#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 unsigned short uint32_t;

/* Variables and functions */
unsigned short cal_cksum(unsigned short *addr, int len) {
  int nleft = len;
  uint32_t sum = 0;
  unsigned short *w = addr;
  unsigned short answer = 0;
  while (nleft > 1) {
    sum += *w++;
    nleft -= 2;
  }
  if (nleft == 1) {
    *(unsigned char *)(&answer) = *(unsigned char *)w;
    sum += answer;
  }
  sum = (sum >> 16) + (sum & 0xffff);
  sum += (sum >> 16);
  answer = ~sum;
  return (answer);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<cal_cksum>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
movw   $0x0,-0x12(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
movw   $0x0,-0x22(%rbp)
cmpl   $0x1,-0x10(%rbp)
jle    1159 <cal_cksum+0x59>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x2,%rcx
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movzwl (%rax),%ecx
movzwl -0x12(%rbp),%eax
add    %ecx,%eax
mov    %ax,-0x12(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
sub    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
jmp    1125 <cal_cksum+0x25>
cmpl   $0x1,-0x10(%rbp)
jne    117a <cal_cksum+0x7a>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    (%rax),%al
mov    %al,-0x22(%rbp)
movzwl -0x22(%rbp),%ecx
movzwl -0x12(%rbp),%eax
add    %ecx,%eax
mov    %ax,-0x12(%rbp)
movzwl -0x12(%rbp),%eax
sar    $0x10,%eax
movzwl -0x12(%rbp),%ecx
and    $0xffff,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %ax,-0x12(%rbp)
movzwl -0x12(%rbp),%ecx
sar    $0x10,%ecx
movzwl -0x12(%rbp),%eax
add    %ecx,%eax
mov    %ax,-0x12(%rbp)
movzwl -0x12(%rbp),%eax
xor    $0xffffffff,%eax
mov    %ax,-0x22(%rbp)
movzwl -0x22(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<cal_cksum>:
xor    %eax,%eax
cmp    $0x2,%esi
jl     1154 <cal_cksum+0x54>
mov    %esi,%r9d
sub    $0x3,%r9d
cmovb  %eax,%r9d
add    $0x1,%r9d
cmp    $0x1e,%r9d
jb     122f <cal_cksum+0x12f>
shr    %r9d
add    $0x1,%r9d
mov    %r9d,%r8d
and    $0xfffffff0,%r8d
lea    -0x10(%r8),%rdx
mov    %rdx,%rax
shr    $0x4,%rax
add    $0x1,%rax
mov    %eax,%ecx
and    $0x3,%ecx
cmp    $0x30,%rdx
jae    115b <cal_cksum+0x5b>
pxor   %xmm0,%xmm0
xor    %edx,%edx
pxor   %xmm1,%xmm1
jmp    11c9 <cal_cksum+0xc9>
xor    %eax,%eax
jmp    1251 <cal_cksum+0x151>
and    $0xfffffffffffffffc,%rax
pxor   %xmm0,%xmm0
xor    %edx,%edx
pxor   %xmm1,%xmm1
nopl   0x0(%rax)
movdqu (%rdi,%rdx,2),%xmm2
paddw  %xmm0,%xmm2
movdqu 0x10(%rdi,%rdx,2),%xmm0
paddw  %xmm1,%xmm0
movdqu 0x20(%rdi,%rdx,2),%xmm1
movdqu 0x30(%rdi,%rdx,2),%xmm3
movdqu 0x40(%rdi,%rdx,2),%xmm4
paddw  %xmm1,%xmm4
paddw  %xmm2,%xmm4
movdqu 0x50(%rdi,%rdx,2),%xmm2
paddw  %xmm3,%xmm2
paddw  %xmm0,%xmm2
movdqu 0x60(%rdi,%rdx,2),%xmm0
paddw  %xmm4,%xmm0
movdqu 0x70(%rdi,%rdx,2),%xmm1
paddw  %xmm2,%xmm1
add    $0x40,%rdx
add    $0xfffffffffffffffc,%rax
jne    1170 <cal_cksum+0x70>
lea    (%r8,%r8,1),%r10d
test   %rcx,%rcx
je     11fc <cal_cksum+0xfc>
lea    (%rdi,%rdx,2),%rdx
add    $0x10,%rdx
shl    $0x5,%rcx
xor    %eax,%eax
movdqu -0x10(%rdx,%rax,1),%xmm2
paddw  %xmm2,%xmm0
movdqu (%rdx,%rax,1),%xmm2
paddw  %xmm2,%xmm1
add    $0x20,%rax
cmp    %rax,%rcx
jne    11e0 <cal_cksum+0xe0>
paddw  %xmm1,%xmm0
lea    (%rdi,%r8,2),%rdi
sub    %r10d,%esi
pshufd $0xee,%xmm0,%xmm1
paddw  %xmm0,%xmm1
pshufd $0x55,%xmm1,%xmm0
paddw  %xmm1,%xmm0
movdqa %xmm0,%xmm1
psrld  $0x10,%xmm1
paddw  %xmm0,%xmm1
movd   %xmm1,%eax
cmp    %r9,%r8
je     1251 <cal_cksum+0x151>
mov    %esi,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    (%rdi),%ax
add    $0x2,%rdi
lea    -0x2(%rcx),%esi
cmp    $0x3,%ecx
mov    %esi,%ecx
ja     1240 <cal_cksum+0x140>
cmp    $0x1,%esi
jne    125b <cal_cksum+0x15b>
movzbl (%rdi),%ecx
add    %ecx,%eax
not    %eax
ret

LLVM IR (-O0):
define zeroext i16 @cal_cksum(i16* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i16*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i16
%7 = alloca i16*
%8 = alloca i16
store i16* %0, i16** %3
store i32 %1, i32* %4
%9 = load i32, i32* %4
store i32 %9, i32* %5
store i16 0, i16* %6
%10 = load i16*, i16** %3
store i16* %10, i16** %7
store i16 0, i16* %8
br label %11
11: ; preds = %14, %2
%12 = load i32, i32* %5
%13 = icmp sgt i32 %12, 1
br i1 %13, label %14, label %25
14: ; preds = %11
%15 = load i16*, i16** %7
%16 = getelementptr inbounds i16, i16* %15, i32 1
store i16* %16, i16** %7
%17 = load i16, i16* %15
%18 = zext i16 %17 to i32
%19 = load i16, i16* %6
%20 = zext i16 %19 to i32
%21 = add nsw i32 %20, %18
%22 = trunc i32 %21 to i16
store i16 %22, i16* %6
%23 = load i32, i32* %5
%24 = sub nsw i32 %23, 2
store i32 %24, i32* %5
br label %11
25: ; preds = %11
%26 = load i32, i32* %5
%27 = icmp eq i32 %26, 1
br i1 %27, label %28, label %39
28: ; preds = %25
%29 = load i16*, i16** %7
%30 = bitcast i16* %29 to i8*
%31 = load i8, i8* %30
%32 = bitcast i16* %8 to i8*
store i8 %31, i8* %32
%33 = load i16, i16* %8
%34 = zext i16 %33 to i32
%35 = load i16, i16* %6
%36 = zext i16 %35 to i32
%37 = add nsw i32 %36, %34
%38 = trunc i32 %37 to i16
store i16 %38, i16* %6
br label %39
39: ; preds = %28, %25
%40 = load i16, i16* %6
%41 = zext i16 %40 to i32
%42 = ashr i32 %41, 16
%43 = load i16, i16* %6
%44 = zext i16 %43 to i32
%45 = and i32 %44, 65535
%46 = add nsw i32 %42, %45
%47 = trunc i32 %46 to i16
store i16 %47, i16* %6
%48 = load i16, i16* %6
%49 = zext i16 %48 to i32
%50 = ashr i32 %49, 16
%51 = load i16, i16* %6
%52 = zext i16 %51 to i32
%53 = add nsw i32 %52, %50
%54 = trunc i32 %53 to i16
store i16 %54, i16* %6
%55 = load i16, i16* %6
%56 = zext i16 %55 to i32
%57 = xor i32 %56, -1
%58 = trunc i32 %57 to i16
store i16 %58, i16* %8
%59 = load i16, i16* %8
ret i16 %59
}

LLVM IR (-O2):
define zeroext i16 @cal_cksum(i16* 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, 30
br i1 %11, label %97, label %12
12: ; preds = %4
%13 = and i64 %10, 4294967280
%14 = getelementptr i16, i16* %0, i64 %13
%15 = trunc i64 %13 to i32
%16 = mul i32 %15, -2
%17 = add i32 %16, %1
%18 = add nsw i64 %13, -16
%19 = lshr exact i64 %18, 4
%20 = add nuw nsw i64 %19, 1
%21 = and i64 %20, 3
%22 = icmp ult i64 %18, 48
br i1 %22, label %68, label %23
23: ; preds = %12
%24 = and i64 %20, 2305843009213693948
br label %25
25: ; preds = %25, %23
%26 = phi i64 [ 0, %23 ], [ %65, %25 ]
%27 = phi <8 x i16> [ zeroinitializer, %23 ], [ %63, %25 ]
%28 = phi <8 x i16> [ zeroinitializer, %23 ], [ %64, %25 ]
%29 = phi i64 [ 0, %23 ], [ %66, %25 ]
%30 = getelementptr i16, i16* %0, i64 %26
%31 = bitcast i16* %30 to <8 x i16>*
%32 = load <8 x i16>, <8 x i16>* %31
%33 = getelementptr i16, i16* %30, i64 8
%34 = bitcast i16* %33 to <8 x i16>*
%35 = load <8 x i16>, <8 x i16>* %34
%36 = add <8 x i16> %32, %27
%37 = add <8 x i16> %35, %28
%38 = or i64 %26, 16
%39 = getelementptr i16, i16* %0, i64 %38
%40 = bitcast i16* %39 to <8 x i16>*
%41 = load <8 x i16>, <8 x i16>* %40
%42 = getelementptr i16, i16* %39, i64 8
%43 = bitcast i16* %42 to <8 x i16>*
%44 = load <8 x i16>, <8 x i16>* %43
%45 = add <8 x i16> %41, %36
%46 = add <8 x i16> %44, %37
%47 = or i64 %26, 32
%48 = getelementptr i16, i16* %0, i64 %47
%49 = bitcast i16* %48 to <8 x i16>*
%50 = load <8 x i16>, <8 x i16>* %49
%51 = getelementptr i16, i16* %48, i64 8
%52 = bitcast i16* %51 to <8 x i16>*
%53 = load <8 x i16>, <8 x i16>* %52
%54 = add <8 x i16> %50, %45
%55 = add <8 x i16> %53, %46
%56 = or i64 %26, 48
%57 = getelementptr i16, i16* %0, i64 %56
%58 = bitcast i16* %57 to <8 x i16>*
%59 = load <8 x i16>, <8 x i16>* %58
%60 = getelementptr i16, i16* %57, i64 8
%61 = bitcast i16* %60 to <8 x i16>*
%62 = load <8 x i16>, <8 x i16>* %61
%63 = add <8 x i16> %59, %54
%64 = add <8 x i16> %62, %55
%65 = add nuw i64 %26, 64
%66 = add i64 %29, 4
%67 = icmp eq i64 %66, %24
br i1 %67, label %68, label %25
68: ; preds = %25, %12
%69 = phi <8 x i16> [ undef, %12 ], [ %63, %25 ]
%70 = phi <8 x i16> [ undef, %12 ], [ %64, %25 ]
%71 = phi i64 [ 0, %12 ], [ %65, %25 ]
%72 = phi <8 x i16> [ zeroinitializer, %12 ], [ %63, %25 ]
%73 = phi <8 x i16> [ 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 <8 x i16> [ %86, %75 ], [ %72, %68 ]
%78 = phi <8 x i16> [ %87, %75 ], [ %73, %68 ]
%79 = phi i64 [ %89, %75 ], [ 0, %68 ]
%80 = getelementptr i16, i16* %0, i64 %76
%81 = bitcast i16* %80 to <8 x i16>*
%82 = load <8 x i16>, <8 x i16>* %81
%83 = getelementptr i16, i16* %80, i64 8
%84 = bitcast i16* %83 to <8 x i16>*
%85 = load <8 x i16>, <8 x i16>* %84
%86 = add <8 x i16> %82, %77
%87 = add <8 x i16> %85, %78
%88 = add nuw i64 %76, 16
%89 = add i64 %79, 1
%90 = icmp eq i64 %89, %21
br i1 %90, label %91, label %75
91: ; preds = %75, %68
%92 = phi <8 x i16> [ %69, %68 ], [ %86, %75 ]
%93 = phi <8 x i16> [ %70, %68 ], [ %87, %75 ]
%94 = add <8 x i16> %93, %92
%95 = call i16 @llvm.vector.reduce.add.v8i16(<8 x i16> %94)
%96 = icmp eq i64 %13, %10
br i1 %96, label %110, label %97
97: ; preds = %4, %91
%98 = phi i16* [ %0, %4 ], [ %14, %91 ]
%99 = phi i16 [ 0, %4 ], [ %95, %91 ]
%100 = phi i32 [ %1, %4 ], [ %17, %91 ]
br label %101
101: ; preds = %97, %101
%102 = phi i16* [ %105, %101 ], [ %98, %97 ]
%103 = phi i16 [ %107, %101 ], [ %99, %97 ]
%104 = phi i32 [ %108, %101 ], [ %100, %97 ]
%105 = getelementptr inbounds i16, i16* %102, i64 1
%106 = load i16, i16* %102
%107 = add i16 %106, %103
%108 = add nsw i32 %104, -2
%109 = icmp ugt i32 %104, 3
br i1 %109, label %101, label %110
110: ; preds = %101, %91, %2
%111 = phi i32 [ %1, %2 ], [ %17, %91 ], [ %108, %101 ]
%112 = phi i16 [ 0, %2 ], [ %95, %91 ], [ %107, %101 ]
%113 = phi i16* [ %0, %2 ], [ %14, %91 ], [ %105, %101 ]
%114 = icmp eq i32 %111, 1
br i1 %114, label %115, label %120
115: ; preds = %110
%116 = bitcast i16* %113 to i8*
%117 = load i8, i8* %116
%118 = zext i8 %117 to i16
%119 = add i16 %112, %118
br label %120
120: ; preds = %115, %110
%121 = phi i16 [ %119, %115 ], [ %112, %110 ]
%122 = xor i16 %121, -1
ret i16 %122
}