#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 long uint64_t;

/* Variables and functions */
uint64_t uint64sqrt(uint64_t a, int bits) {
  uint64_t lo = 0;
  int i;
  for (i = bits - 1; i >= 0; i--) {
    uint64_t mid = lo + (1UL << i);
    if (mid * mid > a) {
    } else {
      lo = mid;
    }
  }
  return lo;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<uint64sqrt>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
movq   $0x0,-0x18(%rbp)
mov    -0xc(%rbp),%eax
sub    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0x0,-0x1c(%rbp)
jl     1172 <uint64sqrt+0x72>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    -0x1c(%rbp),%ecx
mov    $0x1,%edx
shl    %cl,%rdx
mov    %rdx,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
imul   -0x28(%rbp),%rax
cmp    -0x8(%rbp),%rax
jbe    1157 <uint64sqrt+0x57>
jmp    115f <uint64sqrt+0x5f>
mov    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
jmp    1164 <uint64sqrt+0x64>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0xffffffff,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    111c <uint64sqrt+0x1c>
mov    -0x18(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<uint64sqrt>:
test   %esi,%esi
jle    113d <uint64sqrt+0x3d>
mov    $0xffffffff,%r8d
mov    %esi,%r9d
cmp    $0x1,%esi
jne    1140 <uint64sqrt+0x40>
xor    %eax,%eax
mov    %r9,%r10
test   $0x1,%r9b
je     113c <uint64sqrt+0x3c>
add    %r8d,%r10d
mov    $0x1,%edx
mov    %r10d,%ecx
shl    %cl,%rdx
add    %rax,%rdx
mov    %rdx,%rcx
imul   %rdx,%rcx
cmp    %rdi,%rcx
cmovbe %rdx,%rax
ret
xor    %eax,%eax
ret
mov    %r9d,%esi
and    $0xfffffffe,%esi
xor    %eax,%eax
mov    %r9,%r10
jmp    1156 <uint64sqrt+0x56>
nopl   (%rax)
add    $0xfffffffffffffffe,%rsi
je     1117 <uint64sqrt+0x17>
lea    (%r10,%r8,1),%ecx
mov    $0x1,%edx
shl    %cl,%rdx
add    %rax,%rdx
mov    %rdx,%rcx
imul   %rdx,%rcx
cmp    %rdi,%rcx
ja     1174 <uint64sqrt+0x74>
mov    %rdx,%rax
add    $0xfffffffffffffffe,%r10
mov    $0x1,%edx
mov    %r10d,%ecx
shl    %cl,%rdx
add    %rax,%rdx
mov    %rdx,%rcx
imul   %rdx,%rcx
cmp    %rdi,%rcx
ja     1150 <uint64sqrt+0x50>
mov    %rdx,%rax
jmp    1150 <uint64sqrt+0x50>

LLVM IR (-O0):
define i64 @uint64sqrt(i64 %0, i32 %1) {
%3 = alloca i64
%4 = alloca i32
%5 = alloca i64
%6 = alloca i32
%7 = alloca i64
store i64 %0, i64* %3
store i32 %1, i32* %4
store i64 0, i64* %5
%8 = load i32, i32* %4
%9 = sub nsw i32 %8, 1
store i32 %9, i32* %6
br label %10
10: ; preds = %28, %2
%11 = load i32, i32* %6
%12 = icmp sge i32 %11, 0
br i1 %12, label %13, label %31
13: ; preds = %10
%14 = load i64, i64* %5
%15 = load i32, i32* %6
%16 = zext i32 %15 to i64
%17 = shl i64 1, %16
%18 = add i64 %14, %17
store i64 %18, i64* %7
%19 = load i64, i64* %7
%20 = load i64, i64* %7
%21 = mul i64 %19, %20
%22 = load i64, i64* %3
%23 = icmp ugt i64 %21, %22
br i1 %23, label %24, label %25
24: ; preds = %13
br label %27
25: ; preds = %13
%26 = load i64, i64* %7
store i64 %26, i64* %5
br label %27
27: ; preds = %25, %24
br label %28
28: ; preds = %27
%29 = load i32, i32* %6
%30 = add nsw i32 %29, -1
store i32 %30, i32* %6
br label %10
31: ; preds = %10
%32 = load i64, i64* %5
ret i64 %32
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @uint64sqrt(i64 %0, i32 %1) {
%3 = icmp sgt i32 %1, 0
br i1 %3, label %4, label %43
4: ; preds = %2
%5 = zext i32 %1 to i64
%6 = and i64 %5, 1
%7 = icmp eq i32 %1, 1
br i1 %7, label %30, label %8
8: ; preds = %4
%9 = and i64 %5, 4294967294
br label %10
10: ; preds = %10, %8
%11 = phi i64 [ %5, %8 ], [ %21, %10 ]
%12 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %27, %10 ]
%13 = phi i64 [ 0, %8 ], [ %28, %10 ]
%14 = add i64 %11, 4294967295
%15 = and i64 %14, 4294967295
%16 = shl nuw i64 1, %15
%17 = add i64 %16, %12
%18 = mul i64 %17, %17
%19 = icmp ugt i64 %18, %0
%20 = select i1 %19, i64 %12, i64 %17
%21 = add nsw i64 %11, -2
%22 = and i64 %21, 4294967295
%23 = shl nuw i64 1, %22
%24 = add i64 %23, %20
%25 = mul i64 %24, %24
%26 = icmp ugt i64 %25, %0
%27 = select i1 %26, i64 %20, i64 %24
%28 = add i64 %13, 2
%29 = icmp eq i64 %28, %9
br i1 %29, label %30, label %10
30: ; preds = %10, %4
%31 = phi i64 [ undef, %4 ], [ %27, %10 ]
%32 = phi i64 [ %5, %4 ], [ %21, %10 ]
%33 = phi i64 [ 0, %4 ], [ %27, %10 ]
%34 = icmp eq i64 %6, 0
br i1 %34, label %43, label %35
35: ; preds = %30
%36 = add i64 %32, 4294967295
%37 = and i64 %36, 4294967295
%38 = shl nuw i64 1, %37
%39 = add i64 %38, %33
%40 = mul i64 %39, %39
%41 = icmp ugt i64 %40, %0
%42 = select i1 %41, i64 %33, i64 %39
br label %43
43: ; preds = %35, %30, %2
%44 = phi i64 [ 0, %2 ], [ %31, %30 ], [ %42, %35 ]
ret i64 %44
}