#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 unsigned char uint64_t;
typedef unsigned short uint16_t;

/* Variables and functions */
unsigned short csum(unsigned short *buf, int count) {
  register uint64_t sum = 0;
  while (count > 1) {
    sum += *buf++;
    count -= 2;
  }
  if (count > 0) {
    sum += *(unsigned char *)buf;
  }
  while (sum >> 16) {
    sum = (sum & 0xffff) + (sum >> 16);
  }
  return (uint16_t)(~sum);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<csum>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movb   $0x0,-0xd(%rbp)
cmpl   $0x1,-0xc(%rbp)
jle    1142 <csum+0x42>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,%rcx
add    $0x2,%rcx
mov    %rcx,-0x8(%rbp)
movzwl (%rax),%ecx
movzbl -0xd(%rbp),%eax
add    %ecx,%eax
mov    %al,-0xd(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x2,%eax
mov    %eax,-0xc(%rbp)
jmp    110f <csum+0xf>
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jle    115c <csum+0x5c>
mov    -0x8(%rbp),%rax
movzbl (%rax),%ecx
movzbl -0xd(%rbp),%eax
add    %ecx,%eax
mov    %al,-0xd(%rbp)
jmp    1161 <csum+0x61>
movzbl -0xd(%rbp),%eax
sar    $0x10,%eax
cmp    $0x0,%eax
je     118b <csum+0x8b>
movzbl -0xd(%rbp),%eax
and    $0xffff,%eax
movzbl -0xd(%rbp),%ecx
sar    $0x10,%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %al,-0xd(%rbp)
jmp    1161 <csum+0x61>
movzbl -0xd(%rbp),%eax
xor    $0xffffffff,%eax
movzwl %ax,%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<csum>:
xor    %ecx,%ecx
cmp    $0x2,%esi
jl     11bb <csum+0xbb>
mov    %esi,%eax
sub    $0x3,%eax
cmovb  %ecx,%eax
add    $0x1,%eax
cmp    $0x1e,%eax
jb     1219 <csum+0x119>
shr    %eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,%r8d
and    $0xfffffff0,%r8d
lea    -0x10(%r8),%rcx
mov    %rcx,%r9
shr    $0x4,%r9
add    $0x1,%r9
test   %rcx,%rcx
je     11bf <csum+0xbf>
mov    %r9,%rdx
and    $0xfffffffffffffffe,%rdx
pxor   %xmm3,%xmm3
xor    %ecx,%ecx
movdqa 0xea8(%rip),%xmm2
pxor   %xmm4,%xmm4
nopl   0x0(%rax)
movdqu (%rdi,%rcx,2),%xmm5
movdqu 0x10(%rdi,%rcx,2),%xmm6
movdqu 0x20(%rdi,%rcx,2),%xmm0
movdqu 0x30(%rdi,%rcx,2),%xmm1
pand   %xmm2,%xmm5
packuswb %xmm5,%xmm5
paddb  %xmm3,%xmm5
pand   %xmm2,%xmm6
packuswb %xmm6,%xmm6
paddb  %xmm4,%xmm6
pand   %xmm2,%xmm0
packuswb %xmm0,%xmm0
paddb  %xmm5,%xmm0
pand   %xmm2,%xmm1
packuswb %xmm1,%xmm1
paddb  %xmm6,%xmm1
add    $0x20,%rcx
movdqa %xmm0,%xmm3
movdqa %xmm1,%xmm4
add    $0xfffffffffffffffe,%rdx
jne    1160 <csum+0x60>
jmp    11c9 <csum+0xc9>
xor    %ecx,%ecx
jmp    1230 <csum+0x130>
pxor   %xmm0,%xmm0
xor    %ecx,%ecx
pxor   %xmm1,%xmm1
lea    (%r8,%r8,1),%edx
test   $0x1,%r9b
je     11fe <csum+0xfe>
movdqu (%rdi,%rcx,2),%xmm2
movdqu 0x10(%rdi,%rcx,2),%xmm3
movdqa 0xe1a(%rip),%xmm4
pand   %xmm4,%xmm2
packuswb %xmm2,%xmm2
paddb  %xmm2,%xmm0
pand   %xmm4,%xmm3
packuswb %xmm3,%xmm3
paddb  %xmm3,%xmm1
paddb  %xmm1,%xmm0
sub    %edx,%esi
lea    (%rdi,%r8,2),%rdi
pxor   %xmm1,%xmm1
psadbw %xmm0,%xmm1
movd   %xmm1,%ecx
cmp    %rax,%r8
je     1230 <csum+0x130>
mov    %esi,%eax
nopl   0x0(%rax,%rax,1)
add    (%rdi),%cl
add    $0x2,%rdi
lea    -0x2(%rax),%esi
cmp    $0x3,%eax
mov    %esi,%eax
ja     1220 <csum+0x120>
cmp    $0x1,%esi
jne    1237 <csum+0x137>
add    (%rdi),%cl
movzbl %cl,%eax
not    %eax
ret

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

LLVM IR (-O2):
define zeroext i16 @csum(i16* nocapture %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 1
br i1 %3, label %4, label %92
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, 30
br i1 %11, label %78, label %12
12: ; preds = %4
%13 = and i64 %10, 4294967280
%14 = trunc i64 %13 to i32
%15 = mul i32 %14, -2
%16 = add i32 %15, %1
%17 = getelementptr i16, i16* %0, i64 %13
%18 = add nsw i64 %13, -16
%19 = lshr exact i64 %18, 4
%20 = add nuw nsw i64 %19, 1
%21 = and i64 %20, 1
%22 = icmp eq i64 %18, 0
br i1 %22, label %54, label %23
23: ; preds = %12
%24 = and i64 %20, 2305843009213693950
br label %25
25: ; preds = %25, %23
%26 = phi i64 [ 0, %23 ], [ %51, %25 ]
%27 = phi <8 x i8> [ zeroinitializer, %23 ], [ %49, %25 ]
%28 = phi <8 x i8> [ zeroinitializer, %23 ], [ %50, %25 ]
%29 = phi i64 [ 0, %23 ], [ %52, %25 ]
%30 = getelementptr i16, i16* %0, i64 %26
%31 = bitcast i16* %30 to <8 x i16>*
%32 = load <8 x i16>, <8 x i16>* %31
%33 = getelementptr i16, i16* %30, i64 8
%34 = bitcast i16* %33 to <8 x i16>*
%35 = load <8 x i16>, <8 x i16>* %34
%36 = trunc <8 x i16> %32 to <8 x i8>
%37 = trunc <8 x i16> %35 to <8 x i8>
%38 = add <8 x i8> %27, %36
%39 = add <8 x i8> %28, %37
%40 = or i64 %26, 16
%41 = getelementptr i16, i16* %0, i64 %40
%42 = bitcast i16* %41 to <8 x i16>*
%43 = load <8 x i16>, <8 x i16>* %42
%44 = getelementptr i16, i16* %41, i64 8
%45 = bitcast i16* %44 to <8 x i16>*
%46 = load <8 x i16>, <8 x i16>* %45
%47 = trunc <8 x i16> %43 to <8 x i8>
%48 = trunc <8 x i16> %46 to <8 x i8>
%49 = add <8 x i8> %38, %47
%50 = add <8 x i8> %39, %48
%51 = add nuw i64 %26, 32
%52 = add i64 %29, 2
%53 = icmp eq i64 %52, %24
br i1 %53, label %54, label %25
54: ; preds = %25, %12
%55 = phi <8 x i8> [ undef, %12 ], [ %49, %25 ]
%56 = phi <8 x i8> [ undef, %12 ], [ %50, %25 ]
%57 = phi i64 [ 0, %12 ], [ %51, %25 ]
%58 = phi <8 x i8> [ zeroinitializer, %12 ], [ %49, %25 ]
%59 = phi <8 x i8> [ zeroinitializer, %12 ], [ %50, %25 ]
%60 = icmp eq i64 %21, 0
br i1 %60, label %72, label %61
61: ; preds = %54
%62 = getelementptr i16, i16* %0, i64 %57
%63 = bitcast i16* %62 to <8 x i16>*
%64 = load <8 x i16>, <8 x i16>* %63
%65 = getelementptr i16, i16* %62, i64 8
%66 = bitcast i16* %65 to <8 x i16>*
%67 = load <8 x i16>, <8 x i16>* %66
%68 = trunc <8 x i16> %64 to <8 x i8>
%69 = trunc <8 x i16> %67 to <8 x i8>
%70 = add <8 x i8> %58, %68
%71 = add <8 x i8> %59, %69
br label %72
72: ; preds = %54, %61
%73 = phi <8 x i8> [ %55, %54 ], [ %70, %61 ]
%74 = phi <8 x i8> [ %56, %54 ], [ %71, %61 ]
%75 = add <8 x i8> %74, %73
%76 = call i8 @llvm.vector.reduce.add.v8i8(<8 x i8> %75)
%77 = icmp eq i64 %13, %10
br i1 %77, label %92, label %78
78: ; preds = %4, %72
%79 = phi i8 [ 0, %4 ], [ %76, %72 ]
%80 = phi i32 [ %1, %4 ], [ %16, %72 ]
%81 = phi i16* [ %0, %4 ], [ %17, %72 ]
br label %82
82: ; preds = %78, %82
%83 = phi i8 [ %89, %82 ], [ %79, %78 ]
%84 = phi i32 [ %90, %82 ], [ %80, %78 ]
%85 = phi i16* [ %86, %82 ], [ %81, %78 ]
%86 = getelementptr inbounds i16, i16* %85, i64 1
%87 = load i16, i16* %85
%88 = trunc i16 %87 to i8
%89 = add i8 %83, %88
%90 = add nsw i32 %84, -2
%91 = icmp ugt i32 %84, 3
br i1 %91, label %82, label %92
92: ; preds = %82, %72, %2
%93 = phi i16* [ %0, %2 ], [ %17, %72 ], [ %86, %82 ]
%94 = phi i32 [ %1, %2 ], [ %16, %72 ], [ %90, %82 ]
%95 = phi i8 [ 0, %2 ], [ %76, %72 ], [ %89, %82 ]
%96 = icmp eq i32 %94, 1
br i1 %96, label %97, label %101
97: ; preds = %92
%98 = bitcast i16* %93 to i8*
%99 = load i8, i8* %98
%100 = add i8 %99, %95
br label %101
101: ; preds = %97, %92
%102 = phi i8 [ %100, %97 ], [ %95, %92 ]
%103 = zext i8 %102 to i16
%104 = xor i16 %103, -1
ret i16 %104
}