int probe2(unsigned char root, int codeword) {
  long registers[2], temp;
  long carry, oldCarry;
  int i, j;
  registers[1] = 0;
  registers[0] = ((root << 1) + codeword) | 0x800;
  temp = (registers[0] & 0xff) * (registers[0] & 0xff);
  temp += 2 * (registers[0] & 0xff) * (registers[0] >> 8) * 0x100;
  registers[1] = (temp >> 16) + (registers[0] >> 8) * (registers[0] >> 8);
  registers[0] = temp & 0xffff;
  if (registers[1] == 00) {
    carry = 0;
  } else {
    carry = 1;
  }
  for (i = 0; i < 2; i++) {
    for (j = 0; j < 2; j++) {
      oldCarry = carry;
      carry = (registers[j] >> 15) & 1;
      registers[j] = (registers[j] << 1) | oldCarry;
      registers[j] = registers[j] & 0xffff;
    }
  }
  registers[0] = ((registers[0] >> 8) | (registers[1] << 8)) & 0xfff;
  return ((int)registers[0]);
}


x86 assembly (clang, -O0):
<probe2>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %dil,%al
mov    %al,-0x1(%rbp)
mov    %esi,-0x8(%rbp)
movq   $0x0,-0x18(%rbp)
movzbl -0x1(%rbp),%eax
shl    $0x1,%eax
add    -0x8(%rbp),%eax
or     $0x800,%eax
cltq
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
and    $0xff,%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
and    $0xff,%rcx
imul   %rcx,%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
and    $0xff,%rax
shl    $0x1,%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
sar    $0x8,%rcx
imul   %rcx,%rax
shl    $0x8,%rax
add    -0x28(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x28(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
sar    $0x10,%rax
mov    -0x20(%rbp),%rcx
sar    $0x8,%rcx
mov    -0x20(%rbp),%rdx
sar    $0x8,%rdx
imul   %rdx,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x28(%rbp),%rax
and    $0xffff,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
cmpq   $0x0,-0x18(%rbp)
jne    11b6 <probe2+0xb6>
movq   $0x0,-0x30(%rbp)
jmp    11be <probe2+0xbe>
movq   $0x1,-0x30(%rbp)
movl   $0x0,-0x3c(%rbp)
cmpl   $0x2,-0x3c(%rbp)
jge    1251 <probe2+0x151>
movl   $0x0,-0x40(%rbp)
cmpl   $0x2,-0x40(%rbp)
jge    123e <probe2+0x13e>
mov    -0x30(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x38(%rbp)
movslq -0x40(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp,%rax,8),%rax
sar    $0xf,%rax
and    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x30(%rbp)
movslq -0x40(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp,%rax,8),%rcx
shl    $0x1,%rcx
or     -0x38(%rbp),%rcx
movslq -0x40(%rbp),%rax
mov    %rcx,-0x20(%rbp,%rax,8)
movslq -0x40(%rbp),%rax
mov    -0x20(%rbp,%rax,8),%rcx
and    $0xffff,%rcx
movslq -0x40(%rbp),%rax
mov    %rcx,-0x20(%rbp,%rax,8)
mov    -0x40(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x40(%rbp)
jmp    11d6 <probe2+0xd6>
jmp    1243 <probe2+0x143>
mov    -0x3c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x3c(%rbp)
jmp    11c5 <probe2+0xc5>
mov    -0x20(%rbp),%rax
sar    $0x8,%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
shl    $0x8,%rcx
or     %rcx,%rax
and    $0xfff,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<probe2>:
lea    (%rsi,%rdi,2),%eax
or     $0x800,%eax
movslq %eax,%rcx
movzbl %cl,%edx
sar    $0x8,%rcx
mov    %rcx,%rax
shl    $0x9,%rax
or     %rdx,%rax
imul   %rdx,%rax
imul   %ecx,%ecx
mov    %eax,%edx
shr    $0x10,%edx
add    %ecx,%edx
mov    %eax,%ecx
shr    $0xf,%ecx
and    $0x1,%ecx
and    $0x3,%edx
lea    (%rcx,%rdx,2),%ecx
shr    $0x6,%rax
movzbl %al,%edx
shl    $0x9,%ecx
and    $0x100,%eax
or     %ecx,%eax
or     %edx,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i32 @probe2(i8 zeroext %0, i32 %1) {
%3 = alloca i8
%4 = alloca i32
%5 = alloca [2 x i64]
%6 = alloca i64
%7 = alloca i64
%8 = alloca i64
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store i8 %0, i8* %3
store i32 %1, i32* %4
%11 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %5, i64 0, i64 1
store i64 0, i64* %11
%12 = load i8, i8* %3
%13 = zext i8 %12 to i32
%14 = shl i32 %13, 1
%15 = load i32, i32* %4
%16 = add nsw i32 %14, %15
%17 = or i32 %16, 2048
%18 = sext i32 %17 to i64
%19 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %5, i64 0, i64 0
store i64 %18, i64* %19
%20 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %5, i64 0, i64 0
%21 = load i64, i64* %20
%22 = and i64 %21, 255
%23 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %5, i64 0, i64 0
%24 = load i64, i64* %23
%25 = and i64 %24, 255
%26 = mul nsw i64 %22, %25
store i64 %26, i64* %6
%27 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %5, i64 0, i64 0
%28 = load i64, i64* %27
%29 = and i64 %28, 255
%30 = mul nsw i64 2, %29
%31 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %5, i64 0, i64 0
%32 = load i64, i64* %31
%33 = ashr i64 %32, 8
%34 = mul nsw i64 %30, %33
%35 = mul nsw i64 %34, 256
%36 = load i64, i64* %6
%37 = add nsw i64 %36, %35
store i64 %37, i64* %6
%38 = load i64, i64* %6
%39 = ashr i64 %38, 16
%40 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %5, i64 0, i64 0
%41 = load i64, i64* %40
%42 = ashr i64 %41, 8
%43 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %5, i64 0, i64 0
%44 = load i64, i64* %43
%45 = ashr i64 %44, 8
%46 = mul nsw i64 %42, %45
%47 = add nsw i64 %39, %46
%48 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %5, i64 0, i64 1
store i64 %47, i64* %48
%49 = load i64, i64* %6
%50 = and i64 %49, 65535
%51 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %5, i64 0, i64 0
store i64 %50, i64* %51
%52 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %5, i64 0, i64 1
%53 = load i64, i64* %52
%54 = icmp eq i64 %53, 0
br i1 %54, label %55, label %56
55: ; preds = %2
store i64 0, i64* %7
br label %57
56: ; preds = %2
store i64 1, i64* %7
br label %57
57: ; preds = %56, %55
store i32 0, i32* %9
br label %58
58: ; preds = %95, %57
%59 = load i32, i32* %9
%60 = icmp slt i32 %59, 2
br i1 %60, label %61, label %98
61: ; preds = %58
store i32 0, i32* %10
br label %62
62: ; preds = %91, %61
%63 = load i32, i32* %10
%64 = icmp slt i32 %63, 2
br i1 %64, label %65, label %94
65: ; preds = %62
%66 = load i64, i64* %7
store i64 %66, i64* %8
%67 = load i32, i32* %10
%68 = sext i32 %67 to i64
%69 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %5, i64 0, i64 %68
%70 = load i64, i64* %69
%71 = ashr i64 %70, 15
%72 = and i64 %71, 1
store i64 %72, i64* %7
%73 = load i32, i32* %10
%74 = sext i32 %73 to i64
%75 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %5, i64 0, i64 %74
%76 = load i64, i64* %75
%77 = shl i64 %76, 1
%78 = load i64, i64* %8
%79 = or i64 %77, %78
%80 = load i32, i32* %10
%81 = sext i32 %80 to i64
%82 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %5, i64 0, i64 %81
store i64 %79, i64* %82
%83 = load i32, i32* %10
%84 = sext i32 %83 to i64
%85 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %5, i64 0, i64 %84
%86 = load i64, i64* %85
%87 = and i64 %86, 65535
%88 = load i32, i32* %10
%89 = sext i32 %88 to i64
%90 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %5, i64 0, i64 %89
store i64 %87, i64* %90
br label %91
91: ; preds = %65
%92 = load i32, i32* %10
%93 = add nsw i32 %92, 1
store i32 %93, i32* %10
br label %62
94: ; preds = %62
br label %95
95: ; preds = %94
%96 = load i32, i32* %9
%97 = add nsw i32 %96, 1
store i32 %97, i32* %9
br label %58
98: ; preds = %58
%99 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %5, i64 0, i64 0
%100 = load i64, i64* %99
%101 = ashr i64 %100, 8
%102 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %5, i64 0, i64 1
%103 = load i64, i64* %102
%104 = shl i64 %103, 8
%105 = or i64 %101, %104
%106 = and i64 %105, 4095
%107 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %5, i64 0, i64 0
store i64 %106, i64* %107
%108 = getelementptr inbounds [2 x i64], [2 x i64]* %5, i64 0, i64 0
%109 = load i64, i64* %108
%110 = trunc i64 %109 to i32
ret i32 %110
}

LLVM IR (-O2):
define i32 @probe2(i8 zeroext %0, i32 %1) {
%3 = zext i8 %0 to i32
%4 = shl nuw nsw i32 %3, 1
%5 = add nsw i32 %4, %1
%6 = or i32 %5, 2048
%7 = sext i32 %6 to i64
%8 = and i64 %7, 255
%9 = ashr i64 %7, 8
%10 = shl nsw i64 %9, 9
%11 = or i64 %10, %8
%12 = mul nsw i64 %11, %8
%13 = ashr i64 %12, 16
%14 = mul nsw i64 %9, %9
%15 = add nsw i64 %13, %14
%16 = lshr i64 %12, 15
%17 = and i64 %16, 1
%18 = shl nsw i64 %15, 1
%19 = and i64 %18, 6
%20 = or i64 %19, %17
%21 = lshr i64 %12, 6
%22 = and i64 %21, 255
%23 = shl nuw nsw i64 %20, 9
%24 = lshr i64 %12, 6
%25 = and i64 %24, 256
%26 = or i64 %23, %25
%27 = or i64 %26, %22
%28 = trunc i64 %27 to i32
ret i32 %28
}