unsigned long checksum(unsigned long crc, const void *mem, unsigned int count) {
  for (; count--; mem++)
    crc = ((crc << 1) + *((unsigned char *)mem)) +
          ((crc & ((unsigned long)1L << (8 * sizeof(unsigned long) - 1))) ? 1
                                                                          : 0);
  return crc;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<checksum>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %edx,-0x14(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
mov    %eax,%ecx
add    $0xffffffff,%ecx
mov    %ecx,-0x14(%rbp)
cmp    $0x0,%eax
je     116c <checksum+0x6c>
mov    -0x8(%rbp),%rax
shl    $0x1,%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
movzbl (%rcx),%ecx
add    %rcx,%rax
movabs $0x8000000000000000,%rsi
and    -0x8(%rbp),%rsi
xor    %ecx,%ecx
mov    $0x1,%edx
cmp    $0x0,%rsi
cmovne %edx,%ecx
movslq %ecx,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
add    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
jmp    110f <checksum+0xf>
mov    -0x8(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<checksum>:
mov    %rdi,%rax
test   %edx,%edx
je     1183 <checksum+0x83>
lea    -0x1(%rdx),%r8d
test   $0x3,%dl
je     1138 <checksum+0x38>
mov    %edx,%r9d
and    $0x3,%r9d
xor    %edi,%edi
nopl   0x0(%rax)
rol    %rax
movzbl (%rsi,%rdi,1),%ecx
add    %rcx,%rax
add    $0x1,%rdi
cmp    %edi,%r9d
jne    1120 <checksum+0x20>
sub    %edi,%edx
add    %rdi,%rsi
cmp    $0x3,%r8d
jb     1183 <checksum+0x83>
mov    %edx,%ecx
xor    %edx,%edx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
rol    %rax
movzbl (%rsi,%rdx,1),%edi
add    %rdi,%rax
rol    %rax
movzbl 0x1(%rsi,%rdx,1),%edi
add    %rdi,%rax
rol    %rax
movzbl 0x2(%rsi,%rdx,1),%edi
add    %rdi,%rax
rol    %rax
movzbl 0x3(%rsi,%rdx,1),%edi
add    %rdi,%rax
add    $0x4,%rdx
cmp    %edx,%ecx
jne    1150 <checksum+0x50>
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @checksum(i64 %0, i8* %1, i32 %2) {
%4 = alloca i64
%5 = alloca i8*
%6 = alloca i32
store i64 %0, i64* %4
store i8* %1, i8** %5
store i32 %2, i32* %6
br label %7
7: ; preds = %25, %3
%8 = load i32, i32* %6
%9 = add i32 %8, -1
store i32 %9, i32* %6
%10 = icmp ne i32 %8, 0
br i1 %10, label %11, label %28
11: ; preds = %7
%12 = load i64, i64* %4
%13 = shl i64 %12, 1
%14 = load i8*, i8** %5
%15 = load i8, i8* %14
%16 = zext i8 %15 to i64
%17 = add i64 %13, %16
%18 = load i64, i64* %4
%19 = and i64 %18, -9223372036854775808
%20 = icmp ne i64 %19, 0
%21 = zext i1 %20 to i64
%22 = select i1 %20, i32 1, i32 0
%23 = sext i32 %22 to i64
%24 = add i64 %17, %23
store i64 %24, i64* %4
br label %25
25: ; preds = %11
%26 = load i8*, i8** %5
%27 = getelementptr inbounds i8, i8* %26, i32 1
store i8* %27, i8** %5
br label %7
28: ; preds = %7
%29 = load i64, i64* %4
ret i64 %29
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @checksum(i64 %0, i8* nocapture %1, i32 %2) {
%4 = icmp eq i32 %2, 0
br i1 %4, label %54, label %5
5: ; preds = %3
%6 = add i32 %2, -1
%7 = and i32 %2, 3
%8 = icmp eq i32 %7, 0
br i1 %8, label %22, label %9
9: ; preds = %5, %9
%10 = phi i32 [ %14, %9 ], [ %2, %5 ]
%11 = phi i8* [ %19, %9 ], [ %1, %5 ]
%12 = phi i64 [ %18, %9 ], [ %0, %5 ]
%13 = phi i32 [ %20, %9 ], [ 0, %5 ]
%14 = add i32 %10, -1
%15 = load i8, i8* %11
%16 = zext i8 %15 to i64
%17 = call i64 @llvm.fshl.i64(i64 %12, i64 %12, i64 1)
%18 = add i64 %17, %16
%19 = getelementptr inbounds i8, i8* %11, i64 1
%20 = add i32 %13, 1
%21 = icmp eq i32 %20, %7
br i1 %21, label %22, label %9
22: ; preds = %9, %5
%23 = phi i64 [ undef, %5 ], [ %18, %9 ]
%24 = phi i32 [ %2, %5 ], [ %14, %9 ]
%25 = phi i8* [ %1, %5 ], [ %19, %9 ]
%26 = phi i64 [ %0, %5 ], [ %18, %9 ]
%27 = icmp ult i32 %6, 3
br i1 %27, label %54, label %28
28: ; preds = %22, %28
%29 = phi i32 [ %47, %28 ], [ %24, %22 ]
%30 = phi i8* [ %52, %28 ], [ %25, %22 ]
%31 = phi i64 [ %51, %28 ], [ %26, %22 ]
%32 = load i8, i8* %30
%33 = zext i8 %32 to i64
%34 = call i64 @llvm.fshl.i64(i64 %31, i64 %31, i64 1)
%35 = add i64 %34, %33
%36 = getelementptr inbounds i8, i8* %30, i64 1
%37 = load i8, i8* %36
%38 = zext i8 %37 to i64
%39 = call i64 @llvm.fshl.i64(i64 %35, i64 %35, i64 1)
%40 = add i64 %39, %38
%41 = getelementptr inbounds i8, i8* %30, i64 2
%42 = load i8, i8* %41
%43 = zext i8 %42 to i64
%44 = call i64 @llvm.fshl.i64(i64 %40, i64 %40, i64 1)
%45 = add i64 %44, %43
%46 = getelementptr inbounds i8, i8* %30, i64 3
%47 = add i32 %29, -4
%48 = load i8, i8* %46
%49 = zext i8 %48 to i64
%50 = call i64 @llvm.fshl.i64(i64 %45, i64 %45, i64 1)
%51 = add i64 %50, %49
%52 = getelementptr inbounds i8, i8* %30, i64 4
%53 = icmp eq i32 %47, 0
br i1 %53, label %54, label %28
54: ; preds = %22, %28, %3
%55 = phi i64 [ %0, %3 ], [ %23, %22 ], [ %51, %28 ]
ret i64 %55
}