unsigned long mr_lsqrt(unsigned long num, unsigned long guess) {
  unsigned long sqr;
  unsigned long oldguess = guess;
  if (num == 0)
    return 0;
  if (num < 4)
    return 1;
  for (;;) {
    sqr = ((num / guess) + guess) / 2;
    if (sqr == guess || sqr == oldguess) {
      if (sqr * sqr > num)
        sqr--;
      return sqr;
    }
    oldguess = guess;
    guess = sqr;
  }
}


x86 assembly (clang, -O0):
<mr_lsqrt>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x10(%rbp)
mov    %rsi,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x10(%rbp)
jne    112c <mr_lsqrt+0x2c>
movq   $0x0,-0x8(%rbp)
jmp    11be <mr_lsqrt+0xbe>
cmpq   $0x4,-0x10(%rbp)
jae    1144 <mr_lsqrt+0x44>
movq   $0x1,-0x8(%rbp)
jmp    11be <mr_lsqrt+0xbe>
jmp    1149 <mr_lsqrt+0x49>
mov    -0x10(%rbp),%rax
xor    %ecx,%ecx
mov    %ecx,%edx
divq   -0x18(%rbp)
add    -0x18(%rbp),%rax
shr    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
cmp    -0x18(%rbp),%rax
je     117d <mr_lsqrt+0x7d>
mov    -0x20(%rbp),%rax
cmp    -0x28(%rbp),%rax
jne    11a9 <mr_lsqrt+0xa9>
mov    -0x20(%rbp),%rax
imul   -0x20(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jbe    119c <mr_lsqrt+0x9c>
mov    -0x20(%rbp),%rax
add    $0xffffffffffffffff,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
jmp    11be <mr_lsqrt+0xbe>
mov    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
jmp    1149 <mr_lsqrt+0x49>
mov    -0x8(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<mr_lsqrt>:
test   %rdi,%rdi
je     116e <mr_lsqrt+0x6e>
mov    $0x1,%ecx
cmp    $0x4,%rdi
jb     116a <mr_lsqrt+0x6a>
mov    %rsi,%rax
mov    %rsi,%rcx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
mov    %rax,%rsi
mov    %rdi,%rax
or     %rsi,%rax
shr    $0x20,%rax
je     1140 <mr_lsqrt+0x40>
mov    %rdi,%rax
xor    %edx,%edx
div    %rsi
jmp    1146 <mr_lsqrt+0x46>
nopl   0x0(%rax)
mov    %edi,%eax
xor    %edx,%edx
div    %esi
add    %rsi,%rax
shr    %rax
cmp    %rsi,%rax
je     1159 <mr_lsqrt+0x59>
cmp    %rcx,%rax
mov    %rsi,%rcx
jne    1120 <mr_lsqrt+0x20>
mov    %rax,%rcx
imul   %rax,%rcx
cmp    %rcx,%rdi
sbb    $0x0,%rax
mov    %rax,%rcx
mov    %rcx,%rax
ret
xor    %ecx,%ecx
mov    %rcx,%rax
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @mr_lsqrt(i64 %0, i64 %1) {
%3 = alloca i64
%4 = alloca i64
%5 = alloca i64
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
store i64 %0, i64* %4
store i64 %1, i64* %5
%8 = load i64, i64* %5
store i64 %8, i64* %7
%9 = load i64, i64* %4
%10 = icmp eq i64 %9, 0
br i1 %10, label %11, label %12
11: ; preds = %2
store i64 0, i64* %3
br label %45
12: ; preds = %2
%13 = load i64, i64* %4
%14 = icmp ult i64 %13, 4
br i1 %14, label %15, label %16
15: ; preds = %12
store i64 1, i64* %3
br label %45
16: ; preds = %12
br label %17
17: ; preds = %42, %16
%18 = load i64, i64* %4
%19 = load i64, i64* %5
%20 = udiv i64 %18, %19
%21 = load i64, i64* %5
%22 = add i64 %20, %21
%23 = udiv i64 %22, 2
store i64 %23, i64* %6
%24 = load i64, i64* %6
%25 = load i64, i64* %5
%26 = icmp eq i64 %24, %25
br i1 %26, label %31, label %27
27: ; preds = %17
%28 = load i64, i64* %6
%29 = load i64, i64* %7
%30 = icmp eq i64 %28, %29
br i1 %30, label %31, label %42
31: ; preds = %27, %17
%32 = load i64, i64* %6
%33 = load i64, i64* %6
%34 = mul i64 %32, %33
%35 = load i64, i64* %4
%36 = icmp ugt i64 %34, %35
br i1 %36, label %37, label %40
37: ; preds = %31
%38 = load i64, i64* %6
%39 = add i64 %38, -1
store i64 %39, i64* %6
br label %40
40: ; preds = %37, %31
%41 = load i64, i64* %6
store i64 %41, i64* %3
br label %45
42: ; preds = %27
%43 = load i64, i64* %5
store i64 %43, i64* %7
%44 = load i64, i64* %6
store i64 %44, i64* %5
br label %17
45: ; preds = %40, %15, %11
%46 = load i64, i64* %3
ret i64 %46
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @mr_lsqrt(i64 %0, i64 %1) {
%3 = icmp eq i64 %0, 0
br i1 %3, label %20, label %4
4: ; preds = %2
%5 = icmp ult i64 %0, 4
br i1 %5, label %20, label %6
6: ; preds = %4, %6
%7 = phi i64 [ %11, %6 ], [ %1, %4 ]
%8 = phi i64 [ %7, %6 ], [ %1, %4 ]
%9 = udiv i64 %0, %7
%10 = add i64 %9, %7
%11 = lshr i64 %10, 1
%12 = icmp eq i64 %11, %7
%13 = icmp eq i64 %11, %8
%14 = or i1 %12, %13
br i1 %14, label %15, label %6
15: ; preds = %6
%16 = mul i64 %11, %11
%17 = icmp ugt i64 %16, %0
%18 = sext i1 %17 to i64
%19 = add nsw i64 %11, %18
br label %20
20: ; preds = %4, %2, %15
%21 = phi i64 [ %19, %15 ], [ 0, %2 ], [ 1, %4 ]
ret i64 %21
}