#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 char uintmax_t;
typedef unsigned char uint16_t;

/* Variables and functions */
uint16_t checksum(uint16_t *buf, size_t len) {
  uintmax_t sum = 0;
  for (sum = 0; len > 1; len -= 2)
    sum += *buf++;
  if (len == 1)
    sum += *(unsigned char *)buf;
  sum = (sum >> 16) + (sum & 0xFFFF);
  return ~(sum + (sum >> 16));
}


x86 assembly (clang, -O0):
<checksum>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
movb   $0x0,-0x11(%rbp)
movb   $0x0,-0x11(%rbp)
cmpq   $0x1,-0x10(%rbp)
jbe    114b <checksum+0x4b>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,-0x8(%rbp)
movzbl (%rax),%ecx
movzbl -0x11(%rbp),%eax
add    %ecx,%eax
mov    %al,-0x11(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
sub    $0x2,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
jmp    1114 <checksum+0x14>
cmpq   $0x1,-0x10(%rbp)
jne    1166 <checksum+0x66>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movzbl (%rax),%ecx
movzbl -0x11(%rbp),%eax
add    %ecx,%eax
mov    %al,-0x11(%rbp)
movzbl -0x11(%rbp),%eax
sar    $0x10,%eax
movzbl -0x11(%rbp),%ecx
and    $0xffff,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %al,-0x11(%rbp)
movzbl -0x11(%rbp),%eax
movzbl -0x11(%rbp),%ecx
sar    $0x10,%ecx
add    %ecx,%eax
xor    $0xffffffff,%eax
movzbl %al,%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<checksum>:
cmp    $0x2,%rsi
jb     1124 <checksum+0x24>
lea    -0x2(%rsi),%rax
mov    %rax,%r8
shr    %r8
add    $0x1,%r8
cmp    $0x3e,%rax
jae    1135 <checksum+0x35>
xor    %eax,%eax
mov    %rdi,%rdx
jmp    1230 <checksum+0x130>
xor    %eax,%eax
cmp    $0x1,%rsi
je     1249 <checksum+0x149>
jmp    124b <checksum+0x14b>
mov    %r8,%rdx
and    $0xffffffffffffffe0,%rdx
lea    -0x20(%rdx),%rcx
mov    %rcx,%rax
shr    $0x5,%rax
add    $0x1,%rax
mov    %eax,%r9d
and    $0x3,%r9d
cmp    $0x60,%rcx
jae    1164 <checksum+0x64>
pxor   %xmm0,%xmm0
xor    %ecx,%ecx
pxor   %xmm1,%xmm1
jmp    11d9 <checksum+0xd9>
and    $0xfffffffffffffffc,%rax
pxor   %xmm0,%xmm0
xor    %ecx,%ecx
pxor   %xmm1,%xmm1
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
movdqu (%rdi,%rcx,1),%xmm2
paddb  %xmm0,%xmm2
movdqu 0x10(%rdi,%rcx,1),%xmm0
paddb  %xmm1,%xmm0
movdqu 0x20(%rdi,%rcx,1),%xmm1
movdqu 0x30(%rdi,%rcx,1),%xmm3
movdqu 0x40(%rdi,%rcx,1),%xmm4
paddb  %xmm1,%xmm4
paddb  %xmm2,%xmm4
movdqu 0x50(%rdi,%rcx,1),%xmm2
paddb  %xmm3,%xmm2
paddb  %xmm0,%xmm2
movdqu 0x60(%rdi,%rcx,1),%xmm0
paddb  %xmm4,%xmm0
movdqu 0x70(%rdi,%rcx,1),%xmm1
paddb  %xmm2,%xmm1
sub    $0xffffffffffffff80,%rcx
add    $0xfffffffffffffffc,%rax
jne    1180 <checksum+0x80>
lea    (%rdx,%rdx,1),%r10
test   %r9,%r9
je     120c <checksum+0x10c>
add    %rdi,%rcx
add    $0x10,%rcx
shl    $0x5,%r9
xor    %eax,%eax
nop
movdqu -0x10(%rcx,%rax,1),%xmm2
paddb  %xmm2,%xmm0
movdqu (%rcx,%rax,1),%xmm2
paddb  %xmm2,%xmm1
add    $0x20,%rax
cmp    %rax,%r9
jne    11f0 <checksum+0xf0>
paddb  %xmm1,%xmm0
sub    %r10,%rsi
pshufd $0xee,%xmm0,%xmm1
paddb  %xmm0,%xmm1
pxor   %xmm0,%xmm0
psadbw %xmm1,%xmm0
movd   %xmm0,%eax
cmp    %rdx,%r8
je     1240 <checksum+0x140>
add    %rdi,%rdx
add    (%rdx),%al
add    $0x1,%rdx
add    $0xfffffffffffffffe,%rsi
cmp    $0x1,%rsi
ja     1230 <checksum+0x130>
add    %r8,%rdi
cmp    $0x1,%rsi
jne    124b <checksum+0x14b>
add    (%rdi),%al
not    %al
ret

LLVM IR (-O0):
define zeroext i8 @checksum(i8* %0, i64 %1) {
%3 = alloca i8*
%4 = alloca i64
%5 = alloca i8
store i8* %0, i8** %3
store i64 %1, i64* %4
store i8 0, i8* %5
store i8 0, i8* %5
br label %6
6: ; preds = %18, %2
%7 = load i64, i64* %4
%8 = icmp ugt i64 %7, 1
br i1 %8, label %9, label %21
9: ; preds = %6
%10 = load i8*, i8** %3
%11 = getelementptr inbounds i8, i8* %10, i32 1
store i8* %11, i8** %3
%12 = load i8, i8* %10
%13 = zext i8 %12 to i32
%14 = load i8, i8* %5
%15 = zext i8 %14 to i32
%16 = add nsw i32 %15, %13
%17 = trunc i32 %16 to i8
store i8 %17, i8* %5
br label %18
18: ; preds = %9
%19 = load i64, i64* %4
%20 = sub i64 %19, 2
store i64 %20, i64* %4
br label %6
21: ; preds = %6
%22 = load i64, i64* %4
%23 = icmp eq i64 %22, 1
br i1 %23, label %24, label %32
24: ; preds = %21
%25 = load i8*, i8** %3
%26 = load i8, i8* %25
%27 = zext i8 %26 to i32
%28 = load i8, i8* %5
%29 = zext i8 %28 to i32
%30 = add nsw i32 %29, %27
%31 = trunc i32 %30 to i8
store i8 %31, i8* %5
br label %32
32: ; preds = %24, %21
%33 = load i8, i8* %5
%34 = zext i8 %33 to i32
%35 = ashr i32 %34, 16
%36 = load i8, i8* %5
%37 = zext i8 %36 to i32
%38 = and i32 %37, 65535
%39 = add nsw i32 %35, %38
%40 = trunc i32 %39 to i8
store i8 %40, i8* %5
%41 = load i8, i8* %5
%42 = zext i8 %41 to i32
%43 = load i8, i8* %5
%44 = zext i8 %43 to i32
%45 = ashr i32 %44, 16
%46 = add nsw i32 %42, %45
%47 = xor i32 %46, -1
%48 = trunc i32 %47 to i8
ret i8 %48
}

LLVM IR (-O2):
define zeroext i8 @checksum(i8* nocapture %0, i64 %1) {
%3 = icmp ugt i64 %1, 1
br i1 %3, label %4, label %111
4: ; preds = %2
%5 = add i64 %1, -2
%6 = lshr i64 %5, 1
%7 = add nuw nsw i64 %6, 1
%8 = add nuw i64 %6, 1
%9 = icmp ult i64 %5, 62
br i1 %9, label %94, label %10
10: ; preds = %4
%11 = and i64 %8, -32
%12 = mul i64 %11, -2
%13 = add i64 %12, %1
%14 = getelementptr i8, i8* %0, i64 %11
%15 = add i64 %11, -32
%16 = lshr exact i64 %15, 5
%17 = add nuw nsw i64 %16, 1
%18 = and i64 %17, 3
%19 = icmp ult i64 %15, 96
br i1 %19, label %65, label %20
20: ; preds = %10
%21 = and i64 %17, 1152921504606846972
br label %22
22: ; preds = %22, %20
%23 = phi i64 [ 0, %20 ], [ %62, %22 ]
%24 = phi <16 x i8> [ zeroinitializer, %20 ], [ %60, %22 ]
%25 = phi <16 x i8> [ zeroinitializer, %20 ], [ %61, %22 ]
%26 = phi i64 [ 0, %20 ], [ %63, %22 ]
%27 = getelementptr i8, i8* %0, i64 %23
%28 = bitcast i8* %27 to <16 x i8>*
%29 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %28
%30 = getelementptr i8, i8* %27, i64 16
%31 = bitcast i8* %30 to <16 x i8>*
%32 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %31
%33 = add <16 x i8> %29, %24
%34 = add <16 x i8> %32, %25
%35 = or i64 %23, 32
%36 = getelementptr i8, i8* %0, i64 %35
%37 = bitcast i8* %36 to <16 x i8>*
%38 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %37
%39 = getelementptr i8, i8* %36, i64 16
%40 = bitcast i8* %39 to <16 x i8>*
%41 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %40
%42 = add <16 x i8> %38, %33
%43 = add <16 x i8> %41, %34
%44 = or i64 %23, 64
%45 = getelementptr i8, i8* %0, i64 %44
%46 = bitcast i8* %45 to <16 x i8>*
%47 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %46
%48 = getelementptr i8, i8* %45, i64 16
%49 = bitcast i8* %48 to <16 x i8>*
%50 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %49
%51 = add <16 x i8> %47, %42
%52 = add <16 x i8> %50, %43
%53 = or i64 %23, 96
%54 = getelementptr i8, i8* %0, i64 %53
%55 = bitcast i8* %54 to <16 x i8>*
%56 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %55
%57 = getelementptr i8, i8* %54, i64 16
%58 = bitcast i8* %57 to <16 x i8>*
%59 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %58
%60 = add <16 x i8> %56, %51
%61 = add <16 x i8> %59, %52
%62 = add nuw i64 %23, 128
%63 = add i64 %26, 4
%64 = icmp eq i64 %63, %21
br i1 %64, label %65, label %22
65: ; preds = %22, %10
%66 = phi <16 x i8> [ undef, %10 ], [ %60, %22 ]
%67 = phi <16 x i8> [ undef, %10 ], [ %61, %22 ]
%68 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %62, %22 ]
%69 = phi <16 x i8> [ zeroinitializer, %10 ], [ %60, %22 ]
%70 = phi <16 x i8> [ zeroinitializer, %10 ], [ %61, %22 ]
%71 = icmp eq i64 %18, 0
br i1 %71, label %88, label %72
72: ; preds = %65, %72
%73 = phi i64 [ %85, %72 ], [ %68, %65 ]
%74 = phi <16 x i8> [ %83, %72 ], [ %69, %65 ]
%75 = phi <16 x i8> [ %84, %72 ], [ %70, %65 ]
%76 = phi i64 [ %86, %72 ], [ 0, %65 ]
%77 = getelementptr i8, i8* %0, i64 %73
%78 = bitcast i8* %77 to <16 x i8>*
%79 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %78
%80 = getelementptr i8, i8* %77, i64 16
%81 = bitcast i8* %80 to <16 x i8>*
%82 = load <16 x i8>, <16 x i8>* %81
%83 = add <16 x i8> %79, %74
%84 = add <16 x i8> %82, %75
%85 = add nuw i64 %73, 32
%86 = add i64 %76, 1
%87 = icmp eq i64 %86, %18
br i1 %87, label %88, label %72
88: ; preds = %72, %65
%89 = phi <16 x i8> [ %66, %65 ], [ %83, %72 ]
%90 = phi <16 x i8> [ %67, %65 ], [ %84, %72 ]
%91 = add <16 x i8> %90, %89
%92 = call i8 @llvm.vector.reduce.add.v16i8(<16 x i8> %91)
%93 = icmp eq i64 %8, %11
br i1 %93, label %107, label %94
94: ; preds = %4, %88
%95 = phi i8 [ 0, %4 ], [ %92, %88 ]
%96 = phi i64 [ %1, %4 ], [ %13, %88 ]
%97 = phi i8* [ %0, %4 ], [ %14, %88 ]
br label %98
98: ; preds = %94, %98
%99 = phi i8 [ %104, %98 ], [ %95, %94 ]
%100 = phi i64 [ %105, %98 ], [ %96, %94 ]
%101 = phi i8* [ %102, %98 ], [ %97, %94 ]
%102 = getelementptr inbounds i8, i8* %101, i64 1
%103 = load i8, i8* %101
%104 = add i8 %103, %99
%105 = add i64 %100, -2
%106 = icmp ugt i64 %105, 1
br i1 %106, label %98, label %107
107: ; preds = %98, %88
%108 = phi i8 [ %92, %88 ], [ %104, %98 ]
%109 = phi i64 [ %13, %88 ], [ %105, %98 ]
%110 = getelementptr i8, i8* %0, i64 %7
br label %111
111: ; preds = %107, %2
%112 = phi i8* [ %0, %2 ], [ %110, %107 ]
%113 = phi i64 [ %1, %2 ], [ %109, %107 ]
%114 = phi i8 [ 0, %2 ], [ %108, %107 ]
%115 = icmp eq i64 %113, 1
br i1 %115, label %116, label %119
116: ; preds = %111
%117 = load i8, i8* %112
%118 = add i8 %117, %114
br label %119
119: ; preds = %116, %111
%120 = phi i8 [ %118, %116 ], [ %114, %111 ]
%121 = xor i8 %120, -1
ret i8 %121
}