#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 int u_int8_t;
typedef int u_int32_t;
typedef int u_int16_t;

/* Variables and functions */
int checksum(u_int16_t *buf, int nbytes) {
  u_int32_t sum;
  u_int16_t oddbyte;
  sum = 0;
  while (nbytes > 1) {
    sum += *buf++;
    nbytes -= 2;
  }
  if (nbytes == 1) {
    oddbyte = 0;
    *((u_int16_t *)&oddbyte) = *(u_int8_t *)buf;
    sum += oddbyte;
  }
  sum = (sum >> 16) + (sum & 0xffff);
  sum += (sum >> 16);
  return (u_int16_t)~sum;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<checksum>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movl   $0x0,-0x10(%rbp)
cmpl   $0x1,-0xc(%rbp)
jle    1141 <checksum+0x41>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x4,%rcx
mov    %rcx,-0x8(%rbp)
mov    (%rax),%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x2,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    1112 <checksum+0x12>
cmpl   $0x1,-0xc(%rbp)
jne    1164 <checksum+0x64>
movl   $0x0,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    (%rax),%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
sar    $0x10,%eax
mov    -0x10(%rbp),%ecx
and    $0xffff,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
sar    $0x10,%eax
add    -0x10(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%eax
xor    $0xffffffff,%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<checksum>:
xor    %edx,%edx
cmp    $0x2,%esi
jl     1240 <checksum+0x140>
xor    %edx,%edx
mov    %esi,%r9d
sub    $0x3,%r9d
cmovb  %edx,%r9d
add    $0x1,%r9d
cmp    $0xe,%r9d
jb     1222 <checksum+0x122>
shr    %r9d
add    $0x1,%r9d
mov    %r9d,%r8d
and    $0xfffffff8,%r8d
lea    -0x8(%r8),%rcx
mov    %rcx,%rdx
shr    $0x3,%rdx
add    $0x1,%rdx
mov    %edx,%eax
and    $0x3,%eax
cmp    $0x18,%rcx
jae    115a <checksum+0x5a>
pxor   %xmm0,%xmm0
xor    %ecx,%ecx
pxor   %xmm1,%xmm1
jmp    11c9 <checksum+0xc9>
and    $0xfffffffffffffffc,%rdx
pxor   %xmm0,%xmm0
xor    %ecx,%ecx
pxor   %xmm1,%xmm1
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
movdqu (%rdi,%rcx,4),%xmm2
paddd  %xmm0,%xmm2
movdqu 0x10(%rdi,%rcx,4),%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
movdqu 0x20(%rdi,%rcx,4),%xmm1
movdqu 0x30(%rdi,%rcx,4),%xmm3
movdqu 0x40(%rdi,%rcx,4),%xmm4
paddd  %xmm1,%xmm4
paddd  %xmm2,%xmm4
movdqu 0x50(%rdi,%rcx,4),%xmm2
paddd  %xmm3,%xmm2
paddd  %xmm0,%xmm2
movdqu 0x60(%rdi,%rcx,4),%xmm0
paddd  %xmm4,%xmm0
movdqu 0x70(%rdi,%rcx,4),%xmm1
paddd  %xmm2,%xmm1
add    $0x20,%rcx
add    $0xfffffffffffffffc,%rdx
jne    1170 <checksum+0x70>
lea    (%r8,%r8,1),%r10d
test   %rax,%rax
je     11fc <checksum+0xfc>
lea    (%rdi,%rcx,4),%rcx
add    $0x10,%rcx
shl    $0x5,%rax
xor    %edx,%edx
movdqu -0x10(%rcx,%rdx,1),%xmm2
paddd  %xmm2,%xmm0
movdqu (%rcx,%rdx,1),%xmm2
paddd  %xmm2,%xmm1
add    $0x20,%rdx
cmp    %rdx,%rax
jne    11e0 <checksum+0xe0>
paddd  %xmm1,%xmm0
lea    (%rdi,%r8,4),%rdi
sub    %r10d,%esi
pshufd $0xee,%xmm0,%xmm1
paddd  %xmm0,%xmm1
pshufd $0x55,%xmm1,%xmm0
paddd  %xmm1,%xmm0
movd   %xmm0,%edx
cmp    %r9,%r8
je     1240 <checksum+0x140>
mov    %esi,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
add    (%rdi),%edx
add    $0x4,%rdi
lea    -0x2(%rax),%esi
cmp    $0x3,%eax
mov    %esi,%eax
ja     1230 <checksum+0x130>
cmp    $0x1,%esi
jne    1247 <checksum+0x147>
add    (%rdi),%edx
mov    %edx,%eax
sar    $0x10,%eax
movzwl %dx,%ecx
add    %eax,%ecx
mov    %ecx,%eax
sar    $0x10,%eax
add    %ecx,%eax
not    %eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @checksum(i32* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i32*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i32
store i32* %0, i32** %3
store i32 %1, i32* %4
store i32 0, i32* %5
br label %7
7: ; preds = %10, %2
%8 = load i32, i32* %4
%9 = icmp sgt i32 %8, 1
br i1 %9, label %10, label %18
10: ; preds = %7
%11 = load i32*, i32** %3
%12 = getelementptr inbounds i32, i32* %11, i32 1
store i32* %12, i32** %3
%13 = load i32, i32* %11
%14 = load i32, i32* %5
%15 = add nsw i32 %14, %13
store i32 %15, i32* %5
%16 = load i32, i32* %4
%17 = sub nsw i32 %16, 2
store i32 %17, i32* %4
br label %7
18: ; preds = %7
%19 = load i32, i32* %4
%20 = icmp eq i32 %19, 1
br i1 %20, label %21, label %27
21: ; preds = %18
store i32 0, i32* %6
%22 = load i32*, i32** %3
%23 = load i32, i32* %22
store i32 %23, i32* %6
%24 = load i32, i32* %6
%25 = load i32, i32* %5
%26 = add nsw i32 %25, %24
store i32 %26, i32* %5
br label %27
27: ; preds = %21, %18
%28 = load i32, i32* %5
%29 = ashr i32 %28, 16
%30 = load i32, i32* %5
%31 = and i32 %30, 65535
%32 = add nsw i32 %29, %31
store i32 %32, i32* %5
%33 = load i32, i32* %5
%34 = ashr i32 %33, 16
%35 = load i32, i32* %5
%36 = add nsw i32 %35, %34
store i32 %36, i32* %5
%37 = load i32, i32* %5
%38 = xor i32 %37, -1
ret i32 %38
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @checksum(i32* 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, 14
br i1 %11, label %97, label %12
12: ; preds = %4
%13 = and i64 %10, 4294967288
%14 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %13
%15 = trunc i64 %13 to i32
%16 = mul i32 %15, -2
%17 = add i32 %16, %1
%18 = add nsw i64 %13, -8
%19 = lshr exact i64 %18, 3
%20 = add nuw nsw i64 %19, 1
%21 = and i64 %20, 3
%22 = icmp ult i64 %18, 24
br i1 %22, label %68, label %23
23: ; preds = %12
%24 = and i64 %20, 4611686018427387900
br label %25
25: ; preds = %25, %23
%26 = phi i64 [ 0, %23 ], [ %65, %25 ]
%27 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %23 ], [ %63, %25 ]
%28 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %23 ], [ %64, %25 ]
%29 = phi i64 [ 0, %23 ], [ %66, %25 ]
%30 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %26
%31 = bitcast i32* %30 to <4 x i32>*
%32 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %31
%33 = getelementptr i32, i32* %30, i64 4
%34 = bitcast i32* %33 to <4 x i32>*
%35 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %34
%36 = add <4 x i32> %32, %27
%37 = add <4 x i32> %35, %28
%38 = or i64 %26, 8
%39 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %38
%40 = bitcast i32* %39 to <4 x i32>*
%41 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %40
%42 = getelementptr i32, i32* %39, i64 4
%43 = bitcast i32* %42 to <4 x i32>*
%44 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %43
%45 = add <4 x i32> %41, %36
%46 = add <4 x i32> %44, %37
%47 = or i64 %26, 16
%48 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %47
%49 = bitcast i32* %48 to <4 x i32>*
%50 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %49
%51 = getelementptr i32, i32* %48, i64 4
%52 = bitcast i32* %51 to <4 x i32>*
%53 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %52
%54 = add <4 x i32> %50, %45
%55 = add <4 x i32> %53, %46
%56 = or i64 %26, 24
%57 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %56
%58 = bitcast i32* %57 to <4 x i32>*
%59 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %58
%60 = getelementptr i32, i32* %57, i64 4
%61 = bitcast i32* %60 to <4 x i32>*
%62 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %61
%63 = add <4 x i32> %59, %54
%64 = add <4 x i32> %62, %55
%65 = add nuw i64 %26, 32
%66 = add i64 %29, 4
%67 = icmp eq i64 %66, %24
br i1 %67, label %68, label %25
68: ; preds = %25, %12
%69 = phi <4 x i32> [ undef, %12 ], [ %63, %25 ]
%70 = phi <4 x i32> [ undef, %12 ], [ %64, %25 ]
%71 = phi i64 [ 0, %12 ], [ %65, %25 ]
%72 = phi <4 x i32> [ zeroinitializer, %12 ], [ %63, %25 ]
%73 = phi <4 x i32> [ 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 <4 x i32> [ %86, %75 ], [ %72, %68 ]
%78 = phi <4 x i32> [ %87, %75 ], [ %73, %68 ]
%79 = phi i64 [ %89, %75 ], [ 0, %68 ]
%80 = getelementptr i32, i32* %0, i64 %76
%81 = bitcast i32* %80 to <4 x i32>*
%82 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %81
%83 = getelementptr i32, i32* %80, i64 4
%84 = bitcast i32* %83 to <4 x i32>*
%85 = load <4 x i32>, <4 x i32>* %84
%86 = add <4 x i32> %82, %77
%87 = add <4 x i32> %85, %78
%88 = add nuw i64 %76, 8
%89 = add i64 %79, 1
%90 = icmp eq i64 %89, %21
br i1 %90, label %91, label %75
91: ; preds = %75, %68
%92 = phi <4 x i32> [ %69, %68 ], [ %86, %75 ]
%93 = phi <4 x i32> [ %70, %68 ], [ %87, %75 ]
%94 = add <4 x i32> %93, %92
%95 = call i32 @llvm.vector.reduce.add.v4i32(<4 x i32> %94)
%96 = icmp eq i64 %13, %10
br i1 %96, label %110, label %97
97: ; preds = %4, %91
%98 = phi i32* [ %0, %4 ], [ %14, %91 ]
%99 = phi i32 [ 0, %4 ], [ %95, %91 ]
%100 = phi i32 [ %1, %4 ], [ %17, %91 ]
br label %101
101: ; preds = %97, %101
%102 = phi i32* [ %105, %101 ], [ %98, %97 ]
%103 = phi i32 [ %107, %101 ], [ %99, %97 ]
%104 = phi i32 [ %108, %101 ], [ %100, %97 ]
%105 = getelementptr inbounds i32, i32* %102, i64 1
%106 = load i32, i32* %102
%107 = add nsw i32 %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 i32 [ 0, %2 ], [ %95, %91 ], [ %107, %101 ]
%113 = phi i32* [ %0, %2 ], [ %14, %91 ], [ %105, %101 ]
%114 = icmp eq i32 %111, 1
br i1 %114, label %115, label %118
115: ; preds = %110
%116 = load i32, i32* %113
%117 = add nsw i32 %116, %112
br label %118
118: ; preds = %115, %110
%119 = phi i32 [ %117, %115 ], [ %112, %110 ]
%120 = ashr i32 %119, 16
%121 = and i32 %119, 65535
%122 = add nsw i32 %120, %121
%123 = ashr i32 %122, 16
%124 = add nsw i32 %123, %122
%125 = xor i32 %124, -1
ret i32 %125
}