unsigned short checksum(unsigned short *buffer, int length) {
  unsigned long sum;
  for (sum = 0; length > 0; length--) {
    sum += *buffer++;
    sum = (sum >> 16) + (sum & 0xffff);
    sum += (sum >> 16);
  }
  return (unsigned short)(~sum);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<checksum>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movq   $0x0,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jle    116f <checksum+0x6f>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x2,%rcx
mov    %rcx,-0x8(%rbp)
movzwl (%rax),%eax
add    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
shr    $0x10,%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
and    $0xffff,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
shr    $0x10,%rax
add    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1113 <checksum+0x13>
mov    -0x18(%rbp),%rax
xor    $0xffffffffffffffff,%rax
movzwl %ax,%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<checksum>:
test   %esi,%esi
jle    110d <checksum+0xd>
cmp    $0x1,%esi
jne    1112 <checksum+0x12>
xor    %eax,%eax
jmp    115e <checksum+0x5e>
mov    $0xffff,%ax
ret
mov    %esi,%ecx
and    $0xfffffffe,%ecx
xor    %eax,%eax
nopl   0x0(%rax)
movzwl (%rdi),%edx
add    %rax,%rdx
movzwl %dx,%eax
shr    $0x10,%rdx
add    %rdx,%rax
mov    %rax,%rdx
shr    $0x10,%rdx
add    %rax,%rdx
movzwl 0x2(%rdi),%eax
add    $0x4,%rdi
add    %rdx,%rax
movzwl %ax,%edx
shr    $0x10,%rax
add    %rax,%rdx
mov    %rdx,%rax
shr    $0x10,%rax
add    %rdx,%rax
add    $0xfffffffe,%ecx
jne    1120 <checksum+0x20>
test   $0x1,%sil
je     117e <checksum+0x7e>
movzwl (%rdi),%ecx
add    %rcx,%rax
movzwl %ax,%ecx
shr    $0x10,%rax
add    %rax,%rcx
mov    %rcx,%rax
shr    $0x10,%rax
add    %rcx,%rax
not    %eax
ret

LLVM IR (-O0):
define zeroext i16 @checksum(i16* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i16*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i64
store i16* %0, i16** %3
store i32 %1, i32* %4
store i64 0, i64* %5
br label %6
6: ; preds = %25, %2
%7 = load i32, i32* %4
%8 = icmp sgt i32 %7, 0
br i1 %8, label %9, label %28
9: ; preds = %6
%10 = load i16*, i16** %3
%11 = getelementptr inbounds i16, i16* %10, i32 1
store i16* %11, i16** %3
%12 = load i16, i16* %10
%13 = zext i16 %12 to i64
%14 = load i64, i64* %5
%15 = add i64 %14, %13
store i64 %15, i64* %5
%16 = load i64, i64* %5
%17 = lshr i64 %16, 16
%18 = load i64, i64* %5
%19 = and i64 %18, 65535
%20 = add i64 %17, %19
store i64 %20, i64* %5
%21 = load i64, i64* %5
%22 = lshr i64 %21, 16
%23 = load i64, i64* %5
%24 = add i64 %23, %22
store i64 %24, i64* %5
br label %25
25: ; preds = %9
%26 = load i32, i32* %4
%27 = add nsw i32 %26, -1
store i32 %27, i32* %4
br label %6
28: ; preds = %6
%29 = load i64, i64* %5
%30 = xor i64 %29, -1
%31 = trunc i64 %30 to i16
ret i16 %31
}

LLVM IR (-O2):
define zeroext i16 @checksum(i16* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %3, label %4, label %51
4: ; preds = %2
%5 = and i32 %1, 1
%6 = icmp eq i32 %1, 1
br i1 %6, label %33, label %7
7: ; preds = %4
%8 = and i32 %1, -2
br label %9
9: ; preds = %9, %7
%10 = phi i64 [ 0, %7 ], [ %30, %9 ]
%11 = phi i16* [ %0, %7 ], [ %22, %9 ]
%12 = phi i32 [ 0, %7 ], [ %31, %9 ]
%13 = getelementptr inbounds i16, i16* %11, i64 1
%14 = load i16, i16* %11
%15 = zext i16 %14 to i64
%16 = add nsw i64 %10, %15
%17 = lshr i64 %16, 16
%18 = and i64 %16, 65535
%19 = add nuw nsw i64 %17, %18
%20 = lshr i64 %19, 16
%21 = add nuw nsw i64 %20, %19
%22 = getelementptr inbounds i16, i16* %11, i64 2
%23 = load i16, i16* %13
%24 = zext i16 %23 to i64
%25 = add nuw nsw i64 %21, %24
%26 = lshr i64 %25, 16
%27 = and i64 %25, 65535
%28 = add nuw nsw i64 %26, %27
%29 = lshr i64 %28, 16
%30 = add nuw nsw i64 %29, %28
%31 = add i32 %12, 2
%32 = icmp eq i32 %31, %8
br i1 %32, label %33, label %9
33: ; preds = %9, %4
%34 = phi i64 [ undef, %4 ], [ %30, %9 ]
%35 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %30, %9 ]
%36 = phi i16* [ %0, %4 ], [ %22, %9 ]
%37 = icmp eq i32 %5, 0
br i1 %37, label %47, label %38
38: ; preds = %33
%39 = load i16, i16* %36
%40 = zext i16 %39 to i64
%41 = add nsw i64 %35, %40
%42 = lshr i64 %41, 16
%43 = and i64 %41, 65535
%44 = add nuw nsw i64 %42, %43
%45 = lshr i64 %44, 16
%46 = add nuw nsw i64 %45, %44
br label %47
47: ; preds = %33, %38
%48 = phi i64 [ %34, %33 ], [ %46, %38 ]
%49 = trunc i64 %48 to i16
%50 = xor i16 %49, -1
br label %51
51: ; preds = %47, %2
%52 = phi i16 [ -1, %2 ], [ %50, %47 ]
ret i16 %52
}