unsigned short checksum(const void *data, int length) {
  const unsigned short *buf = data;
  unsigned int sum = 0;
  while (length >= 2) {
    sum += *buf++;
    if (sum & 0x80000000) {
      sum = (sum & 0xffff) + (sum >> 16);
    }
    length -= 2;
  }
  if (length) {
    unsigned char temp[2];
    temp[0] = *(unsigned char *)buf;
    temp[1] = 0;
    sum += *(unsigned short *)temp;
  }
  while (sum >> 16) {
    sum = (sum & 0xffff) + (sum >> 16);
  }
  return ~sum;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<checksum>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x2,-0xc(%rbp)
jl     116e <checksum+0x6e>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x2,%rcx
mov    %rcx,-0x18(%rbp)
movzwl (%rax),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
and    $0x80000000,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     1160 <checksum+0x60>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
and    $0xffff,%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
shr    $0x10,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x2,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    111a <checksum+0x1a>
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
je     118f <checksum+0x8f>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    (%rax),%al
mov    %al,-0x1e(%rbp)
movb   $0x0,-0x1d(%rbp)
movzwl -0x1e(%rbp),%eax
add    -0x1c(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1194 <checksum+0x94>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
shr    $0x10,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     11bb <checksum+0xbb>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
and    $0xffff,%eax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
shr    $0x10,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1194 <checksum+0x94>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
xor    $0xffffffff,%eax
movzwl %ax,%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<checksum>:
xor    %eax,%eax
cmp    $0x2,%esi
jl     1132 <checksum+0x32>
mov    %esi,%ecx
nopl   0x0(%rax)
movzwl (%rdi),%edx
add    $0x2,%rdi
add    %eax,%edx
movzwl %dx,%esi
mov    %edx,%eax
shr    $0x10,%eax
add    %esi,%eax
test   %edx,%edx
cmovns %edx,%eax
lea    -0x2(%rcx),%esi
cmp    $0x3,%ecx
mov    %esi,%ecx
ja     1110 <checksum+0x10>
test   %esi,%esi
je     113b <checksum+0x3b>
movzbl (%rdi),%ecx
add    %ecx,%eax
cmp    $0x10000,%eax
jb     1161 <checksum+0x61>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
mov    %eax,%ecx
shr    $0x10,%ecx
movzwl %ax,%eax
add    %ecx,%eax
cmp    $0xffff,%eax
ja     1150 <checksum+0x50>
not    %eax
ret

LLVM IR (-O0):
define zeroext i16 @checksum(i8* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i8*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i16*
%6 = alloca i32
%7 = alloca [2 x i8]
store i8* %0, i8** %3
store i32 %1, i32* %4
%8 = load i8*, i8** %3
%9 = bitcast i8* %8 to i16*
store i16* %9, i16** %5
store i32 0, i32* %6
br label %10
10: ; preds = %29, %2
%11 = load i32, i32* %4
%12 = icmp sge i32 %11, 2
br i1 %12, label %13, label %32
13: ; preds = %10
%14 = load i16*, i16** %5
%15 = getelementptr inbounds i16, i16* %14, i32 1
store i16* %15, i16** %5
%16 = load i16, i16* %14
%17 = zext i16 %16 to i32
%18 = load i32, i32* %6
%19 = add i32 %18, %17
store i32 %19, i32* %6
%20 = load i32, i32* %6
%21 = and i32 %20, -2147483648
%22 = icmp ne i32 %21, 0
br i1 %22, label %23, label %29
23: ; preds = %13
%24 = load i32, i32* %6
%25 = and i32 %24, 65535
%26 = load i32, i32* %6
%27 = lshr i32 %26, 16
%28 = add i32 %25, %27
store i32 %28, i32* %6
br label %29
29: ; preds = %23, %13
%30 = load i32, i32* %4
%31 = sub nsw i32 %30, 2
store i32 %31, i32* %4
br label %10
32: ; preds = %10
%33 = load i32, i32* %4
%34 = icmp ne i32 %33, 0
br i1 %34, label %35, label %47
35: ; preds = %32
%36 = load i16*, i16** %5
%37 = bitcast i16* %36 to i8*
%38 = load i8, i8* %37
%39 = getelementptr inbounds [2 x i8], [2 x i8]* %7, i64 0, i64 0
store i8 %38, i8* %39
%40 = getelementptr inbounds [2 x i8], [2 x i8]* %7, i64 0, i64 1
store i8 0, i8* %40
%41 = getelementptr inbounds [2 x i8], [2 x i8]* %7, i64 0, i64 0
%42 = bitcast i8* %41 to i16*
%43 = load i16, i16* %42
%44 = zext i16 %43 to i32
%45 = load i32, i32* %6
%46 = add i32 %45, %44
store i32 %46, i32* %6
br label %47
47: ; preds = %35, %32
br label %48
48: ; preds = %52, %47
%49 = load i32, i32* %6
%50 = lshr i32 %49, 16
%51 = icmp ne i32 %50, 0
br i1 %51, label %52, label %58
52: ; preds = %48
%53 = load i32, i32* %6
%54 = and i32 %53, 65535
%55 = load i32, i32* %6
%56 = lshr i32 %55, 16
%57 = add i32 %54, %56
store i32 %57, i32* %6
br label %48
58: ; preds = %48
%59 = load i32, i32* %6
%60 = xor i32 %59, -1
%61 = trunc i32 %60 to i16
ret i16 %61
}

LLVM IR (-O2):
define zeroext i16 @checksum(i8* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = bitcast i8* %0 to i16*
%4 = icmp sgt i32 %1, 1
br i1 %4, label %5, label %20
5: ; preds = %2, %5
%6 = phi i32 [ %18, %5 ], [ %1, %2 ]
%7 = phi i16* [ %9, %5 ], [ %3, %2 ]
%8 = phi i32 [ %17, %5 ], [ 0, %2 ]
%9 = getelementptr inbounds i16, i16* %7, i64 1
%10 = load i16, i16* %7
%11 = zext i16 %10 to i32
%12 = add i32 %8, %11
%13 = icmp sgt i32 %12, -1
%14 = and i32 %12, 65535
%15 = lshr i32 %12, 16
%16 = add nuw nsw i32 %14, %15
%17 = select i1 %13, i32 %12, i32 %16
%18 = add nsw i32 %6, -2
%19 = icmp ugt i32 %6, 3
br i1 %19, label %5, label %20
20: ; preds = %5, %2
%21 = phi i32 [ 0, %2 ], [ %17, %5 ]
%22 = phi i16* [ %3, %2 ], [ %9, %5 ]
%23 = phi i32 [ %1, %2 ], [ %18, %5 ]
%24 = icmp eq i32 %23, 0
br i1 %24, label %30, label %25
25: ; preds = %20
%26 = bitcast i16* %22 to i8*
%27 = load i8, i8* %26
%28 = zext i8 %27 to i32
%29 = add nuw i32 %21, %28
br label %30
30: ; preds = %25, %20
%31 = phi i32 [ %29, %25 ], [ %21, %20 ]
%32 = icmp ult i32 %31, 65536
br i1 %32, label %39, label %33
33: ; preds = %30, %33
%34 = phi i32 [ %37, %33 ], [ %31, %30 ]
%35 = lshr i32 %34, 16
%36 = and i32 %34, 65535
%37 = add nuw nsw i32 %36, %35
%38 = icmp ult i32 %37, 65536
br i1 %38, label %39, label %33
39: ; preds = %33, %30
%40 = phi i32 [ %31, %30 ], [ %37, %33 ]
%41 = trunc i32 %40 to i16
%42 = xor i16 %41, -1
ret i16 %42
}