void arr_uint16_sum(unsigned long int *pSum, unsigned short int *pSrc,
                    unsigned long int num, unsigned long int stride) {
  unsigned short int i;
  unsigned long int uSum = 0;
  for (i = 0; i < num; i++) {
    uSum += pSrc[i * stride];
  }
  *pSum = uSum;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<arr_uint16_sum>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %rsi,-0x10(%rbp)
mov    %rdx,-0x18(%rbp)
mov    %rcx,-0x20(%rbp)
movq   $0x0,-0x30(%rbp)
movw   $0x0,-0x22(%rbp)
movzwl -0x22(%rbp),%eax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
jae    115a <arr_uint16_sum+0x5a>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movzwl -0x22(%rbp),%ecx
imul   -0x20(%rbp),%rcx
movzwl (%rax,%rcx,2),%eax
add    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
mov    -0x22(%rbp),%ax
add    $0x1,%ax
mov    %ax,-0x22(%rbp)
jmp    1122 <arr_uint16_sum+0x22>
mov    -0x30(%rbp),%rcx
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rcx,(%rax)
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<arr_uint16_sum>:
push   %r14
push   %rbx
test   %rdx,%rdx
je     1148 <arr_uint16_sum+0x48>
cmp    $0x4,%rdx
jae    1151 <arr_uint16_sum+0x51>
xor    %r14d,%r14d
xor    %ebx,%ebx
mov    %r14,%rax
imul   %rcx,%rax
lea    (%rsi,%rax,2),%rsi
add    %rcx,%rcx
add    $0x1,%r14
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
movzwl (%rsi),%eax
add    %rax,%rbx
movzwl %r14w,%eax
add    %rcx,%rsi
add    $0x1,%r14
cmp    %rdx,%rax
jb     1130 <arr_uint16_sum+0x30>
jmp    114a <arr_uint16_sum+0x4a>
xor    %ebx,%ebx
mov    %rbx,(%rdi)
pop    %rbx
pop    %r14
ret
lea    -0x1(%rdx),%rbx
xor    %r14d,%r14d
cmp    $0xffff,%bx
je     1111 <arr_uint16_sum+0x11>
cmp    $0xffff,%rbx
ja     1111 <arr_uint16_sum+0x11>
mov    $0x0,%ebx
cmp    $0x1,%rcx
jne    1113 <arr_uint16_sum+0x13>
mov    %rdx,%r14
and    $0xfffffffffffffffc,%r14
lea    -0x4(%r14),%rbx
mov    %rbx,%r8
shr    $0x2,%r8
add    $0x1,%r8
test   %rbx,%rbx
je     1268 <arr_uint16_sum+0x168>
mov    %r8,%r10
and    $0xfffffffffffffffe,%r10
lea    0x4(%rsi),%r11
mov    %rcx,%rbx
shl    $0x4,%rbx
pxor   %xmm2,%xmm2
xor    %r9d,%r9d
pxor   %xmm0,%xmm0
pxor   %xmm1,%xmm1
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nopl   0x0(%rax)
movd   -0x4(%r11),%xmm3
movd   (%r11),%xmm4
punpcklwd %xmm2,%xmm3
punpckldq %xmm2,%xmm3
paddq  %xmm0,%xmm3
punpcklwd %xmm2,%xmm4
punpckldq %xmm2,%xmm4
paddq  %xmm1,%xmm4
movd   -0x4(%r11,%rcx,8),%xmm0
movd   (%r11,%rcx,8),%xmm1
punpcklwd %xmm2,%xmm0
punpckldq %xmm2,%xmm0
paddq  %xmm3,%xmm0
punpcklwd %xmm2,%xmm1
punpckldq %xmm2,%xmm1
paddq  %xmm4,%xmm1
add    $0x8,%r9
add    %rbx,%r11
add    $0xfffffffffffffffe,%r10
jne    11c0 <arr_uint16_sum+0xc0>
test   $0x1,%r8b
je     1248 <arr_uint16_sum+0x148>
imul   %rcx,%r9
movd   (%rsi,%r9,2),%xmm2
movd   0x4(%rsi,%r9,2),%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,%rbx
cmp    %rdx,%r14
je     114a <arr_uint16_sum+0x4a>
jmp    1113 <arr_uint16_sum+0x13>
pxor   %xmm0,%xmm0
xor    %r9d,%r9d
pxor   %xmm1,%xmm1
test   $0x1,%r8b
jne    121b <arr_uint16_sum+0x11b>
jmp    1248 <arr_uint16_sum+0x148>

LLVM IR (-O0):
define void @arr_uint16_sum(i64* %0, i16* %1, i64 %2, i64 %3) {
%5 = alloca i64*
%6 = alloca i16*
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64
%9 = alloca i16
%10 = alloca i64
store i64* %0, i64** %5
store i16* %1, i16** %6
store i64 %2, i64* %7
store i64 %3, i64* %8
store i64 0, i64* %10
store i16 0, i16* %9
br label %11
11: ; preds = %27, %4
%12 = load i16, i16* %9
%13 = zext i16 %12 to i64
%14 = load i64, i64* %7
%15 = icmp ult i64 %13, %14
br i1 %15, label %16, label %30
16: ; preds = %11
%17 = load i16*, i16** %6
%18 = load i16, i16* %9
%19 = zext i16 %18 to i64
%20 = load i64, i64* %8
%21 = mul i64 %19, %20
%22 = getelementptr inbounds i16, i16* %17, i64 %21
%23 = load i16, i16* %22
%24 = zext i16 %23 to i64
%25 = load i64, i64* %10
%26 = add i64 %25, %24
store i64 %26, i64* %10
br label %27
27: ; preds = %16
%28 = load i16, i16* %9
%29 = add i16 %28, 1
store i16 %29, i16* %9
br label %11
30: ; preds = %11
%31 = load i64, i64* %10
%32 = load i64*, i64** %5
store i64 %31, i64* %32
ret void
}

LLVM IR (-O2):
define void @arr_uint16_sum(i64* nocapture writeonly %0, i16* nocapture %1, i64 %2, i64 %3) {
%5 = icmp eq i64 %2, 0
br i1 %5, label %95, label %6
6: ; preds = %4
%7 = icmp ult i64 %2, 4
br i1 %7, label %81, label %8
8: ; preds = %6
%9 = add i64 %2, -1
%10 = trunc i64 %9 to i16
%11 = icmp eq i16 %10, -1
%12 = icmp ugt i64 %9, 65535
%13 = or i1 %11, %12
%14 = icmp ne i64 %3, 1
%15 = or i1 %13, %14
br i1 %15, label %81, label %16
16: ; preds = %8
%17 = and i64 %2, -4
%18 = add i64 %17, -4
%19 = lshr exact i64 %18, 2
%20 = add nuw nsw i64 %19, 1
%21 = and i64 %20, 1
%22 = icmp eq i64 %18, 0
br i1 %22, label %56, label %23
23: ; preds = %16
%24 = and i64 %20, 9223372036854775806
br label %25
25: ; preds = %25, %23
%26 = phi i64 [ 0, %23 ], [ %53, %25 ]
%27 = phi <2 x i64> [ zeroinitializer, %23 ], [ %51, %25 ]
%28 = phi <2 x i64> [ zeroinitializer, %23 ], [ %52, %25 ]
%29 = phi i64 [ 0, %23 ], [ %54, %25 ]
%30 = mul i64 %26, %3
%31 = getelementptr inbounds i16, i16* %1, i64 %30
%32 = bitcast i16* %31 to <2 x i16>*
%33 = load <2 x i16>, <2 x i16>* %32
%34 = getelementptr inbounds i16, i16* %31, i64 2
%35 = bitcast i16* %34 to <2 x i16>*
%36 = load <2 x i16>, <2 x i16>* %35
%37 = zext <2 x i16> %33 to <2 x i64>
%38 = zext <2 x i16> %36 to <2 x i64>
%39 = add <2 x i64> %27, %37
%40 = add <2 x i64> %28, %38
%41 = or i64 %26, 4
%42 = mul i64 %41, %3
%43 = getelementptr inbounds i16, i16* %1, i64 %42
%44 = bitcast i16* %43 to <2 x i16>*
%45 = load <2 x i16>, <2 x i16>* %44
%46 = getelementptr inbounds i16, i16* %43, i64 2
%47 = bitcast i16* %46 to <2 x i16>*
%48 = load <2 x i16>, <2 x i16>* %47
%49 = zext <2 x i16> %45 to <2 x i64>
%50 = zext <2 x i16> %48 to <2 x i64>
%51 = add <2 x i64> %39, %49
%52 = add <2 x i64> %40, %50
%53 = add nuw i64 %26, 8
%54 = add i64 %29, 2
%55 = icmp eq i64 %54, %24
br i1 %55, label %56, label %25
56: ; preds = %25, %16
%57 = phi <2 x i64> [ undef, %16 ], [ %51, %25 ]
%58 = phi <2 x i64> [ undef, %16 ], [ %52, %25 ]
%59 = phi i64 [ 0, %16 ], [ %53, %25 ]
%60 = phi <2 x i64> [ zeroinitializer, %16 ], [ %51, %25 ]
%61 = phi <2 x i64> [ zeroinitializer, %16 ], [ %52, %25 ]
%62 = icmp eq i64 %21, 0
br i1 %62, label %75, label %63
63: ; preds = %56
%64 = mul i64 %59, %3
%65 = getelementptr inbounds i16, i16* %1, i64 %64
%66 = bitcast i16* %65 to <2 x i16>*
%67 = load <2 x i16>, <2 x i16>* %66
%68 = getelementptr inbounds i16, i16* %65, i64 2
%69 = bitcast i16* %68 to <2 x i16>*
%70 = load <2 x i16>, <2 x i16>* %69
%71 = zext <2 x i16> %67 to <2 x i64>
%72 = zext <2 x i16> %70 to <2 x i64>
%73 = add <2 x i64> %60, %71
%74 = add <2 x i64> %61, %72
br label %75
75: ; preds = %56, %63
%76 = phi <2 x i64> [ %57, %56 ], [ %73, %63 ]
%77 = phi <2 x i64> [ %58, %56 ], [ %74, %63 ]
%78 = add <2 x i64> %77, %76
%79 = call i64 @llvm.vector.reduce.add.v2i64(<2 x i64> %78)
%80 = icmp eq i64 %17, %2
br i1 %80, label %95, label %81
81: ; preds = %8, %6, %75
%82 = phi i64 [ 0, %8 ], [ 0, %6 ], [ %17, %75 ]
%83 = phi i64 [ 0, %8 ], [ 0, %6 ], [ %79, %75 ]
br label %84
84: ; preds = %81, %84
%85 = phi i64 [ %92, %84 ], [ %82, %81 ]
%86 = phi i64 [ %91, %84 ], [ %83, %81 ]
%87 = mul i64 %85, %3
%88 = getelementptr inbounds i16, i16* %1, i64 %87
%89 = load i16, i16* %88
%90 = zext i16 %89 to i64
%91 = add i64 %86, %90
%92 = add i64 %85, 1
%93 = and i64 %92, 65535
%94 = icmp ult i64 %93, %2
br i1 %94, label %84, label %95
95: ; preds = %84, %75, %4
%96 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %79, %75 ], [ %91, %84 ]
store i64 %96, i64* %0
ret void
}