#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 */
unsigned short ip_checksum_1(const char *buf, size_t usize) {
  unsigned size = (unsigned)usize;
  unsigned sum = 0;
  int i;
  for (i = 0; i < size - 1; i += 2) {
    unsigned short word16 = *(unsigned short *)&buf[i];
    sum += word16;
  }
  if (size & 1) {
    unsigned short word16 = (unsigned char)buf[i];
    sum += word16;
  }
  while (sum >> 16)
    sum = (sum & 0xFFFF) + (sum >> 16);
  return ~sum;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<ip_checksum_1>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
movl   $0x0,-0x18(%rbp)
movl   $0x0,-0x1c(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
sub    $0x1,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jae    115a <ip_checksum_1+0x5a>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
mov    (%rax,%rcx,1),%ax
mov    %ax,-0x1e(%rbp)
movzwl -0x1e(%rbp),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x2,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    1121 <ip_checksum_1+0x21>
mov    -0x14(%rbp),%eax
and    $0x1,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     1183 <ip_checksum_1+0x83>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movslq -0x1c(%rbp),%rcx
movzbl (%rax,%rcx,1),%eax
mov    %ax,-0x20(%rbp)
movzwl -0x20(%rbp),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1188 <ip_checksum_1+0x88>
mov    -0x18(%rbp),%eax
shr    $0x10,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     11af <ip_checksum_1+0xaf>
mov    -0x18(%rbp),%eax
and    $0xffff,%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
shr    $0x10,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
jmp    1188 <ip_checksum_1+0x88>
mov    -0x18(%rbp),%eax
xor    $0xffffffff,%eax
movzwl %ax,%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<ip_checksum_1>:
mov    %esi,%eax
add    $0xffffffff,%eax
je     111d <ip_checksum_1+0x1d>
mov    %eax,%r11d
lea    -0x1(%r11),%r10
cmp    $0xe,%r10
jae    1126 <ip_checksum_1+0x26>
xor    %edx,%edx
xor    %eax,%eax
jmp    1200 <ip_checksum_1+0x100>
xor    %eax,%eax
xor    %edx,%edx
jmp    1218 <ip_checksum_1+0x118>
shr    %r10
add    $0x1,%r10
mov    %r10,%r8
and    $0xfffffffffffffff8,%r8
lea    -0x8(%r8),%rax
mov    %rax,%r9
shr    $0x3,%r9
add    $0x1,%r9
test   %rax,%rax
je     1244 <ip_checksum_1+0x144>
mov    %r9,%rdx
and    $0xfffffffffffffffe,%rdx
pxor   %xmm2,%xmm2
xor    %eax,%eax
pxor   %xmm0,%xmm0
pxor   %xmm1,%xmm1
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movq   (%rdi,%rax,1),%xmm3
movq   0x8(%rdi,%rax,1),%xmm4
punpcklwd %xmm2,%xmm3
paddd  %xmm0,%xmm3
punpcklwd %xmm2,%xmm4
paddd  %xmm1,%xmm4
movq   0x10(%rdi,%rax,1),%xmm0
movq   0x18(%rdi,%rax,1),%xmm1
punpcklwd %xmm2,%xmm0
paddd  %xmm3,%xmm0
punpcklwd %xmm2,%xmm1
paddd  %xmm4,%xmm1
add    $0x20,%rax
add    $0xfffffffffffffffe,%rdx
jne    1170 <ip_checksum_1+0x70>
test   $0x1,%r9b
je     11d6 <ip_checksum_1+0xd6>
movq   (%rdi,%rax,1),%xmm2
movq   0x8(%rdi,%rax,1),%xmm3
pxor   %xmm4,%xmm4
punpcklwd %xmm4,%xmm2
paddd  %xmm2,%xmm0
punpcklwd %xmm4,%xmm3
paddd  %xmm3,%xmm1
paddd  %xmm1,%xmm0
lea    (%r8,%r8,1),%rdx
pshufd $0xee,%xmm0,%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
pshufd $0x55,%xmm1,%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
movd   %xmm0,%eax
cmp    %r8,%r10
je     120f <ip_checksum_1+0x10f>
nopl   0x0(%rax)
movzwl (%rdi,%rdx,1),%ecx
add    %ecx,%eax
add    $0x2,%rdx
cmp    %r11,%rdx
jb     1200 <ip_checksum_1+0x100>
test   $0x1,%sil
je     121e <ip_checksum_1+0x11e>
and    $0xfffffffe,%edx
movzbl (%rdi,%rdx,1),%ecx
add    %ecx,%eax
cmp    $0x10000,%eax
jb     1241 <ip_checksum_1+0x141>
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %eax,%ecx
shr    $0x10,%ecx
movzwl %ax,%eax
add    %ecx,%eax
cmp    $0xffff,%eax
ja     1230 <ip_checksum_1+0x130>
not    %eax
ret
pxor   %xmm0,%xmm0
xor    %eax,%eax
pxor   %xmm1,%xmm1
test   $0x1,%r9b
jne    11b7 <ip_checksum_1+0xb7>
jmp    11d6 <ip_checksum_1+0xd6>

LLVM IR (-O0):
define zeroext i16 @ip_checksum_1(i8* %0, i64 %1) {
%3 = alloca i8*
%4 = alloca i64
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
%7 = alloca i32
%8 = alloca i16
%9 = alloca i16
store i8* %0, i8** %3
store i64 %1, i64* %4
%10 = load i64, i64* %4
%11 = trunc i64 %10 to i32
store i32 %11, i32* %5
store i32 0, i32* %6
store i32 0, i32* %7
br label %12
12: ; preds = %28, %2
%13 = load i32, i32* %7
%14 = load i32, i32* %5
%15 = sub i32 %14, 1
%16 = icmp ult i32 %13, %15
br i1 %16, label %17, label %31
17: ; preds = %12
%18 = load i8*, i8** %3
%19 = load i32, i32* %7
%20 = sext i32 %19 to i64
%21 = getelementptr inbounds i8, i8* %18, i64 %20
%22 = bitcast i8* %21 to i16*
%23 = load i16, i16* %22
store i16 %23, i16* %8
%24 = load i16, i16* %8
%25 = zext i16 %24 to i32
%26 = load i32, i32* %6
%27 = add i32 %26, %25
store i32 %27, i32* %6
br label %28
28: ; preds = %17
%29 = load i32, i32* %7
%30 = add nsw i32 %29, 2
store i32 %30, i32* %7
br label %12
31: ; preds = %12
%32 = load i32, i32* %5
%33 = and i32 %32, 1
%34 = icmp ne i32 %33, 0
br i1 %34, label %35, label %46
35: ; preds = %31
%36 = load i8*, i8** %3
%37 = load i32, i32* %7
%38 = sext i32 %37 to i64
%39 = getelementptr inbounds i8, i8* %36, i64 %38
%40 = load i8, i8* %39
%41 = zext i8 %40 to i16
store i16 %41, i16* %9
%42 = load i16, i16* %9
%43 = zext i16 %42 to i32
%44 = load i32, i32* %6
%45 = add i32 %44, %43
store i32 %45, i32* %6
br label %46
46: ; preds = %35, %31
br label %47
47: ; preds = %51, %46
%48 = load i32, i32* %6
%49 = lshr i32 %48, 16
%50 = icmp ne i32 %49, 0
br i1 %50, label %51, label %57
51: ; preds = %47
%52 = load i32, i32* %6
%53 = and i32 %52, 65535
%54 = load i32, i32* %6
%55 = lshr i32 %54, 16
%56 = add i32 %53, %55
store i32 %56, i32* %6
br label %47
57: ; preds = %47
%58 = load i32, i32* %6
%59 = xor i32 %58, -1
%60 = trunc i32 %59 to i16
ret i16 %60
}

LLVM IR (-O2):
define zeroext i16 @ip_checksum_1(i8* nocapture %0, i64 %1) {
%3 = trunc i64 %1 to i32
%4 = add i32 %3, -1
%5 = icmp eq i32 %4, 0
br i1 %5, label %98, label %6
6: ; preds = %2
%7 = zext i32 %4 to i64
%8 = add nsw i64 %7, -1
%9 = lshr i64 %8, 1
%10 = add nuw i64 %9, 1
%11 = icmp ult i64 %8, 14
br i1 %11, label %79, label %12
12: ; preds = %6
%13 = and i64 %10, -8
%14 = shl i64 %13, 1
%15 = add i64 %13, -8
%16 = lshr exact i64 %15, 3
%17 = add nuw nsw i64 %16, 1
%18 = and i64 %17, 1
%19 = icmp eq i64 %15, 0
br i1 %19, label %55, label %20
20: ; preds = %12
%21 = and i64 %17, 4611686018427387902
br label %22
22: ; preds = %22, %20
%23 = phi i64 [ 0, %20 ], [ %50, %22 ]
%24 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %20 ], [ %48, %22 ]
%25 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %20 ], [ %49, %22 ]
%26 = phi i64 [ 0, %20 ], [ %51, %22 ]
%27 = shl i64 %23, 1
%28 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %27
%29 = bitcast i8* %28 to <4 x i16>*
%30 = load <4 x i16>, <4 x i16>* %29
%31 = getelementptr inbounds i8, i8* %28, i64 8
%32 = bitcast i8* %31 to <4 x i16>*
%33 = load <4 x i16>, <4 x i16>* %32
%34 = zext <4 x i16> %30 to <4 x i32>
%35 = zext <4 x i16> %33 to <4 x i32>
%36 = add <4 x i32> %24, %34
%37 = add <4 x i32> %25, %35
%38 = shl i64 %23, 1
%39 = or i64 %38, 16
%40 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %39
%41 = bitcast i8* %40 to <4 x i16>*
%42 = load <4 x i16>, <4 x i16>* %41
%43 = getelementptr inbounds i8, i8* %40, i64 8
%44 = bitcast i8* %43 to <4 x i16>*
%45 = load <4 x i16>, <4 x i16>* %44
%46 = zext <4 x i16> %42 to <4 x i32>
%47 = zext <4 x i16> %45 to <4 x i32>
%48 = add <4 x i32> %36, %46
%49 = add <4 x i32> %37, %47
%50 = add nuw i64 %23, 16
%51 = add i64 %26, 2
%52 = icmp eq i64 %51, %21
br i1 %52, label %53, label %22
53: ; preds = %22
%54 = shl i64 %50, 1
br label %55
55: ; preds = %53, %12
%56 = phi <4 x i32> [ undef, %12 ], [ %48, %53 ]
%57 = phi <4 x i32> [ undef, %12 ], [ %49, %53 ]
%58 = phi i64 [ 0, %12 ], [ %54, %53 ]
%59 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %12 ], [ %48, %53 ]
%60 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %12 ], [ %49, %53 ]
%61 = icmp eq i64 %18, 0
br i1 %61, label %73, label %62
62: ; preds = %55
%63 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %58
%64 = bitcast i8* %63 to <4 x i16>*
%65 = load <4 x i16>, <4 x i16>* %64
%66 = getelementptr inbounds i8, i8* %63, i64 8
%67 = bitcast i8* %66 to <4 x i16>*
%68 = load <4 x i16>, <4 x i16>* %67
%69 = zext <4 x i16> %65 to <4 x i32>
%70 = zext <4 x i16> %68 to <4 x i32>
%71 = add <4 x i32> %59, %69
%72 = add <4 x i32> %60, %70
br label %73
73: ; preds = %55, %62
%74 = phi <4 x i32> [ %56, %55 ], [ %71, %62 ]
%75 = phi <4 x i32> [ %57, %55 ], [ %72, %62 ]
%76 = add <4 x i32> %75, %74
%77 = call i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32> %76)
%78 = icmp eq i64 %10, %13
br i1 %78, label %92, label %79
79: ; preds = %6, %73
%80 = phi i64 [ 0, %6 ], [ %14, %73 ]
%81 = phi i32 [ 0, %6 ], [ %77, %73 ]
br label %82
82: ; preds = %79, %82
%83 = phi i64 [ %90, %82 ], [ %80, %79 ]
%84 = phi i32 [ %89, %82 ], [ %81, %79 ]
%85 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %83
%86 = bitcast i8* %85 to i16*
%87 = load i16, i16* %86
%88 = zext i16 %87 to i32
%89 = add i32 %84, %88
%90 = add nuw nsw i64 %83, 2
%91 = icmp ult i64 %90, %7
br i1 %91, label %82, label %92
92: ; preds = %82, %73
%93 = phi i32 [ %77, %73 ], [ %89, %82 ]
%94 = phi i64 [ %14, %73 ], [ %90, %82 ]
%95 = and i64 %94, 4294967294
%96 = and i32 %3, 1
%97 = icmp eq i32 %96, 0
br i1 %97, label %105, label %98
98: ; preds = %2, %92
%99 = phi i32 [ %93, %92 ], [ 0, %2 ]
%100 = phi i64 [ %95, %92 ], [ 0, %2 ]
%101 = getelementptr inbounds i8, i8* %0, i64 %100
%102 = load i8, i8* %101
%103 = zext i8 %102 to i32
%104 = add i32 %99, %103
br label %105
105: ; preds = %98, %92
%106 = phi i32 [ %104, %98 ], [ %93, %92 ]
%107 = icmp ult i32 %106, 65536
br i1 %107, label %114, label %108
108: ; preds = %105, %108
%109 = phi i32 [ %112, %108 ], [ %106, %105 ]
%110 = lshr i32 %109, 16
%111 = and i32 %109, 65535
%112 = add nuw nsw i32 %111, %110
%113 = icmp ult i32 %112, 65536
br i1 %113, label %114, label %108
114: ; preds = %108, %105
%115 = phi i32 [ %106, %105 ], [ %112, %108 ]
%116 = trunc i32 %115 to i16
%117 = xor i16 %116, -1
ret i16 %117
}