unsigned short tasqrt(unsigned long n) {
  unsigned long res = 0;
  unsigned long one = 1uL << 30;
  while (one > n) {
    one >>= 2;
  }
  while (one != 0) {
    if (n >= res + one) {
      n = n - (res + one);
      res = res + 2 * one;
    }
    res >>= 1;
    one >>= 2;
  }
  return res;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<tasqrt>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
movq   $0x0,-0x10(%rbp)
movq   $0x40000000,-0x18(%rbp)
40
mov    -0x18(%rbp),%rax
cmp    -0x8(%rbp),%rax
jbe    1137 <tasqrt+0x37>
mov    -0x18(%rbp),%rax
shr    $0x2,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
jmp    1118 <tasqrt+0x18>
jmp    113c <tasqrt+0x3c>
cmpq   $0x0,-0x18(%rbp)
je     119f <tasqrt+0x9f>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
add    -0x18(%rbp),%rcx
cmp    %rcx,%rax
jb     1182 <tasqrt+0x82>
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    -0x10(%rbp),%rcx
add    -0x18(%rbp),%rcx
sub    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
shl    $0x1,%rcx
add    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x10(%rbp),%rax
shr    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
shr    $0x2,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
jmp    113c <tasqrt+0x3c>
mov    -0x10(%rbp),%rax
movzwl %ax,%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<tasqrt>:
mov    $0x40000000,%eax
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %rax,%rcx
shr    $0x2,%rax
cmp    %rdi,%rcx
ja     1110 <tasqrt+0x10>
test   %rcx,%rcx
je     115a <tasqrt+0x5a>
xor    %r8d,%r8d
xor    %eax,%eax
mov    %rcx,%rsi
nopl   0x0(%rax)
lea    (%rcx,%rax,1),%rdx
cmp    %rdx,%rdi
cmovb  %r8,%rdx
lea    (%rcx,%rcx,1),%r9
cmovb  %r8,%r9
sub    %rdx,%rdi
add    %r9,%rax
shr    %rax
shr    $0x2,%rsi
cmp    $0x3,%rcx
mov    %rsi,%rcx
ja     1130 <tasqrt+0x30>
ret
xor    %eax,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define zeroext i16 @tasqrt(i64 %0) {
%2 = alloca i64
%3 = alloca i64
%4 = alloca i64
store i64 %0, i64* %2
store i64 0, i64* %3
store i64 1073741824, i64* %4
br label %5
5: ; preds = %9, %1
%6 = load i64, i64* %4
%7 = load i64, i64* %2
%8 = icmp ugt i64 %6, %7
br i1 %8, label %9, label %12
9: ; preds = %5
%10 = load i64, i64* %4
%11 = lshr i64 %10, 2
store i64 %11, i64* %4
br label %5
12: ; preds = %5
br label %13
13: ; preds = %32, %12
%14 = load i64, i64* %4
%15 = icmp ne i64 %14, 0
br i1 %15, label %16, label %37
16: ; preds = %13
%17 = load i64, i64* %2
%18 = load i64, i64* %3
%19 = load i64, i64* %4
%20 = add i64 %18, %19
%21 = icmp uge i64 %17, %20
br i1 %21, label %22, label %32
22: ; preds = %16
%23 = load i64, i64* %2
%24 = load i64, i64* %3
%25 = load i64, i64* %4
%26 = add i64 %24, %25
%27 = sub i64 %23, %26
store i64 %27, i64* %2
%28 = load i64, i64* %3
%29 = load i64, i64* %4
%30 = mul i64 2, %29
%31 = add i64 %28, %30
store i64 %31, i64* %3
br label %32
32: ; preds = %22, %16
%33 = load i64, i64* %3
%34 = lshr i64 %33, 1
store i64 %34, i64* %3
%35 = load i64, i64* %4
%36 = lshr i64 %35, 2
store i64 %36, i64* %4
br label %13
37: ; preds = %13
%38 = load i64, i64* %3
%39 = trunc i64 %38 to i16
ret i16 %39
}

LLVM IR (-O2):
define zeroext i16 @tasqrt(i64 %0) {
br label %2
2: ; preds = %2, %1
%3 = phi i64 [ 1073741824, %1 ], [ %5, %2 ]
%4 = icmp ugt i64 %3, %0
%5 = lshr i64 %3, 2
br i1 %4, label %2, label %6
6: ; preds = %2
%7 = icmp eq i64 %3, 0
br i1 %7, label %24, label %8
8: ; preds = %6, %8
%9 = phi i64 [ %20, %8 ], [ %3, %6 ]
%10 = phi i64 [ %19, %8 ], [ 0, %6 ]
%11 = phi i64 [ %16, %8 ], [ %0, %6 ]
%12 = add nuw i64 %9, %10
%13 = icmp ult i64 %11, %12
%14 = shl nuw nsw i64 %9, 1
%15 = select i1 %13, i64 0, i64 %12
%16 = sub i64 %11, %15
%17 = select i1 %13, i64 0, i64 %14
%18 = add nuw i64 %17, %10
%19 = lshr i64 %18, 1
%20 = lshr i64 %9, 2
%21 = icmp ult i64 %9, 4
br i1 %21, label %22, label %8
22: ; preds = %8
%23 = trunc i64 %19 to i16
br label %24
24: ; preds = %22, %6
%25 = phi i16 [ 0, %6 ], [ %23, %22 ]
ret i16 %25
}