#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 int uint64_t;
typedef scalar_t__ uint16_t;

/* Variables and functions */
uint16_t tcp4_checksum(uint16_t *buffer, int size) {
  uint64_t cksum;
  cksum = 0;
  while (size > 1) {
    cksum += *buffer++;
    size -= sizeof(uint16_t);
  }
  if (size) {
    cksum += *(uint16_t *)buffer;
  }
  cksum = (cksum >> 16) + (cksum & 0xFFFF);
  cksum += (cksum >> 16);
  return (uint16_t)(~cksum);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<tcp4_checksum>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x1,-0xc(%rbp)
jle    1148 <tcp4_checksum+0x48>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x8,%rcx
mov    %rcx,-0x8(%rbp)
mov    (%rax),%rcx
movslq -0x10(%rbp),%rax
add    %rcx,%rax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
movslq -0xc(%rbp),%rax
sub    $0x8,%rax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1112 <tcp4_checksum+0x12>
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
je     1163 <tcp4_checksum+0x63>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rcx
movslq -0x10(%rbp),%rax
add    %rcx,%rax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
sar    $0x10,%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
and    $0xffff,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
sar    $0x10,%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
xor    $0xffffffff,%eax
cltq
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<tcp4_checksum>:
xor    %edx,%edx
cmp    $0x2,%esi
jl     1210 <tcp4_checksum+0x110>
xor    %edx,%edx
mov    %esi,%eax
sub    $0x9,%eax
cmovb  %edx,%eax
add    $0x7,%eax
cmp    $0x18,%eax
jb     11f8 <tcp4_checksum+0xf8>
shr    $0x3,%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,%r8d
and    $0xfffffffc,%r8d
lea    -0x4(%r8),%rcx
mov    %rcx,%r9
shr    $0x2,%r9
add    $0x1,%r9
test   %rcx,%rcx
je     11a7 <tcp4_checksum+0xa7>
mov    %r9,%rdx
and    $0xfffffffffffffffe,%rdx
pxor   %xmm0,%xmm0
xor    %ecx,%ecx
pxor   %xmm1,%xmm1
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   (%rax)
movdqu (%rdi,%rcx,8),%xmm2
movdqu 0x10(%rdi,%rcx,8),%xmm3
movdqu 0x20(%rdi,%rcx,8),%xmm4
movdqu 0x30(%rdi,%rcx,8),%xmm5
pshufd $0xe8,%xmm2,%xmm2
paddd  %xmm0,%xmm2
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm3
paddd  %xmm1,%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm4,%xmm0
paddd  %xmm2,%xmm0
pshufd $0xe8,%xmm5,%xmm1
paddd  %xmm3,%xmm1
add    $0x8,%rcx
add    $0xfffffffffffffffe,%rdx
jne    1160 <tcp4_checksum+0x60>
jmp    11b1 <tcp4_checksum+0xb1>
pxor   %xmm0,%xmm0
xor    %ecx,%ecx
pxor   %xmm1,%xmm1
lea    0x0(,%r8,8),%edx
test   $0x1,%r9b
je     11dc <tcp4_checksum+0xdc>
movdqu (%rdi,%rcx,8),%xmm2
movdqu 0x10(%rdi,%rcx,8),%xmm3
pshufd $0xe8,%xmm2,%xmm2
paddd  %xmm2,%xmm0
pshufd $0xe8,%xmm3,%xmm2
paddd  %xmm2,%xmm1
paddd  %xmm1,%xmm0
sub    %edx,%esi
lea    (%rdi,%r8,8),%rdi
pshufd $0x55,%xmm0,%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
movd   %xmm1,%edx
cmp    %rax,%r8
je     1210 <tcp4_checksum+0x110>
mov    %esi,%eax
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
add    (%rdi),%edx
add    $0x8,%rdi
lea    -0x8(%rax),%esi
cmp    $0x9,%eax
mov    %esi,%eax
ja     1200 <tcp4_checksum+0x100>
test   %esi,%esi
je     1216 <tcp4_checksum+0x116>
add    (%rdi),%edx
mov    %edx,%eax
sar    $0x10,%eax
movzwl %dx,%ecx
add    %eax,%ecx
mov    %ecx,%eax
sar    $0x10,%eax
add    %ecx,%eax
not    %eax
cltq
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @tcp4_checksum(i64* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i64*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
store i64* %0, i64** %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 0, i32* %5
br label %6
6: ; preds = %9, %2
%7 = load i32, i32* %4
%8 = icmp sgt i32 %7, 1
br i1 %8, label %9, label %21
9: ; preds = %6
%10 = load i64*, i64** %3
%11 = getelementptr inbounds i64, i64* %10, i32 1
store i64* %11, i64** %3
%12 = load i64, i64* %10
%13 = load i32, i32* %5
%14 = sext i32 %13 to i64
%15 = add nsw i64 %14, %12
%16 = trunc i64 %15 to i32
store i32 %16, i32* %5
%17 = load i32, i32* %4
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = sub i64 %18, 8
%20 = trunc i64 %19 to i32
store i32 %20, i32* %4
br label %6
21: ; preds = %6
%22 = load i32, i32* %4
%23 = icmp ne i32 %22, 0
br i1 %23, label %24, label %31
24: ; preds = %21
%25 = load i64*, i64** %3
%26 = load i64, i64* %25
%27 = load i32, i32* %5
%28 = sext i32 %27 to i64
%29 = add nsw i64 %28, %26
%30 = trunc i64 %29 to i32
store i32 %30, i32* %5
br label %31
31: ; preds = %24, %21
%32 = load i32, i32* %5
%33 = ashr i32 %32, 16
%34 = load i32, i32* %5
%35 = and i32 %34, 65535
%36 = add nsw i32 %33, %35
store i32 %36, i32* %5
%37 = load i32, i32* %5
%38 = ashr i32 %37, 16
%39 = load i32, i32* %5
%40 = add nsw i32 %39, %38
store i32 %40, i32* %5
%41 = load i32, i32* %5
%42 = xor i32 %41, -1
%43 = sext i32 %42 to i64
ret i64 %43
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @tcp4_checksum(i64* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 1
br i1 %3, label %4, label %92
4: ; preds = %2
%5 = add i32 %1, 7
%6 = call i32 @llvm.umin.i32(i32 %1, i32 9)
%7 = sub i32 %5, %6
%8 = lshr i32 %7, 3
%9 = add nuw nsw i32 %8, 1
%10 = zext i32 %9 to i64
%11 = icmp ult i32 %7, 24
br i1 %11, label %78, label %12
12: ; preds = %4
%13 = and i64 %10, 1073741820
%14 = trunc i64 %13 to i32
%15 = mul i32 %14, -8
%16 = add i32 %15, %1
%17 = getelementptr i64, i64* %0, i64 %13
%18 = add nsw i64 %13, -4
%19 = lshr exact i64 %18, 2
%20 = add nuw nsw i64 %19, 1
%21 = and i64 %20, 1
%22 = icmp eq i64 %18, 0
br i1 %22, label %54, label %23
23: ; preds = %12
%24 = and i64 %20, 9223372036854775806
br label %25
25: ; preds = %25, %23
%26 = phi i64 [ 0, %23 ], [ %51, %25 ]
%27 = phi <2 x i32> [ zeroinitializer, %23 ], [ %49, %25 ]
%28 = phi <2 x i32> [ zeroinitializer, %23 ], [ %50, %25 ]
%29 = phi i64 [ 0, %23 ], [ %52, %25 ]
%30 = getelementptr i64, i64* %0, i64 %26
%31 = bitcast i64* %30 to <2 x i64>*
%32 = load <2 x i64>, <2 x i64>* %31
%33 = getelementptr i64, i64* %30, i64 2
%34 = bitcast i64* %33 to <2 x i64>*
%35 = load <2 x i64>, <2 x i64>* %34
%36 = trunc <2 x i64> %32 to <2 x i32>
%37 = trunc <2 x i64> %35 to <2 x i32>
%38 = add <2 x i32> %27, %36
%39 = add <2 x i32> %28, %37
%40 = or i64 %26, 4
%41 = getelementptr i64, i64* %0, i64 %40
%42 = bitcast i64* %41 to <2 x i64>*
%43 = load <2 x i64>, <2 x i64>* %42
%44 = getelementptr i64, i64* %41, i64 2
%45 = bitcast i64* %44 to <2 x i64>*
%46 = load <2 x i64>, <2 x i64>* %45
%47 = trunc <2 x i64> %43 to <2 x i32>
%48 = trunc <2 x i64> %46 to <2 x i32>
%49 = add <2 x i32> %38, %47
%50 = add <2 x i32> %39, %48
%51 = add nuw i64 %26, 8
%52 = add i64 %29, 2
%53 = icmp eq i64 %52, %24
br i1 %53, label %54, label %25
54: ; preds = %25, %12
%55 = phi <2 x i32> [ undef, %12 ], [ %49, %25 ]
%56 = phi <2 x i32> [ undef, %12 ], [ %50, %25 ]
%57 = phi i64 [ 0, %12 ], [ %51, %25 ]
%58 = phi <2 x i32> [ zeroinitializer, %12 ], [ %49, %25 ]
%59 = phi <2 x i32> [ zeroinitializer, %12 ], [ %50, %25 ]
%60 = icmp eq i64 %21, 0
br i1 %60, label %72, label %61
61: ; preds = %54
%62 = getelementptr i64, i64* %0, i64 %57
%63 = bitcast i64* %62 to <2 x i64>*
%64 = load <2 x i64>, <2 x i64>* %63
%65 = getelementptr i64, i64* %62, i64 2
%66 = bitcast i64* %65 to <2 x i64>*
%67 = load <2 x i64>, <2 x i64>* %66
%68 = trunc <2 x i64> %64 to <2 x i32>
%69 = trunc <2 x i64> %67 to <2 x i32>
%70 = add <2 x i32> %58, %68
%71 = add <2 x i32> %59, %69
br label %72
72: ; preds = %54, %61
%73 = phi <2 x i32> [ %55, %54 ], [ %70, %61 ]
%74 = phi <2 x i32> [ %56, %54 ], [ %71, %61 ]
%75 = add <2 x i32> %74, %73
%76 = call i32 @llvm.vector.reduce.add.v2i32(<2 x i32> %75)
%77 = icmp eq i64 %13, %10
br i1 %77, label %92, label %78
78: ; preds = %4, %72
%79 = phi i32 [ 0, %4 ], [ %76, %72 ]
%80 = phi i32 [ %1, %4 ], [ %16, %72 ]
%81 = phi i64* [ %0, %4 ], [ %17, %72 ]
br label %82
82: ; preds = %78, %82
%83 = phi i32 [ %89, %82 ], [ %79, %78 ]
%84 = phi i32 [ %90, %82 ], [ %80, %78 ]
%85 = phi i64* [ %86, %82 ], [ %81, %78 ]
%86 = getelementptr inbounds i64, i64* %85, i64 1
%87 = load i64, i64* %85
%88 = trunc i64 %87 to i32
%89 = add i32 %83, %88
%90 = add nsw i32 %84, -8
%91 = icmp ugt i32 %84, 9
br i1 %91, label %82, label %92
92: ; preds = %82, %72, %2
%93 = phi i64* [ %0, %2 ], [ %17, %72 ], [ %86, %82 ]
%94 = phi i32 [ %1, %2 ], [ %16, %72 ], [ %90, %82 ]
%95 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %76, %72 ], [ %89, %82 ]
%96 = icmp eq i32 %94, 0
br i1 %96, label %101, label %97
97: ; preds = %92
%98 = load i64, i64* %93
%99 = trunc i64 %98 to i32
%100 = add i32 %95, %99
br label %101
101: ; preds = %97, %92
%102 = phi i32 [ %100, %97 ], [ %95, %92 ]
%103 = ashr i32 %102, 16
%104 = and i32 %102, 65535
%105 = add nsw i32 %103, %104
%106 = ashr i32 %105, 16
%107 = add nsw i32 %106, %105
%108 = xor i32 %107, -1
%109 = sext i32 %108 to i64
ret i64 %109
}