#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 scalar_t__ uint8_t;
typedef int uint32_t;
typedef int uint16_t;

/* Variables and functions */
uint16_t checksum(uint16_t *addr, int count) {
  uint32_t sum = 0;
  while (count > 1) {
    sum += *(addr++);
    count -= 2;
  }
  if (count > 0)
    sum += *(uint8_t *)addr;
  while (sum >> 16)
    sum = (sum & 0xffff) + (sum >> 16);
  return (~sum);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<checksum>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x1,-0xc(%rbp)
jle    1141 <checksum+0x41>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x4,%rcx
mov    %rcx,-0x8(%rbp)
mov    (%rax),%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x2,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1112 <checksum+0x12>
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jle    115c <checksum+0x5c>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%rcx
movslq -0x10(%rbp),%rax
add    %rcx,%rax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1161 <checksum+0x61>
mov    -0x10(%rbp),%eax
sar    $0x10,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     1188 <checksum+0x88>
mov    -0x10(%rbp),%eax
and    $0xffff,%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
sar    $0x10,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1161 <checksum+0x61>
mov    -0x10(%rbp),%eax
xor    $0xffffffff,%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<checksum>:
xor    %eax,%eax
cmp    $0x2,%esi
jl     1240 <checksum+0x140>
xor    %eax,%eax
mov    %esi,%r9d
sub    $0x3,%r9d
cmovb  %eax,%r9d
add    $0x1,%r9d
cmp    $0xe,%r9d
jb     1222 <checksum+0x122>
shr    %r9d
add    $0x1,%r9d
mov    %r9d,%r8d
and    $0xfffffff8,%r8d
lea    -0x8(%r8),%rdx
mov    %rdx,%rax
shr    $0x3,%rax
add    $0x1,%rax
mov    %eax,%ecx
and    $0x3,%ecx
cmp    $0x18,%rdx
jae    115a <checksum+0x5a>
pxor   %xmm0,%xmm0
xor    %edx,%edx
pxor   %xmm1,%xmm1
jmp    11c9 <checksum+0xc9>
and    $0xfffffffffffffffc,%rax
pxor   %xmm0,%xmm0
xor    %edx,%edx
pxor   %xmm1,%xmm1
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movdqu (%rdi,%rdx,4),%xmm2
paddd  %xmm0,%xmm2
movdqu 0x10(%rdi,%rdx,4),%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
movdqu 0x20(%rdi,%rdx,4),%xmm1
movdqu 0x30(%rdi,%rdx,4),%xmm3
movdqu 0x40(%rdi,%rdx,4),%xmm4
paddd  %xmm1,%xmm4
paddd  %xmm2,%xmm4
movdqu 0x50(%rdi,%rdx,4),%xmm2
paddd  %xmm3,%xmm2
paddd  %xmm0,%xmm2
movdqu 0x60(%rdi,%rdx,4),%xmm0
paddd  %xmm4,%xmm0
movdqu 0x70(%rdi,%rdx,4),%xmm1
paddd  %xmm2,%xmm1
add    $0x20,%rdx
add    $0xfffffffffffffffc,%rax
jne    1170 <checksum+0x70>
lea    (%r8,%r8,1),%r10d
test   %rcx,%rcx
je     11fc <checksum+0xfc>
lea    (%rdi,%rdx,4),%rdx
add    $0x10,%rdx
shl    $0x5,%rcx
xor    %eax,%eax
movdqu -0x10(%rdx,%rax,1),%xmm2
paddd  %xmm2,%xmm0
movdqu (%rdx,%rax,1),%xmm2
paddd  %xmm2,%xmm1
add    $0x20,%rax
cmp    %rax,%rcx
jne    11e0 <checksum+0xe0>
paddd  %xmm1,%xmm0
sub    %r10d,%esi
lea    (%rdi,%r8,4),%rdi
pshufd $0xee,%xmm0,%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
pshufd $0x55,%xmm1,%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
movd   %xmm0,%eax
cmp    %r9,%r8
je     1240 <checksum+0x140>
mov    %esi,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
add    (%rdi),%eax
add    $0x4,%rdi
lea    -0x2(%rcx),%esi
cmp    $0x3,%ecx
mov    %esi,%ecx
ja     1230 <checksum+0x130>
cmp    $0x1,%esi
jne    1247 <checksum+0x147>
add    (%rdi),%eax
cmp    $0x10000,%eax
jb     1261 <checksum+0x161>
xchg   %ax,%ax
mov    %eax,%ecx
sar    $0x10,%ecx
movzwl %ax,%eax
add    %ecx,%eax
cmp    $0xffff,%eax
ja     1250 <checksum+0x150>
not    %eax
ret

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

LLVM IR (-O2):
define i32 @checksum(i32* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 1
br i1 %3, label %4, label %110
4: ; preds = %2
%5 = add i32 %1, 1
%6 = call i32 @llvm.umin.i32(i32 %1, i32 3)
%7 = sub i32 %5, %6
%8 = lshr i32 %7, 1
%9 = add nuw i32 %8, 1
%10 = zext i32 %9 to i64
%11 = icmp ult i32 %7, 14
br i1 %11, label %97, label %12
12: ; preds = %4
%13 = and i64 %10, 4294967288
%14 = trunc i64 %13 to i32
%15 = mul i32 %14, -2
%16 = add i32 %15, %1
%17 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %13
%18 = add nsw i64 %13, -8
%19 = lshr exact i64 %18, 3
%20 = add nuw nsw i64 %19, 1
%21 = and i64 %20, 3
%22 = icmp ult i64 %18, 24
br i1 %22, label %68, label %23
23: ; preds = %12
%24 = and i64 %20, 4611686018427387900
br label %25
25: ; preds = %25, %23
%26 = phi i64 [ 0, %23 ], [ %65, %25 ]
%27 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %23 ], [ %63, %25 ]
%28 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %23 ], [ %64, %25 ]
%29 = phi i64 [ 0, %23 ], [ %66, %25 ]
%30 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %26
%31 = bitcast i32* %30 to <4 x i32>*
%32 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %31
%33 = getelementptr i32, i32* %30, i64 4
%34 = bitcast i32* %33 to <4 x i32>*
%35 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %34
%36 = add <4 x i32> %32, %27
%37 = add <4 x i32> %35, %28
%38 = or i64 %26, 8
%39 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %38
%40 = bitcast i32* %39 to <4 x i32>*
%41 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %40
%42 = getelementptr i32, i32* %39, i64 4
%43 = bitcast i32* %42 to <4 x i32>*
%44 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %43
%45 = add <4 x i32> %41, %36
%46 = add <4 x i32> %44, %37
%47 = or i64 %26, 16
%48 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %47
%49 = bitcast i32* %48 to <4 x i32>*
%50 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %49
%51 = getelementptr i32, i32* %48, i64 4
%52 = bitcast i32* %51 to <4 x i32>*
%53 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %52
%54 = add <4 x i32> %50, %45
%55 = add <4 x i32> %53, %46
%56 = or i64 %26, 24
%57 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %56
%58 = bitcast i32* %57 to <4 x i32>*
%59 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %58
%60 = getelementptr i32, i32* %57, i64 4
%61 = bitcast i32* %60 to <4 x i32>*
%62 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %61
%63 = add <4 x i32> %59, %54
%64 = add <4 x i32> %62, %55
%65 = add nuw i64 %26, 32
%66 = add i64 %29, 4
%67 = icmp eq i64 %66, %24
br i1 %67, label %68, label %25
68: ; preds = %25, %12
%69 = phi <4 x i32> [ undef, %12 ], [ %63, %25 ]
%70 = phi <4 x i32> [ undef, %12 ], [ %64, %25 ]
%71 = phi i64 [ 0, %12 ], [ %65, %25 ]
%72 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %12 ], [ %63, %25 ]
%73 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %12 ], [ %64, %25 ]
%74 = icmp eq i64 %21, 0
br i1 %74, label %91, label %75
75: ; preds = %68, %75
%76 = phi i64 [ %88, %75 ], [ %71, %68 ]
%77 = phi <4 x i32> [ %86, %75 ], [ %72, %68 ]
%78 = phi <4 x i32> [ %87, %75 ], [ %73, %68 ]
%79 = phi i64 [ %89, %75 ], [ 0, %68 ]
%80 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %76
%81 = bitcast i32* %80 to <4 x i32>*
%82 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %81
%83 = getelementptr i32, i32* %80, i64 4
%84 = bitcast i32* %83 to <4 x i32>*
%85 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %84
%86 = add <4 x i32> %82, %77
%87 = add <4 x i32> %85, %78
%88 = add nuw i64 %76, 8
%89 = add i64 %79, 1
%90 = icmp eq i64 %89, %21
br i1 %90, label %91, label %75
91: ; preds = %75, %68
%92 = phi <4 x i32> [ %69, %68 ], [ %86, %75 ]
%93 = phi <4 x i32> [ %70, %68 ], [ %87, %75 ]
%94 = add <4 x i32> %93, %92
%95 = call i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32> %94)
%96 = icmp eq i64 %13, %10
br i1 %96, label %110, label %97
97: ; preds = %4, %91
%98 = phi i32 [ 0, %4 ], [ %95, %91 ]
%99 = phi i32 [ %1, %4 ], [ %16, %91 ]
%100 = phi i32* [ %0, %4 ], [ %17, %91 ]
br label %101
101: ; preds = %97, %101
%102 = phi i32 [ %107, %101 ], [ %98, %97 ]
%103 = phi i32 [ %108, %101 ], [ %99, %97 ]
%104 = phi i32* [ %105, %101 ], [ %100, %97 ]
%105 = getelementptr inbounds i32, i32* %104, i64 1
%106 = load i32, i32* %104
%107 = add nsw i32 %106, %102
%108 = add nsw i32 %103, -2
%109 = icmp ugt i32 %103, 3
br i1 %109, label %101, label %110
110: ; preds = %101, %91, %2
%111 = phi i32* [ %0, %2 ], [ %17, %91 ], [ %105, %101 ]
%112 = phi i32 [ %1, %2 ], [ %16, %91 ], [ %108, %101 ]
%113 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %95, %91 ], [ %107, %101 ]
%114 = icmp eq i32 %112, 1
br i1 %114, label %115, label %120
115: ; preds = %110
%116 = bitcast i32* %111 to i64*
%117 = load i64, i64* %116
%118 = trunc i64 %117 to i32
%119 = add i32 %113, %118
br label %120
120: ; preds = %115, %110
%121 = phi i32 [ %119, %115 ], [ %113, %110 ]
%122 = icmp ult i32 %121, 65536
br i1 %122, label %129, label %123
123: ; preds = %120, %123
%124 = phi i32 [ %127, %123 ], [ %121, %120 ]
%125 = ashr i32 %124, 16
%126 = and i32 %124, 65535
%127 = add nsw i32 %126, %125
%128 = icmp ult i32 %127, 65536
br i1 %128, label %129, label %123
129: ; preds = %123, %120
%130 = phi i32 [ %121, %120 ], [ %127, %123 ]
%131 = xor i32 %130, -1
ret i32 %131
}