i64, i64* %97
%99 = add i64 %98, %96
%100 = add nuw nsw i64 %95, 1
%101 = icmp eq i64 %100, %5
br i1 %101, label %91, label %94
102: ; preds = %91, %102
%103 = phi i64 [ %106, %102 ], [ %92, %91 ]
%104 = lshr i64 %103, 16
%105 = and i64 %103, 65535
%106 = add nuw nsw i64 %105, %104
%107 = icmp ult i64 %106, 65536
br i1 %107, label %108, label %102
108: ; preds = %102, %2, %91
%109 = phi i64 [ %92, %91 ], [ 0, %2 ], [ %106, %102 ]
%110 = xor i64 %109, -1
ret i64 %110
}