#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 uint8_t;
typedef int uint16_t;

/* Variables and functions */
scalar_t__ htons(int const);
uint16_t calc_csum(void *addr, size_t len, int csum) {
  int nleft = len;
  int sum = csum;
  uint16_t answer;
  const uint16_t *w = (const uint16_t *)addr;
  while (nleft > 1) {
    sum += *w++;
    nleft -= 2;
  }
  if (nleft == 1)
    sum += htons(*(const uint8_t *)w << 8);
  sum = (sum >> 16) + (sum & 0xFFFF);
  sum += (sum >> 16);
  answer = ~sum;
  return answer;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<calc_csum>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
sub    $0x30,%rsp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x18(%rbp)
jle    1167 <calc_csum+0x57>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x4,%rcx
mov    %rcx,-0x28(%rbp)
mov    (%rax),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
sub    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1138 <calc_csum+0x28>
cmpl   $0x1,-0x18(%rbp)
jne    118c <calc_csum+0x7c>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    (%rax),%edi
shl    $0x8,%edi
call   1030 <htons@plt>
mov    %rax,%rcx
movslq -0x1c(%rbp),%rax
add    %rcx,%rax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
sar    $0x10,%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
and    $0xffff,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
sar    $0x10,%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
xor    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    $0x30,%rsp
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<calc_csum>:
push   %rbx
mov    %edx,%ebx
cmp    $0x2,%esi
jl     1240 <calc_csum+0x130>
xor    %ecx,%ecx
mov    %esi,%eax
sub    $0x3,%eax
cmovb  %ecx,%eax
add    $0x1,%eax
cmp    $0xe,%eax
jb     1222 <calc_csum+0x112>
shr    %eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,%r8d
and    $0xfffffff8,%r8d
movd   %ebx,%xmm0
lea    -0x8(%r8),%rbx
mov    %rbx,%rdx
shr    $0x3,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %edx,%ecx
and    $0x3,%ecx
cmp    $0x18,%rbx
jae    1164 <calc_csum+0x54>
pxor   %xmm1,%xmm1
xor    %ebx,%ebx
jmp    11c9 <calc_csum+0xb9>
and    $0xfffffffffffffffc,%rdx
pxor   %xmm1,%xmm1
xor    %ebx,%ebx
xchg   %ax,%ax
movdqu (%rdi,%rbx,4),%xmm2
paddd  %xmm0,%xmm2
movdqu 0x10(%rdi,%rbx,4),%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
movdqu 0x20(%rdi,%rbx,4),%xmm1
movdqu 0x30(%rdi,%rbx,4),%xmm3
movdqu 0x40(%rdi,%rbx,4),%xmm4
paddd  %xmm1,%xmm4
paddd  %xmm2,%xmm4
movdqu 0x50(%rdi,%rbx,4),%xmm2
paddd  %xmm3,%xmm2
paddd  %xmm0,%xmm2
movdqu 0x60(%rdi,%rbx,4),%xmm0
paddd  %xmm4,%xmm0
movdqu 0x70(%rdi,%rbx,4),%xmm1
paddd  %xmm2,%xmm1
add    $0x20,%rbx
add    $0xfffffffffffffffc,%rdx
jne    1170 <calc_csum+0x60>
lea    (%r8,%r8,1),%r9d
test   %rcx,%rcx
je     11fc <calc_csum+0xec>
lea    (%rdi,%rbx,4),%rbx
add    $0x10,%rbx
shl    $0x5,%rcx
xor    %edx,%edx
movdqu -0x10(%rbx,%rdx,1),%xmm2
paddd  %xmm2,%xmm0
movdqu (%rbx,%rdx,1),%xmm2
paddd  %xmm2,%xmm1
add    $0x20,%rdx
cmp    %rdx,%rcx
jne    11e0 <calc_csum+0xd0>
paddd  %xmm1,%xmm0
lea    (%rdi,%r8,4),%rdi
sub    %r9d,%esi
pshufd $0xee,%xmm0,%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
pshufd $0x55,%xmm1,%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
movd   %xmm0,%ebx
cmp    %rax,%r8
je     1240 <calc_csum+0x130>
mov    %esi,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
add    (%rdi),%ebx
add    $0x4,%rdi
lea    -0x2(%rax),%esi
cmp    $0x3,%eax
mov    %esi,%eax
ja     1230 <calc_csum+0x120>
cmp    $0x1,%esi
jne    1251 <calc_csum+0x141>
mov    (%rdi),%edi
shl    $0x8,%edi
call   1030 <htons@plt>
add    %eax,%ebx
mov    %ebx,%eax
sar    $0x10,%eax
movzwl %bx,%ecx
add    %eax,%ecx
mov    %ecx,%eax
sar    $0x10,%eax
add    %ecx,%eax
not    %eax
pop    %rbx
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @calc_csum(i8* %0, i64 %1, i32 %2) {
%4 = alloca i8*
%5 = alloca i64
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32*
store i8* %0, i8** %4
store i64 %1, i64* %5
store i32 %2, i32* %6
%11 = load i64, i64* %5
%12 = trunc i64 %11 to i32
store i32 %12, i32* %7
%13 = load i32, i32* %6
store i32 %13, i32* %8
%14 = load i8*, i8** %4
%15 = bitcast i8* %14 to i32*
store i32* %15, i32** %10
br label %16
16: ; preds = %19, %3
%17 = load i32, i32* %7
%18 = icmp sgt i32 %17, 1
br i1 %18, label %19, label %27
19: ; preds = %16
%20 = load i32*, i32** %10
%21 = getelementptr inbounds i32, i32* %20, i32 1
store i32* %21, i32** %10
%22 = load i32, i32* %20
%23 = load i32, i32* %8
%24 = add nsw i32 %23, %22
store i32 %24, i32* %8
%25 = load i32, i32* %7
%26 = sub nsw i32 %25, 2
store i32 %26, i32* %7
br label %16
27: ; preds = %16
%28 = load i32, i32* %7
%29 = icmp eq i32 %28, 1
br i1 %29, label %30, label %39
30: ; preds = %27
%31 = load i32*, i32** %10
%32 = load i32, i32* %31
%33 = shl i32 %32, 8
%34 = call i64 @htons(i32 %33)
%35 = load i32, i32* %8
%36 = sext i32 %35 to i64
%37 = add nsw i64 %36, %34
%38 = trunc i64 %37 to i32
store i32 %38, i32* %8
br label %39
39: ; preds = %30, %27
%40 = load i32, i32* %8
%41 = ashr i32 %40, 16
%42 = load i32, i32* %8
%43 = and i32 %42, 65535
%44 = add nsw i32 %41, %43
store i32 %44, i32* %8
%45 = load i32, i32* %8
%46 = ashr i32 %45, 16
%47 = load i32, i32* %8
%48 = add nsw i32 %47, %46
store i32 %48, i32* %8
%49 = load i32, i32* %8
%50 = xor i32 %49, -1
store i32 %50, i32* %9
%51 = load i32, i32* %9
ret i32 %51
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @calc_csum(i8* nocapture %0, i64 %1, i32 %2) {
%4 = trunc i64 %1 to i32
%5 = bitcast i8* %0 to i32*
%6 = icmp sgt i32 %4, 1
br i1 %6, label %7, label %114
7: ; preds = %3
%8 = add i32 %4, 1
%9 = call i32 @llvm.umin.i32(i32 %4, i32 3)
%10 = sub i32 %8, %9
%11 = lshr i32 %10, 1
%12 = add nuw i32 %11, 1
%13 = zext i32 %12 to i64
%14 = icmp ult i32 %10, 14
br i1 %14, label %101, label %15
15: ; preds = %7
%16 = and i64 %13, 4294967288
%17 = getelementptr i32, i32* %5, i64 %16
%18 = trunc i64 %16 to i32
%19 = mul i32 %18, -2
%20 = add i32 %19, %4
%21 = insertelement <4 x i32> <i32 poison, i32 0, i32 0, i32 0>, i32 %2, i64 0
%22 = add nsw i64 %16, -8
%23 = lshr exact i64 %22, 3
%24 = add nuw nsw i64 %23, 1
%25 = and i64 %24, 3
%26 = icmp ult i64 %22, 24
br i1 %26, label %72, label %27
27: ; preds = %15
%28 = and i64 %24, 4611686018427387900
br label %29
29: ; preds = %29, %27
%30 = phi i64 [ 0, %27 ], [ %69, %29 ]
%31 = phi <4 x i32> [ %21, %27 ], [ %67, %29 ]
%32 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %27 ], [ %68, %29 ]
%33 = phi i64 [ 0, %27 ], [ %70, %29 ]
%34 = getelementptr i32, i32* %5, i64 %30
%35 = bitcast i32* %34 to <4 x i32>*
%36 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %35
%37 = getelementptr i32, i32* %34, i64 4
%38 = bitcast i32* %37 to <4 x i32>*
%39 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %38
%40 = add <4 x i32> %36, %31
%41 = add <4 x i32> %39, %32
%42 = or i64 %30, 8
%43 = getelementptr i32, i32* %5, i64 %42
%44 = bitcast i32* %43 to <4 x i32>*
%45 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %44
%46 = getelementptr i32, i32* %43, i64 4
%47 = bitcast i32* %46 to <4 x i32>*
%48 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %47
%49 = add <4 x i32> %45, %40
%50 = add <4 x i32> %48, %41
%51 = or i64 %30, 16
%52 = getelementptr i32, i32* %5, i64 %51
%53 = bitcast i32* %52 to <4 x i32>*
%54 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %53
%55 = getelementptr i32, i32* %52, i64 4
%56 = bitcast i32* %55 to <4 x i32>*
%57 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %56
%58 = add <4 x i32> %54, %49
%59 = add <4 x i32> %57, %50
%60 = or i64 %30, 24
%61 = getelementptr i32, i32* %5, i64 %60
%62 = bitcast i32* %61 to <4 x i32>*
%63 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %62
%64 = getelementptr i32, i32* %61, i64 4
%65 = bitcast i32* %64 to <4 x i32>*
%66 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %65
%67 = add <4 x i32> %63, %58
%68 = add <4 x i32> %66, %59
%69 = add nuw i64 %30, 32
%70 = add i64 %33, 4
%71 = icmp eq i64 %70, %28
br i1 %71, label %72, label %29
72: ; preds = %29, %15
%73 = phi <4 x i32> [ undef, %15 ], [ %67, %29 ]
%74 = phi <4 x i32> [ undef, %15 ], [ %68, %29 ]
%75 = phi i64 [ 0, %15 ], [ %69, %29 ]
%76 = phi <4 x i32> [ %21, %15 ], [ %67, %29 ]
%77 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %15 ], [ %68, %29 ]
%78 = icmp eq i64 %25, 0
br i1 %78, label %95, label %79
79: ; preds = %72, %79
%80 = phi i64 [ %92, %79 ], [ %75, %72 ]
%81 = phi <4 x i32> [ %90, %79 ], [ %76, %72 ]
%82 = phi <4 x i32> [ %91, %79 ], [ %77, %72 ]
%83 = phi i64 [ %93, %79 ], [ 0, %72 ]
%84 = getelementptr i32, i32* %5, i64 %80
%85 = bitcast i32* %84 to <4 x i32>*
%86 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %85
%87 = getelementptr i32, i32* %84, i64 4
%88 = bitcast i32* %87 to <4 x i32>*
%89 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %88
%90 = add <4 x i32> %86, %81
%91 = add <4 x i32> %89, %82
%92 = add nuw i64 %80, 8
%93 = add i64 %83, 1
%94 = icmp eq i64 %93, %25
br i1 %94, label %95, label %79
95: ; preds = %79, %72
%96 = phi <4 x i32> [ %73, %72 ], [ %90, %79 ]
%97 = phi <4 x i32> [ %74, %72 ], [ %91, %79 ]
%98 = add <4 x i32> %97, %96
%99 = call i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32> %98)
%100 = icmp eq i64 %16, %13
br i1 %100, label %114, label %101
101: ; preds = %7, %95
%102 = phi i32* [ %5, %7 ], [ %17, %95 ]
%103 = phi i32 [ %4, %7 ], [ %20, %95 ]
%104 = phi i32 [ %2, %7 ], [ %99, %95 ]
br label %105
105: ; preds = %101, %105
%106 = phi i32* [ %109, %105 ], [ %102, %101 ]
%107 = phi i32 [ %112, %105 ], [ %103, %101 ]
%108 = phi i32 [ %111, %105 ], [ %104, %101 ]
%109 = getelementptr inbounds i32, i32* %106, i64 1
%110 = load i32, i32* %106
%111 = add nsw i32 %110, %108
%112 = add nsw i32 %107, -2
%113 = icmp ugt i32 %107, 3
br i1 %113, label %105, label %114
114: ; preds = %105, %95, %3
%115 = phi i32 [ %2, %3 ], [ %99, %95 ], [ %111, %105 ]
%116 = phi i32 [ %4, %3 ], [ %20, %95 ], [ %112, %105 ]
%117 = phi i32* [ %5, %3 ], [ %17, %95 ], [ %109, %105 ]
%118 = icmp eq i32 %116, 1
br i1 %118, label %119, label %125
119: ; preds = %114
%120 = load i32, i32* %117
%121 = shl i32 %120, 8
%122 = tail call i64 @htons(i32 %121)
%123 = trunc i64 %122 to i32
%124 = add i32 %115, %123
br label %125
125: ; preds = %119, %114
%126 = phi i32 [ %124, %119 ], [ %115, %114 ]
%127 = ashr i32 %126, 16
%128 = and i32 %126, 65535
%129 = add nsw i32 %127, %128
%130 = ashr i32 %129, 16
%131 = add nsw i32 %130, %129
%132 = xor i32 %131, -1
ret i32 %132
}