short isqrt(short num) {
  short res = 0;
  short bit = 1 << 14;
  while (bit > num)
    bit >>= 2;
  while (bit != 0) {
    if (num >= res + bit) {
      num -= res + bit;
      res = (res >> 1) + bit;
    } else
      res >>= 1;
    bit >>= 2;
  }
  return res;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<isqrt>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %di,%ax
mov    %ax,-0x2(%rbp)
movw   $0x0,-0x4(%rbp)
movw   $0x4000,-0x6(%rbp)
movswl -0x6(%rbp),%eax
movswl -0x2(%rbp),%ecx
cmp    %ecx,%eax
jle    1137 <isqrt+0x37>
movswl -0x6(%rbp),%eax
sar    $0x2,%eax
mov    %ax,-0x6(%rbp)
jmp    1117 <isqrt+0x17>
jmp    113c <isqrt+0x3c>
movswl -0x6(%rbp),%eax
cmp    $0x0,%eax
je     11a4 <isqrt+0xa4>
movswl -0x2(%rbp),%eax
movswl -0x4(%rbp),%ecx
movswl -0x6(%rbp),%edx
add    %edx,%ecx
cmp    %ecx,%eax
jl     1189 <isqrt+0x89>
movswl -0x4(%rbp),%ecx
movswl -0x6(%rbp),%eax
add    %eax,%ecx
movswl -0x2(%rbp),%eax
sub    %ecx,%eax
mov    %ax,-0x2(%rbp)
movswl -0x4(%rbp),%eax
sar    $0x1,%eax
movswl -0x6(%rbp),%ecx
add    %ecx,%eax
mov    %ax,-0x4(%rbp)
jmp    1194 <isqrt+0x94>
movswl -0x4(%rbp),%eax
sar    $0x1,%eax
mov    %ax,-0x4(%rbp)
movswl -0x6(%rbp),%eax
sar    $0x2,%eax
mov    %ax,-0x6(%rbp)
jmp    113c <isqrt+0x3c>
movswl -0x4(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<isqrt>:
mov    $0x4000,%ax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
xchg   %ax,%ax
mov    %eax,%edx
movzwl %ax,%ecx
mov    %ecx,%eax
shr    $0x2,%eax
cmp    %di,%cx
jg     1110 <isqrt+0x10>
xor    %r8d,%r8d
xor    %eax,%eax
test   %dx,%dx
je     115b <isqrt+0x5b>
nopl   0x0(%rax)
movzwl %dx,%esi
movswl %di,%r9d
movswl %ax,%ecx
lea    (%rsi,%rcx,1),%edx
sar    %ecx
cmp    %r9d,%edx
cmovg  %r8d,%edx
mov    %esi,%eax
cmovg  %r8d,%eax
sub    %edx,%edi
add    %ecx,%eax
mov    %esi,%edx
shr    $0x2,%edx
cmp    $0x3,%si
ja     1130 <isqrt+0x30>
ret

LLVM IR (-O0):
define signext i16 @isqrt(i16 signext %0) {
%2 = alloca i16
%3 = alloca i16
%4 = alloca i16
store i16 %0, i16* %2
store i16 0, i16* %3
store i16 16384, i16* %4
br label %5
5: ; preds = %11, %1
%6 = load i16, i16* %4
%7 = sext i16 %6 to i32
%8 = load i16, i16* %2
%9 = sext i16 %8 to i32
%10 = icmp sgt i32 %7, %9
br i1 %10, label %11, label %16
11: ; preds = %5
%12 = load i16, i16* %4
%13 = sext i16 %12 to i32
%14 = ashr i32 %13, 2
%15 = trunc i32 %14 to i16
store i16 %15, i16* %4
br label %5
16: ; preds = %5
br label %17
17: ; preds = %52, %16
%18 = load i16, i16* %4
%19 = sext i16 %18 to i32
%20 = icmp ne i32 %19, 0
br i1 %20, label %21, label %57
21: ; preds = %17
%22 = load i16, i16* %2
%23 = sext i16 %22 to i32
%24 = load i16, i16* %3
%25 = sext i16 %24 to i32
%26 = load i16, i16* %4
%27 = sext i16 %26 to i32
%28 = add nsw i32 %25, %27
%29 = icmp sge i32 %23, %28
br i1 %29, label %30, label %47
30: ; preds = %21
%31 = load i16, i16* %3
%32 = sext i16 %31 to i32
%33 = load i16, i16* %4
%34 = sext i16 %33 to i32
%35 = add nsw i32 %32, %34
%36 = load i16, i16* %2
%37 = sext i16 %36 to i32
%38 = sub nsw i32 %37, %35
%39 = trunc i32 %38 to i16
store i16 %39, i16* %2
%40 = load i16, i16* %3
%41 = sext i16 %40 to i32
%42 = ashr i32 %41, 1
%43 = load i16, i16* %4
%44 = sext i16 %43 to i32
%45 = add nsw i32 %42, %44
%46 = trunc i32 %45 to i16
store i16 %46, i16* %3
br label %52
47: ; preds = %21
%48 = load i16, i16* %3
%49 = sext i16 %48 to i32
%50 = ashr i32 %49, 1
%51 = trunc i32 %50 to i16
store i16 %51, i16* %3
br label %52
52: ; preds = %47, %30
%53 = load i16, i16* %4
%54 = sext i16 %53 to i32
%55 = ashr i32 %54, 2
%56 = trunc i32 %55 to i16
store i16 %56, i16* %4
br label %17
57: ; preds = %17
%58 = load i16, i16* %3
ret i16 %58
}

LLVM IR (-O2):
define signext i16 @isqrt(i16 signext %0) {
br label %2
2: ; preds = %2, %1
%3 = phi i16 [ 16384, %1 ], [ %5, %2 ]
%4 = icmp sgt i16 %3, %0
%5 = lshr i16 %3, 2
br i1 %4, label %2, label %6
6: ; preds = %2
%7 = icmp eq i16 %3, 0
br i1 %7, label %25, label %8
8: ; preds = %6, %8
%9 = phi i16 [ %23, %8 ], [ %3, %6 ]
%10 = phi i16 [ %22, %8 ], [ 0, %6 ]
%11 = phi i16 [ %20, %8 ], [ %0, %6 ]
%12 = zext i16 %9 to i32
%13 = sext i16 %11 to i32
%14 = sext i16 %10 to i32
%15 = add nsw i32 %12, %14
%16 = icmp sgt i32 %15, %13
%17 = trunc i32 %15 to i16
%18 = ashr i16 %10, 1
%19 = select i1 %16, i16 0, i16 %17
%20 = sub i16 %11, %19
%21 = select i1 %16, i16 0, i16 %9
%22 = add nsw i16 %21, %18
%23 = lshr i16 %9, 2
%24 = icmp ult i16 %9, 4
br i1 %24, label %25, label %8
25: ; preds = %8, %6
%26 = phi i16 [ 0, %6 ], [ %22, %8 ]
ret i16 %26
}