#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 */

/* Variables and functions */
int IPPROTO_TCP;
unsigned short tcp_checksum(int bytes, char *tcp_segment, char *net_addresses) {
  unsigned short *p = (unsigned short *)net_addresses;
  unsigned short x = (bytes + 1) >> 1;
  unsigned long sum = bytes + IPPROTO_TCP;
  unsigned short carry;
  sum += *p + p[1] + p[2] + p[3];
  p = (unsigned short *)tcp_segment;
  if (bytes & 1)
    tcp_segment[bytes] = 0;
  sum += *p + p[1] + p[2] + p[3] + p[4] + p[5] + p[6] + p[7] + p[9];
  p += 10;
  x -= 10;
  while (x--)
    sum += *p++;
  carry = sum;
  while (sum >>= 16) {
    sum += carry;
    carry = sum;
  }
  return carry ^ 65535;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<tcp_checksum>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x4(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
sar    $0x1,%eax
mov    %ax,-0x22(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
mov    0x2eba(%rip),%rcx
add    (%rcx),%eax
cltq
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
movzwl (%rax),%eax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
movzwl 0x2(%rcx),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
movzwl 0x4(%rcx),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
movzwl 0x6(%rcx),%ecx
add    %ecx,%eax
cltq
add    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x4(%rbp),%eax
and    $0x1,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     1188 <tcp_checksum+0x88>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movslq -0x4(%rbp),%rcx
movb   $0x0,(%rax,%rcx,1)
mov    -0x20(%rbp),%rax
movzwl (%rax),%eax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
movzwl 0x2(%rcx),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
movzwl 0x4(%rcx),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
movzwl 0x6(%rcx),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
movzwl 0x8(%rcx),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
movzwl 0xa(%rcx),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
movzwl 0xc(%rcx),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
movzwl 0xe(%rcx),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
movzwl 0x12(%rcx),%ecx
add    %ecx,%eax
cltq
add    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0x14,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
movzwl -0x22(%rbp),%eax
sub    $0xa,%eax
mov    %ax,-0x22(%rbp)
mov    -0x22(%rbp),%ax
mov    %ax,%cx
add    $0xffff,%cx
mov    %cx,-0x22(%rbp)
cmp    $0x0,%ax
je     1238 <tcp_checksum+0x138>
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x2,%rcx
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movzwl (%rax),%eax
add    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
jmp    1200 <tcp_checksum+0x100>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %ax,-0x32(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
shr    $0x10,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
cmp    $0x0,%rax
je     126f <tcp_checksum+0x16f>
movzwl -0x32(%rbp),%eax
add    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %ax,-0x32(%rbp)
jmp    1240 <tcp_checksum+0x140>
movzwl -0x32(%rbp),%eax
xor    $0xffff,%eax
movzwl %ax,%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<tcp_checksum>:
lea    0x1(%rdi),%r8d
shr    %r8d
mov    0x2eda(%rip),%rax
movslq (%rax),%rcx
movslq %edi,%rax
add    %rax,%rcx
movzwl (%rdx),%r10d
movzwl 0x2(%rdx),%edi
movzwl 0x4(%rdx),%r9d
movzwl 0x6(%rdx),%r11d
test   $0x1,%al
je     1131 <tcp_checksum+0x31>
movb   $0x0,(%rsi,%rax,1)
movdqu (%rsi),%xmm0
pxor   %xmm1,%xmm1
movdqa %xmm0,%xmm2
punpckhwd %xmm1,%xmm2
movdqa %xmm2,%xmm3
punpckldq %xmm1,%xmm3
punpcklwd %xmm1,%xmm0
movdqa %xmm0,%xmm4
punpckldq %xmm1,%xmm4
paddq  %xmm3,%xmm4
punpckhdq %xmm1,%xmm2
punpckhdq %xmm1,%xmm0
paddq  %xmm2,%xmm0
paddq  %xmm4,%xmm0
movzwl 0x12(%rsi),%edx
add    %r10,%rcx
add    %rdi,%rcx
add    %r9,%rcx
add    %r11,%rcx
pshufd $0xee,%xmm0,%xmm1
paddq  %xmm0,%xmm1
movq   %xmm1,%rax
add    %rdx,%rax
add    %rcx,%rax
lea    -0xa(%r8),%r10d
test   %r10w,%r10w
je     12b0 <tcp_checksum+0x1b0>
lea    0x14(%rsi),%rcx
add    $0xfffffff5,%r8d
cmp    $0x3,%r8w
jb     128c <tcp_checksum+0x18c>
movzwl %r8w,%r8d
add    $0x1,%r8
mov    %r8d,%r9d
and    $0xfffffffc,%r9d
movq   %rax,%xmm0
lea    -0x4(%r9),%rax
mov    %rax,%rdx
shr    $0x2,%rdx
add    $0x1,%rdx
test   %rax,%rax
je     12d8 <tcp_checksum+0x1d8>
mov    %rdx,%rax
and    $0xfffffffffffffffe,%rax
pxor   %xmm2,%xmm2
xor    %edi,%edi
pxor   %xmm1,%xmm1
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movd   0x14(%rsi,%rdi,2),%xmm3
movd   0x18(%rsi,%rdi,2),%xmm4
punpcklwd %xmm2,%xmm3
punpckldq %xmm2,%xmm3
paddq  %xmm0,%xmm3
punpcklwd %xmm2,%xmm4
punpckldq %xmm2,%xmm4
paddq  %xmm1,%xmm4
movd   0x1c(%rsi,%rdi,2),%xmm0
movd   0x20(%rsi,%rdi,2),%xmm1
punpcklwd %xmm2,%xmm0
punpckldq %xmm2,%xmm0
paddq  %xmm3,%xmm0
punpcklwd %xmm2,%xmm1
punpckldq %xmm2,%xmm1
paddq  %xmm4,%xmm1
add    $0x8,%rdi
add    $0xfffffffffffffffe,%rax
jne    11f0 <tcp_checksum+0xf0>
test   $0x1,%dl
je     126e <tcp_checksum+0x16e>
movd   (%rcx,%rdi,2),%xmm2
movd   0x4(%rcx,%rdi,2),%xmm3
pxor   %xmm4,%xmm4
punpcklwd %xmm4,%xmm2
punpckldq %xmm4,%xmm2
paddq  %xmm2,%xmm0
punpcklwd %xmm4,%xmm3
punpckldq %xmm4,%xmm3
paddq  %xmm3,%xmm1
paddq  %xmm1,%xmm0
pshufd $0xee,%xmm0,%xmm1
paddq  %xmm0,%xmm1
movq   %xmm1,%rax
cmp    %r9,%r8
je     12b0 <tcp_checksum+0x1b0>
sub    %r9d,%r10d
lea    (%rcx,%r9,2),%rcx
movzwl %r10w,%edx
xor    %esi,%esi
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
movzwl (%rcx,%rsi,2),%edi
add    %rdi,%rax
add    $0x1,%rsi
cmp    %si,%dx
jne    12a0 <tcp_checksum+0x1a0>
cmp    $0x10000,%rax
jb     12d5 <tcp_checksum+0x1d5>
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rax,%rcx
shr    $0x10,%rcx
movzwl %ax,%eax
add    %rcx,%rax
cmp    $0xffff,%rax
ja     12c0 <tcp_checksum+0x1c0>
not    %eax
ret
pxor   %xmm1,%xmm1
xor    %edi,%edi
test   $0x1,%dl
jne    1247 <tcp_checksum+0x147>
jmp    126e <tcp_checksum+0x16e>

LLVM IR (-O0):
@IPPROTO_TCP = global i32 0
define zeroext i16 @tcp_checksum(i32 %0, i8* %1, i8* %2) {
%4 = alloca i32
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i8*
%7 = alloca i16*
%8 = alloca i16
%9 = alloca i64
%10 = alloca i16
store i32 %0, i32* %4
store i8* %1, i8** %5
store i8* %2, i8** %6
%11 = load i8*, i8** %6
%12 = bitcast i8* %11 to i16*
store i16* %12, i16** %7
%13 = load i32, i32* %4
%14 = add nsw i32 %13, 1
%15 = ashr i32 %14, 1
%16 = trunc i32 %15 to i16
store i16 %16, i16* %8
%17 = load i32, i32* %4
%18 = load i32, i32* @IPPROTO_TCP
%19 = add nsw i32 %17, %18
%20 = sext i32 %19 to i64
store i64 %20, i64* %9
%21 = load i16*, i16** %7
%22 = load i16, i16* %21
%23 = zext i16 %22 to i32
%24 = load i16*, i16** %7
%25 = getelementptr inbounds i16, i16* %24, i64 1
%26 = load i16, i16* %25
%27 = zext i16 %26 to i32
%28 = add nsw i32 %23, %27
%29 = load i16*, i16** %7
%30 = getelementptr inbounds i16, i16* %29, i64 2
%31 = load i16, i16* %30
%32 = zext i16 %31 to i32
%33 = add nsw i32 %28, %32
%34 = load i16*, i16** %7
%35 = getelementptr inbounds i16, i16* %34, i64 3
%36 = load i16, i16* %35
%37 = zext i16 %36 to i32
%38 = add nsw i32 %33, %37
%39 = sext i32 %38 to i64
%40 = load i64, i64* %9
%41 = add i64 %40, %39
store i64 %41, i64* %9
%42 = load i8*, i8** %5
%43 = bitcast i8* %42 to i16*
store i16* %43, i16** %7
%44 = load i32, i32* %4
%45 = and i32 %44, 1
%46 = icmp ne i32 %45, 0
br i1 %46, label %47, label %52
47: ; preds = %3
%48 = load i8*, i8** %5
%49 = load i32, i32* %4
%50 = sext i32 %49 to i64
%51 = getelementptr inbounds i8, i8* %48, i64 %50
store i8 0, i8* %51
br label %52
52: ; preds = %47, %3
%53 = load i16*, i16** %7
%54 = load i16, i16* %53
%55 = zext i16 %54 to i32
%56 = load i16*, i16** %7
%57 = getelementptr inbounds i16, i16* %56, i64 1
%58 = load i16, i16* %57
%59 = zext i16 %58 to i32
%60 = add nsw i32 %55, %59
%61 = load i16*, i16** %7
%62 = getelementptr inbounds i16, i16* %61, i64 2
%63 = load i16, i16* %62
%64 = zext i16 %63 to i32
%65 = add nsw i32 %60, %64
%66 = load i16*, i16** %7
%67 = getelementptr inbounds i16, i16* %66, i64 3
%68 = load i16, i16* %67
%69 = zext i16 %68 to i32
%70 = add nsw i32 %65, %69
%71 = load i16*, i16** %7
%72 = getelementptr inbounds i16, i16* %71, i64 4
%73 = load i16, i16* %72
%74 = zext i16 %73 to i32
%75 = add nsw i32 %70, %74
%76 = load i16*, i16** %7
%77 = getelementptr inbounds i16, i16* %76, i64 5
%78 = load i16, i16* %77
%79 = zext i16 %78 to i32
%80 = add nsw i32 %75, %79
%81 = load i16*, i16** %7
%82 = getelementptr inbounds i16, i16* %81, i64 6
%83 = load i16, i16* %82
%84 = zext i16 %83 to i32
%85 = add nsw i32 %80, %84
%86 = load i16*, i16** %7
%87 = getelementptr inbounds i16, i16* %86, i64 7
%88 = load i16, i16* %87
%89 = zext i16 %88 to i32
%90 = add nsw i32 %85, %89
%91 = load i16*, i16** %7
%92 = getelementptr inbounds i16, i16* %91, i64 9
%93 = load i16, i16* %92
%94 = zext i16 %93 to i32
%95 = add nsw i32 %90, %94
%96 = sext i32 %95 to i64
%97 = load i64, i64* %9
%98 = add i64 %97, %96
store i64 %98, i64* %9
%99 = load i16*, i16** %7
%100 = getelementptr inbounds i16, i16* %99, i64 10
store i16* %100, i16** %7
%101 = load i16, i16* %8
%102 = zext i16 %101 to i32
%103 = sub nsw i32 %102, 10
%104 = trunc i32 %103 to i16
store i16 %104, i16* %8
br label %105
105: ; preds = %109, %52
%106 = load i16, i16* %8
%107 = add i16 %106, -1
store i16 %107, i16* %8
%108 = icmp ne i16 %106, 0
br i1 %108, label %109, label %116
109: ; preds = %105
%110 = load i16*, i16** %7
%111 = getelementptr inbounds i16, i16* %110, i32 1
store i16* %111, i16** %7
%112 = load i16, i16* %110
%113 = zext i16 %112 to i64
%114 = load i64, i64* %9
%115 = add i64 %114, %113
store i64 %115, i64* %9
br label %105
116: ; preds = %105
%117 = load i64, i64* %9
%118 = trunc i64 %117 to i16
store i16 %118, i16* %10
br label %119
119: ; preds = %123, %116
%120 = load i64, i64* %9
%121 = lshr i64 %120, 16
store i64 %121, i64* %9
%122 = icmp ne i64 %121, 0
br i1 %122, label %123, label %130
123: ; preds = %119
%124 = load i16, i16* %10
%125 = zext i16 %124 to i64
%126 = load i64, i64* %9
%127 = add i64 %126, %125
store i64 %127, i64* %9
%128 = load i64, i64* %9
%129 = trunc i64 %128 to i16
store i16 %129, i16* %10
br label %119
130: ; preds = %119
%131 = load i16, i16* %10
%132 = zext i16 %131 to i32
%133 = xor i32 %132, 65535
%134 = trunc i32 %133 to i16
ret i16 %134
}

LLVM IR (-O2):
@IPPROTO_TCP = global i32 0
define zeroext i16 @tcp_checksum(i32 %0, i8* nocapture %1, i8* nocapture %2) {
%4 = bitcast i8* %2 to i16*
%5 = add nsw i32 %0, 1
%6 = lshr i32 %5, 1
%7 = load i32, i32* @IPPROTO_TCP
%8 = add nsw i32 %7, %0
%9 = sext i32 %8 to i64
%10 = load i16, i16* %4
%11 = zext i16 %10 to i64
%12 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 2
%13 = bitcast i8* %12 to i16*
%14 = load i16, i16* %13
%15 = zext i16 %14 to i64
%16 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 4
%17 = bitcast i8* %16 to i16*
%18 = load i16, i16* %17
%19 = zext i16 %18 to i64
%20 = getelementptr inbounds i8, i8* %2, i64 6
%21 = bitcast i8* %20 to i16*
%22 = load i16, i16* %21
%23 = zext i16 %22 to i64
%24 = and i32 %0, 1
%25 = icmp eq i32 %24, 0
br i1 %25, label %29, label %26
26: ; preds = %3
%27 = sext i32 %0 to i64
%28 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 %27
store i8 0, i8* %28
br label %29
29: ; preds = %26, %3
%30 = bitcast i8* %1 to <8 x i16>*
%31 = load <8 x i16>, <8 x i16>* %30
%32 = zext <8 x i16> %31 to <8 x i64>
%33 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 18
%34 = bitcast i8* %33 to i16*
%35 = load i16, i16* %34
%36 = zext i16 %35 to i64
%37 = add nsw i64 %9, %11
%38 = add nsw i64 %37, %15
%39 = add nsw i64 %38, %19
%40 = add nsw i64 %39, %23
%41 = call i64 @llvm.vector.reduce.add.v8i64(<8 x i64> %32)
%42 = add nsw i64 %41, %36
%43 = add nsw i64 %42, %40
%44 = trunc i32 %6 to i16
%45 = add i16 %44, -10
%46 = icmp eq i16 %45, 0
br i1 %46, label %124, label %47
47: ; preds = %29
%48 = getelementptr inbounds i8, i8* %1, i64 20
%49 = bitcast i8* %48 to i16*
%50 = add i16 %44, -11
%51 = zext i16 %50 to i64
%52 = add nuw nsw i64 %51, 1
%53 = icmp ult i16 %50, 3
br i1 %53, label %120, label %54
54: ; preds = %47
%55 = and i64 %52, 131068
%56 = trunc i64 %55 to i16
%57 = sub i16 %45, %56
%58 = getelementptr i16, i16* %49, i64 %55
%59 = insertelement <2 x i64> <i64 poison, i64 0>, i64 %43, i64 0
%60 = add nsw i64 %55, -4
%61 = lshr exact i64 %60, 2
%62 = add nuw nsw i64 %61, 1
%63 = and i64 %62, 1
%64 = icmp eq i64 %60, 0
br i1 %64, label %96, label %65
65: ; preds = %54
%66 = and i64 %62, 9223372036854775806
br label %67
67: ; preds = %67, %65
%68 = phi i64 [ 0, %65 ], [ %93, %67 ]
%69 = phi <2 x i64> [ %59, %65 ], [ %91, %67 ]
%70 = phi <2 x i64> [ zeroinitializer, %65 ], [ %92, %67 ]
%71 = phi i64 [ 0, %65 ], [ %94, %67 ]
%72 = getelementptr i16, i16* %49, i64 %68
%73 = bitcast i16* %72 to <2 x i16>*
%74 = load <2 x i16>, <2 x i16>* %73
%75 = getelementptr i16, i16* %72, i64 2
%76 = bitcast i16* %75 to <2 x i16>*
%77 = load <2 x i16>, <2 x i16>* %76
%78 = zext <2 x i16> %74 to <2 x i64>
%79 = zext <2 x i16> %77 to <2 x i64>
%80 = add <2 x i64> %69, %78
%81 = add <2 x i64> %70, %79
%82 = or i64 %68, 4
%83 = getelementptr i16, i16* %49, i64 %82
%84 = bitcast i16* %83 to <2 x i16>*
%85 = load <2 x i16>, <2 x i16>* %84
%86 = getelementptr i16, i16* %83, i64 2
%87 = bitcast i16* %86 to <2 x i16>*
%88 = load <2 x i16>, <2 x i16>* %87
%89 = zext <2 x i16> %85 to <2 x i64>
%90 = zext <2 x i16> %88 to <2 x i64>
%91 = add <2 x i64> %80, %89
%92 = add <2 x i64> %81, %90
%93 = add nuw i64 %68, 8
%94 = add i64 %71, 2
%95 = icmp eq i64 %94, %66
br i1 %95, label %96, label %67
96: ; preds = %67, %54
%97 = phi <2 x i64> [ undef, %54 ], [ %91, %67 ]
%98 = phi <2 x i64> [ undef, %54 ], [ %92, %67 ]
%99 = phi i64 [ 0, %54 ], [ %93, %67 ]
%100 = phi <2 x i64> [ %59, %54 ], [ %91, %67 ]
%101 = phi <2 x i64> [ zeroinitializer, %54 ], [ %92, %67 ]
%102 = icmp eq i64 %63, 0
br i1 %102, label %114, label %103
103: ; preds = %96
%104 = getelementptr i16, i16* %49, i64 %99
%105 = bitcast i16* %104 to <2 x i16>*
%106 = load <2 x i16>, <2 x i16>* %105
%107 = getelementptr i16, i16* %104, i64 2
%108 = bitcast i16* %107 to <2 x i16>*
%109 = load <2 x i16>, <2 x i16>* %108
%110 = zext <2 x i16> %106 to <2 x i64>
%111 = zext <2 x i16> %109 to <2 x i64>
%112 = add <2 x i64> %100, %110
%113 = add <2 x i64> %101, %111
br label %114
114: ; preds = %96, %103
%115 = phi <2 x i64> [ %97, %96 ], [ %112, %103 ]
%116 = phi <2 x i64> [ %98, %96 ], [ %113, %103 ]
%117 = add <2 x i64> %116, %115
%118 = call i64 @llvm.vector.reduce.add.v2i64(<2 x i64> %117)
%119 = icmp eq i64 %52, %55
br i1 %119, label %124, label %120
120: ; preds = %47, %114
%121 = phi i64 [ %43, %47 ], [ %118, %114 ]
%122 = phi i16 [ %45, %47 ], [ %57, %114 ]
%123 = phi i16* [ %49, %47 ], [ %58, %114 ]
br label %127
124: ; preds = %127, %114, %29
%125 = phi i64 [ %43, %29 ], [ %118, %114 ], [ %135, %127 ]
%126 = icmp ult i64 %125, 65536
br i1 %126, label %143, label %137
127: ; preds = %120, %127
%128 = phi i64 [ %135, %127 ], [ %121, %120 ]
%129 = phi i16 [ %131, %127 ], [ %122, %120 ]
%130 = phi i16* [ %132, %127 ], [ %123, %120 ]
%131 = add i16 %129, -1
%132 = getelementptr inbounds i16, i16* %130, i64 1
%133 = load i16, i16* %130
%134 = zext i16 %133 to i64
%135 = add i64 %128, %134
%136 = icmp eq i16 %131, 0
br i1 %136, label %124, label %127
137: ; preds = %124, %137
%138 = phi i64 [ %141, %137 ], [ %125, %124 ]
%139 = lshr i64 %138, 16
%140 = and i64 %138, 65535
%141 = add nuw nsw i64 %139, %140
%142 = icmp ult i64 %141, 65536
br i1 %142, label %143, label %137
143: ; preds = %137, %124
%144 = phi i64 [ %125, %124 ], [ %141, %137 ]
%145 = trunc i64 %144 to i16
%146 = xor i16 %145, -1
ret i16 %146
}