unsigned short checksum(unsigned short *buf, int count) {
  unsigned long sum = 0;
  while (count--) {
    sum += *buf++;
    if (sum & 0xffff0000) {
      sum &= 0xffff;
      sum++;
    }
  }
  return ~(sum & 0xffff);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<checksum>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movq   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,-0xc(%rbp)
cmp    $0x0,%eax
je     1178 <checksum+0x78>
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)
movabs $0xffff0000,%rax
and    -0x18(%rbp),%rax
cmp    $0x0,%rax
je     1173 <checksum+0x73>
mov    -0x18(%rbp),%rax
and    $0xffff,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
jmp    1113 <checksum+0x13>
mov    -0x18(%rbp),%rax
and    $0xffff,%rax
xor    $0xffffffffffffffff,%rax
movzwl %ax,%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<checksum>:
test   %esi,%esi
je     110d <checksum+0xd>
cmp    $0x1,%esi
jne    1112 <checksum+0x12>
xor    %eax,%eax
jmp    1158 <checksum+0x58>
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
add    $0x1,%rax
test   $0xffff0000,%edx
cmove  %rdx,%rax
movzwl 0x2(%rdi),%edx
add    $0x4,%rdi
add    %rax,%rdx
movzwl %dx,%eax
add    $0x1,%rax
test   $0xffff0000,%edx
cmove  %rdx,%rax
add    $0xfffffffe,%ecx
jne    1120 <checksum+0x20>
test   $0x1,%sil
je     1174 <checksum+0x74>
movzwl (%rdi),%ecx
add    %rcx,%rax
movzwl %ax,%ecx
add    $0x1,%rcx
test   $0xffff0000,%eax
cmovne %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 = add nsw i32 %7, -1
store i32 %8, i32* %4
%9 = icmp ne i32 %7, 0
br i1 %9, label %10, label %26
10: ; preds = %6
%11 = load i16*, i16** %3
%12 = getelementptr inbounds i16, i16* %11, i32 1
store i16* %12, i16** %3
%13 = load i16, i16* %11
%14 = zext i16 %13 to i64
%15 = load i64, i64* %5
%16 = add i64 %15, %14
store i64 %16, i64* %5
%17 = load i64, i64* %5
%18 = and i64 %17, 4294901760
%19 = icmp ne i64 %18, 0
br i1 %19, label %20, label %25
20: ; preds = %10
%21 = load i64, i64* %5
%22 = and i64 %21, 65535
store i64 %22, i64* %5
%23 = load i64, i64* %5
%24 = add i64 %23, 1
store i64 %24, i64* %5
br label %25
25: ; preds = %20, %10
br label %6
26: ; preds = %6
%27 = load i64, i64* %5
%28 = and i64 %27, 65535
%29 = xor i64 %28, -1
%30 = trunc i64 %29 to i16
ret i16 %30
}

LLVM IR (-O2):
define zeroext i16 @checksum(i16* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp eq i32 %1, 0
br i1 %3, label %51, label %4
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 i64 %10, %15
%17 = and i64 %16, 4294901760
%18 = icmp eq i64 %17, 0
%19 = and i64 %16, 65535
%20 = add nuw nsw i64 %19, 1
%21 = select i1 %18, i64 %16, i64 %20
%22 = getelementptr inbounds i16, i16* %11, i64 2
%23 = load i16, i16* %13
%24 = zext i16 %23 to i64
%25 = add i64 %21, %24
%26 = and i64 %25, 4294901760
%27 = icmp eq i64 %26, 0
%28 = and i64 %25, 65535
%29 = add nuw nsw i64 %28, 1
%30 = select i1 %27, i64 %25, i64 %29
%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 i64 %35, %40
%42 = and i64 %41, 4294901760
%43 = icmp eq i64 %42, 0
%44 = and i64 %41, 65535
%45 = add nuw nsw i64 %44, 1
%46 = select i1 %43, i64 %41, i64 %45
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
}