unsigned short csum(char *buff, int size) {
  unsigned long sum;
  while (size-- != 0)
    sum += *buff++;
  sum = (sum >> 16) + (sum & 0xffff);
  sum += (sum >> 16);
  return (unsigned short)(~sum);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<csum>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,-0xc(%rbp)
cmp    $0x0,%eax
je     113f <csum+0x3f>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x1,%rcx
mov    %rcx,-0x8(%rbp)
movsbq (%rax),%rax
add    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
jmp    110b <csum+0xb>
mov    -0x18(%rbp),%rax
shr    $0x10,%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
and    $0xffff,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
shr    $0x10,%rax
add    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
xor    $0xffffffffffffffff,%rax
movzwl %ax,%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<csum>:
test   %esi,%esi
je     113e <csum+0x3e>
lea    -0x1(%rsi),%r8d
test   $0x7,%sil
je     1140 <csum+0x40>
mov    %esi,%r9d
and    $0x7,%r9d
xor    %edx,%edx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movsbq (%rdi,%rdx,1),%rcx
add    %rcx,%rax
add    $0x1,%rdx
cmp    %edx,%r9d
jne    1120 <csum+0x20>
sub    %edx,%esi
add    %rdx,%rdi
cmp    $0x7,%r8d
jae    1146 <csum+0x46>
jmp    119f <csum+0x9f>
jmp    119f <csum+0x9f>
cmp    $0x7,%r8d
jb     119f <csum+0x9f>
mov    %esi,%ecx
xor    %edx,%edx
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
movsbq (%rdi,%rdx,1),%rsi
add    %rax,%rsi
movsbq 0x1(%rdi,%rdx,1),%rax
add    %rsi,%rax
movsbq 0x2(%rdi,%rdx,1),%rsi
add    %rax,%rsi
movsbq 0x3(%rdi,%rdx,1),%rax
add    %rsi,%rax
movsbq 0x4(%rdi,%rdx,1),%rsi
add    %rax,%rsi
movsbq 0x5(%rdi,%rdx,1),%rax
add    %rsi,%rax
movsbq 0x6(%rdi,%rdx,1),%rsi
add    %rax,%rsi
movsbq 0x7(%rdi,%rdx,1),%rax
add    %rsi,%rax
add    $0x8,%rdx
cmp    %edx,%ecx
jne    1150 <csum+0x50>
mov    %rax,%rcx
shr    $0x10,%rcx
movzwl %ax,%eax
add    %eax,%ecx
mov    %ecx,%eax
shr    $0x10,%eax
add    %ecx,%eax
not    %eax
ret

LLVM IR (-O0):
define zeroext i16 @csum(i8* %0, i32 %1) {
%3 = alloca i8*
%4 = alloca i32
%5 = alloca i64
store i8* %0, i8** %3
store i32 %1, i32* %4
br label %6
6: ; preds = %10, %2
%7 = load i32, i32* %4
%8 = add nsw i32 %7, -1
store i32 %8, i32* %4
%9 = icmp ne i32 %7, 0
br i1 %9, label %10, label %17
10: ; preds = %6
%11 = load i8*, i8** %3
%12 = getelementptr inbounds i8, i8* %11, i32 1
store i8* %12, i8** %3
%13 = load i8, i8* %11
%14 = sext i8 %13 to i64
%15 = load i64, i64* %5
%16 = add i64 %15, %14
store i64 %16, i64* %5
br label %6
17: ; preds = %6
%18 = load i64, i64* %5
%19 = lshr i64 %18, 16
%20 = load i64, i64* %5
%21 = and i64 %20, 65535
%22 = add i64 %19, %21
store i64 %22, i64* %5
%23 = load i64, i64* %5
%24 = lshr i64 %23, 16
%25 = load i64, i64* %5
%26 = add i64 %25, %24
store i64 %26, i64* %5
%27 = load i64, i64* %5
%28 = xor i64 %27, -1
%29 = trunc i64 %28 to i16
ret i16 %29
}

LLVM IR (-O2):
define zeroext i16 @csum(i8* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp eq i32 %1, 0
br i1 %3, label %63, label %4
4: ; preds = %2
%5 = add i32 %1, -1
%6 = and i32 %1, 7
%7 = icmp eq i32 %6, 0
br i1 %7, label %20, label %8
8: ; preds = %4, %8
%9 = phi i64 [ %17, %8 ], [ undef, %4 ]
%10 = phi i32 [ %13, %8 ], [ %1, %4 ]
%11 = phi i8* [ %14, %8 ], [ %0, %4 ]
%12 = phi i32 [ %18, %8 ], [ 0, %4 ]
%13 = add nsw i32 %10, -1
%14 = getelementptr inbounds i8, i8* %11, i64 1
%15 = load i8, i8* %11
%16 = sext i8 %15 to i64
%17 = add i64 %9, %16
%18 = add i32 %12, 1
%19 = icmp eq i32 %18, %6
br i1 %19, label %20, label %8
20: ; preds = %8, %4
%21 = phi i64 [ undef, %4 ], [ %17, %8 ]
%22 = phi i32 [ %1, %4 ], [ %13, %8 ]
%23 = phi i8* [ %0, %4 ], [ %14, %8 ]
%24 = icmp ult i32 %5, 7
br i1 %24, label %63, label %25
25: ; preds = %20, %25
%26 = phi i64 [ %61, %25 ], [ %21, %20 ]
%27 = phi i32 [ %57, %25 ], [ %22, %20 ]
%28 = phi i8* [ %58, %25 ], [ %23, %20 ]
%29 = getelementptr inbounds i8, i8* %28, i64 1
%30 = load i8, i8* %28
%31 = sext i8 %30 to i64
%32 = add i64 %26, %31
%33 = getelementptr inbounds i8, i8* %28, i64 2
%34 = load i8, i8* %29
%35 = sext i8 %34 to i64
%36 = add i64 %32, %35
%37 = getelementptr inbounds i8, i8* %28, i64 3
%38 = load i8, i8* %33
%39 = sext i8 %38 to i64
%40 = add i64 %36, %39
%41 = getelementptr inbounds i8, i8* %28, i64 4
%42 = load i8, i8* %37
%43 = sext i8 %42 to i64
%44 = add i64 %40, %43
%45 = getelementptr inbounds i8, i8* %28, i64 5
%46 = load i8, i8* %41
%47 = sext i8 %46 to i64
%48 = add i64 %44, %47
%49 = getelementptr inbounds i8, i8* %28, i64 6
%50 = load i8, i8* %45
%51 = sext i8 %50 to i64
%52 = add i64 %48, %51
%53 = getelementptr inbounds i8, i8* %28, i64 7
%54 = load i8, i8* %49
%55 = sext i8 %54 to i64
%56 = add i64 %52, %55
%57 = add nsw i32 %27, -8
%58 = getelementptr inbounds i8, i8* %28, i64 8
%59 = load i8, i8* %53
%60 = sext i8 %59 to i64
%61 = add i64 %56, %60
%62 = icmp eq i32 %57, 0
br i1 %62, label %63, label %25
63: ; preds = %20, %25, %2
%64 = phi i64 [ undef, %2 ], [ %21, %20 ], [ %61, %25 ]
%65 = lshr i64 %64, 16
%66 = and i64 %64, 65535
%67 = add nuw nsw i64 %65, %66
%68 = lshr i64 %67, 16
%69 = add nuw nsw i64 %68, %67
%70 = trunc i64 %69 to i16
%71 = xor i16 %70, -1
ret i16 %71
}