#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 uint32_t;
typedef int uint16_t;
struct iphdr {
  unsigned int ihl;
};

/* Variables and functions */
int /*<<< orphan*/ fprintf(int /*<<< orphan*/, char *, int, int);
int /*<<< orphan*/ stderr;
uint16_t ipv4_csum(const void *hdr) {
  size_t len = ((const struct iphdr *)hdr)->ihl << 2u;
  const uint16_t *cur;
  uint32_t sum;
  unsigned z;
  sum = 0;
  cur = hdr;
  for (z = 0; z < len / sizeof(*cur); ++z) {
    sum += cur[z];
  }
  fprintf(stderr, "SUM: %u (0x%08x)\n", sum, sum);
  while (sum >> 16) {
    sum = (sum & 0xffffu) + (sum >> 16);
  }
  return ~sum;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<ipv4_csum>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x20,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
shl    $0x2,%eax
mov    %eax,%eax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
shr    $0x2,%rcx
cmp    %rcx,%rax
jae    1173 <ipv4_csum+0x63>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
mov    (%rax,%rcx,4),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
jmp    1141 <ipv4_csum+0x31>
mov    0x2e66(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
mov    -0x1c(%rbp),%edx
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
lea    0xe77(%rip),%rsi
call   1030 <fprintf@plt>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
sar    $0x10,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     11b5 <ipv4_csum+0xa5>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
and    $0xffff,%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
sar    $0x10,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    118e <ipv4_csum+0x7e>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
xor    $0xffffffff,%eax
add    $0x20,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<ipv4_csum>:
push   %rbx
mov    (%rdi),%ebx
mov    %ebx,%eax
and    $0x3fffffff,%eax
test   %rax,%rax
je     116b <ipv4_csum+0x5b>
cmp    $0x1,%eax
je     125c <ipv4_csum+0x14c>
lea    -0x1(%rax),%r8
mov    $0x1,%ecx
cmp    $0x8,%r8
jb     1250 <ipv4_csum+0x140>
mov    %r8,%rcx
and    $0xfffffffffffffff8,%rcx
movd   %ebx,%xmm0
lea    -0x8(%rcx),%rbx
mov    %rbx,%rsi
shr    $0x3,%rsi
add    $0x1,%rsi
mov    %esi,%edx
and    $0x3,%edx
cmp    $0x18,%rbx
jae    118b <ipv4_csum+0x7b>
pxor   %xmm1,%xmm1
xor    %ebx,%ebx
jmp    11fa <ipv4_csum+0xea>
mov    0x2e6e(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
lea    0xe85(%rip),%rsi
xor    %ebx,%ebx
xor    %edx,%edx
xor    %ecx,%ecx
call   1030 <fprintf@plt>
jmp    1292 <ipv4_csum+0x182>
and    $0xfffffffffffffffc,%rsi
pxor   %xmm1,%xmm1
xor    %ebx,%ebx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
movdqu 0x4(%rdi,%rbx,4),%xmm2
paddd  %xmm0,%xmm2
movdqu 0x14(%rdi,%rbx,4),%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
movdqu 0x24(%rdi,%rbx,4),%xmm1
movdqu 0x34(%rdi,%rbx,4),%xmm3
movdqu 0x44(%rdi,%rbx,4),%xmm4
paddd  %xmm1,%xmm4
paddd  %xmm2,%xmm4
movdqu 0x54(%rdi,%rbx,4),%xmm2
paddd  %xmm3,%xmm2
paddd  %xmm0,%xmm2
movdqu 0x64(%rdi,%rbx,4),%xmm0
paddd  %xmm4,%xmm0
movdqu 0x74(%rdi,%rbx,4),%xmm1
paddd  %xmm2,%xmm1
add    $0x20,%rbx
add    $0xfffffffffffffffc,%rsi
jne    11a0 <ipv4_csum+0x90>
test   %rdx,%rdx
je     1229 <ipv4_csum+0x119>
nop
lea    0x0(,%rbx,4),%rsi
or     $0x4,%rsi
movdqu (%rdi,%rsi,1),%xmm2
paddd  %xmm2,%xmm0
movdqu 0x10(%rdi,%rsi,1),%xmm2
paddd  %xmm2,%xmm1
add    $0x8,%rbx
add    $0xffffffffffffffff,%rdx
jne    1200 <ipv4_csum+0xf0>
paddd  %xmm1,%xmm0
pshufd $0xee,%xmm0,%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
pshufd $0x55,%xmm1,%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
movd   %xmm0,%ebx
cmp    %rcx,%r8
je     125c <ipv4_csum+0x14c>
or     $0x1,%rcx
nopl   0x0(%rax)
add    (%rdi,%rcx,4),%ebx
add    $0x1,%rcx
cmp    %rcx,%rax
jne    1250 <ipv4_csum+0x140>
mov    0x2d7d(%rip),%rax
mov    (%rax),%edi
lea    0xd94(%rip),%rsi
mov    %ebx,%edx
mov    %ebx,%ecx
call   1030 <fprintf@plt>
cmp    $0x10000,%ebx
jb     1292 <ipv4_csum+0x182>
nopl   (%rax)
mov    %ebx,%eax
sar    $0x10,%eax
movzwl %bx,%ebx
add    %eax,%ebx
cmp    $0xffff,%ebx
ja     1280 <ipv4_csum+0x170>
not    %ebx
mov    %ebx,%eax
pop    %rbx
ret

LLVM IR (-O0):
%struct.iphdr = type { i32 }
@stderr = global i32 0
@.str = [18 x i8] c"SUM: %u (0x%08x)\0A\00"
define i32 @ipv4_csum(i8* %0) {
%2 = alloca i8*
%3 = alloca i64
%4 = alloca i32*
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
store i8* %0, i8** %2
%7 = load i8*, i8** %2
%8 = bitcast i8* %7 to %struct.iphdr*
%9 = getelementptr inbounds %struct.iphdr, %struct.iphdr* %8, i32 0, i32 0
%10 = load i32, i32* %9
%11 = shl i32 %10, 2
%12 = zext i32 %11 to i64
store i64 %12, i64* %3
store i32 0, i32* %5
%13 = load i8*, i8** %2
%14 = bitcast i8* %13 to i32*
store i32* %14, i32** %4
store i32 0, i32* %6
br label %15
15: ; preds = %29, %1
%16 = load i32, i32* %6
%17 = zext i32 %16 to i64
%18 = load i64, i64* %3
%19 = udiv i64 %18, 4
%20 = icmp ult i64 %17, %19
br i1 %20, label %21, label %32
21: ; preds = %15
%22 = load i32*, i32** %4
%23 = load i32, i32* %6
%24 = zext i32 %23 to i64
%25 = getelementptr inbounds i32, i32* %22, i64 %24
%26 = load i32, i32* %25
%27 = load i32, i32* %5
%28 = add nsw i32 %27, %26
store i32 %28, i32* %5
br label %29
29: ; preds = %21
%30 = load i32, i32* %6
%31 = add i32 %30, 1
store i32 %31, i32* %6
br label %15
32: ; preds = %15
%33 = load i32, i32* @stderr
%34 = load i32, i32* %5
%35 = load i32, i32* %5
%36 = call i32 @fprintf(i32 %33, i8* getelementptr inbounds ([18 x i8], [18 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %34, i32 %35)
br label %37
37: ; preds = %41, %32
%38 = load i32, i32* %5
%39 = ashr i32 %38, 16
%40 = icmp ne i32 %39, 0
br i1 %40, label %41, label %47
41: ; preds = %37
%42 = load i32, i32* %5
%43 = and i32 %42, 65535
%44 = load i32, i32* %5
%45 = ashr i32 %44, 16
%46 = add i32 %43, %45
store i32 %46, i32* %5
br label %37
47: ; preds = %37
%48 = load i32, i32* %5
%49 = xor i32 %48, -1
ret i32 %49
}

LLVM IR (-O2):
@stderr = global i32 0
@.str = [18 x i8] c"SUM: %u (0x%08x)\0A\00"
define i32 @ipv4_csum(i8* nocapture %0) {
%2 = bitcast i8* %0 to i32*
%3 = load i32, i32* %2
%4 = and i32 %3, 1073741823
%5 = icmp eq i32 %4, 0
br i1 %5, label %6, label %9
6: ; preds = %1
%7 = load i32, i32* @stderr
%8 = tail call i32 @fprintf(i32 %7, i8* getelementptr inbounds ([18 x i8], [18 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 0, i32 0)
br label %122
9: ; preds = %1
%10 = zext i32 %4 to i64
%11 = icmp eq i32 %4, 1
br i1 %11, label %111, label %12
12: ; preds = %9
%13 = add nsw i64 %10, -1
%14 = icmp ult i64 %13, 8
br i1 %14, label %100, label %15
15: ; preds = %12
%16 = and i64 %13, -8
%17 = or i64 %16, 1
%18 = insertelement <4 x i32> <i32 poison, i32 0, i32 0, i32 0>, i32 %3, i64 0
%19 = add nsw i64 %16, -8
%20 = lshr exact i64 %19, 3
%21 = add nuw nsw i64 %20, 1
%22 = and i64 %21, 3
%23 = icmp ult i64 %19, 24
br i1 %23, label %70, label %24
24: ; preds = %15
%25 = and i64 %21, 4611686018427387900
br label %26
26: ; preds = %26, %24
%27 = phi i64 [ 0, %24 ], [ %67, %26 ]
%28 = phi <4 x i32> [ %18, %24 ], [ %65, %26 ]
%29 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %24 ], [ %66, %26 ]
%30 = phi i64 [ 0, %24 ], [ %68, %26 ]
%31 = or i64 %27, 1
%32 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %31
%33 = bitcast i32* %32 to <4 x i32>*
%34 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %33
%35 = getelementptr inbounds i32, i32* %32, i64 4
%36 = bitcast i32* %35 to <4 x i32>*
%37 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %36
%38 = add <4 x i32> %34, %28
%39 = add <4 x i32> %37, %29
%40 = or i64 %27, 9
%41 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %40
%42 = bitcast i32* %41 to <4 x i32>*
%43 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %42
%44 = getelementptr inbounds i32, i32* %41, i64 4
%45 = bitcast i32* %44 to <4 x i32>*
%46 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %45
%47 = add <4 x i32> %43, %38
%48 = add <4 x i32> %46, %39
%49 = or i64 %27, 17
%50 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %49
%51 = bitcast i32* %50 to <4 x i32>*
%52 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %51
%53 = getelementptr inbounds i32, i32* %50, i64 4
%54 = bitcast i32* %53 to <4 x i32>*
%55 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %54
%56 = add <4 x i32> %52, %47
%57 = add <4 x i32> %55, %48
%58 = or i64 %27, 25
%59 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %58
%60 = bitcast i32* %59 to <4 x i32>*
%61 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %60
%62 = getelementptr inbounds i32, i32* %59, i64 4
%63 = bitcast i32* %62 to <4 x i32>*
%64 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %63
%65 = add <4 x i32> %61, %56
%66 = add <4 x i32> %64, %57
%67 = add nuw i64 %27, 32
%68 = add i64 %30, 4
%69 = icmp eq i64 %68, %25
br i1 %69, label %70, label %26
70: ; preds = %26, %15
%71 = phi <4 x i32> [ undef, %15 ], [ %65, %26 ]
%72 = phi <4 x i32> [ undef, %15 ], [ %66, %26 ]
%73 = phi i64 [ 0, %15 ], [ %67, %26 ]
%74 = phi <4 x i32> [ %18, %15 ], [ %65, %26 ]
%75 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %15 ], [ %66, %26 ]
%76 = icmp eq i64 %22, 0
br i1 %76, label %94, label %77
77: ; preds = %70, %77
%78 = phi i64 [ %91, %77 ], [ %73, %70 ]
%79 = phi <4 x i32> [ %89, %77 ], [ %74, %70 ]
%80 = phi <4 x i32> [ %90, %77 ], [ %75, %70 ]
%81 = phi i64 [ %92, %77 ], [ 0, %70 ]
%82 = or i64 %78, 1
%83 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %82
%84 = bitcast i32* %83 to <4 x i32>*
%85 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %84
%86 = getelementptr inbounds i32, i32* %83, i64 4
%87 = bitcast i32* %86 to <4 x i32>*
%88 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %87
%89 = add <4 x i32> %85, %79
%90 = add <4 x i32> %88, %80
%91 = add nuw i64 %78, 8
%92 = add i64 %81, 1
%93 = icmp eq i64 %92, %22
br i1 %93, label %94, label %77
94: ; preds = %77, %70
%95 = phi <4 x i32> [ %71, %70 ], [ %89, %77 ]
%96 = phi <4 x i32> [ %72, %70 ], [ %90, %77 ]
%97 = add <4 x i32> %96, %95
%98 = call i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32> %97)
%99 = icmp eq i64 %13, %16
br i1 %99, label %111, label %100
100: ; preds = %12, %94
%101 = phi i64 [ 1, %12 ], [ %17, %94 ]
%102 = phi i32 [ %3, %12 ], [ %98, %94 ]
br label %103
103: ; preds = %100, %103
%104 = phi i64 [ %109, %103 ], [ %101, %100 ]
%105 = phi i32 [ %108, %103 ], [ %102, %100 ]
%106 = getelementptr inbounds i32, i32* %2, i64 %104
%107 = load i32, i32* %106
%108 = add nsw i32 %107, %105
%109 = add nuw nsw i64 %104, 1
%110 = icmp eq i64 %109, %10
br i1 %110, label %111, label %103
111: ; preds = %103, %94, %9
%112 = phi i32 [ %3, %9 ], [ %98, %94 ], [ %108, %103 ]
%113 = load i32, i32* @stderr
%114 = tail call i32 @fprintf(i32 %113, i8* getelementptr inbounds ([18 x i8], [18 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %112, i32 %112)
%115 = icmp ult i32 %112, 65536
br i1 %115, label %122, label %116
116: ; preds = %111, %116
%117 = phi i32 [ %120, %116 ], [ %112, %111 ]
%118 = ashr i32 %117, 16
%119 = and i32 %117, 65535
%120 = add nsw i32 %119, %118
%121 = icmp ult i32 %120, 65536
br i1 %121, label %122, label %116
122: ; preds = %116, %6, %111
%123 = phi i32 [ %112, %111 ], [ 0, %6 ], [ %120, %116 ]
%124 = xor i32 %123, -1
ret i32 %124
}