unsigned long isqrt(unsigned long x) {
  unsigned long op, res, one;
  op = x;
  res = 0;
  one = 1;
  while (one < op)
    one <<= 2;
  while (one > op)
    one >>= 2;
  while (one) {
    if (op >= res + one) {
      op -= res + one;
      res += one << 1;
    }
    res >>= 1;
    one >>= 2;
  }
  return res;
}


x86 assembly (clang, -O0):
<isqrt>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %rdi,-0x8(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
movq   $0x0,-0x18(%rbp)
movq   $0x1,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jae    113f <isqrt+0x3f>
mov    -0x20(%rbp),%rax
shl    $0x2,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
jmp    1120 <isqrt+0x20>
jmp    1144 <isqrt+0x44>
mov    -0x20(%rbp),%rax
cmp    -0x10(%rbp),%rax
jbe    1163 <isqrt+0x63>
mov    -0x20(%rbp),%rax
shr    $0x2,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
jmp    1144 <isqrt+0x44>
jmp    1168 <isqrt+0x68>
cmpq   $0x0,-0x20(%rbp)
je     11c8 <isqrt+0xc8>
mov    -0x10(%rbp),%rax
mov    -0x18(%rbp),%rcx
add    -0x20(%rbp),%rcx
cmp    %rcx,%rax
jb     11ab <isqrt+0xab>
mov    -0x18(%rbp),%rcx
add    -0x20(%rbp),%rcx
mov    -0x10(%rbp),%rax
sub    %rcx,%rax
mov    %rax,-0x10(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
shl    $0x1,%rax
add    -0x18(%rbp),%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%rax
shr    $0x1,%rax
mov    %rax,-0x18(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%rax
shr    $0x2,%rax
mov    %rax,-0x20(%rbp)
jmp    1168 <isqrt+0x68>
mov    -0x18(%rbp),%rax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<isqrt>:
mov    $0x1,%ecx
cs nopw 0x0(%rax,%rax,1)
nop
mov    %rcx,%rax
lea    0x0(,%rcx,4),%rcx
cmp    %rdi,%rax
jb     1110 <isqrt+0x10>
mov    %rax,%rcx
shr    $0x2,%rax
cmp    %rdi,%rcx
ja     1120 <isqrt+0x20>
test   %rcx,%rcx
je     116d <isqrt+0x6d>
xor    %r8d,%r8d
xor    %r9d,%r9d
mov    %rcx,%rsi
nopw   0x0(%rax,%rax,1)
lea    (%rcx,%r9,1),%rdx
cmp    %rdx,%rdi
cmovb  %r8,%rdx
lea    (%rcx,%rcx,1),%rax
cmovb  %r8,%rax
sub    %rdx,%rdi
add    %r9,%rax
shr    %rax
shr    $0x2,%rsi
mov    %rax,%r9
cmp    $0x3,%rcx
mov    %rsi,%rcx
ja     1140 <isqrt+0x40>
ret
xor    %eax,%eax
ret

LLVM IR (-O0):
define i64 @isqrt(i64 %0) {
%2 = alloca i64
%3 = alloca i64
%4 = alloca i64
%5 = alloca i64
store i64 %0, i64* %2
%6 = load i64, i64* %2
store i64 %6, i64* %3
store i64 0, i64* %4
store i64 1, i64* %5
br label %7
7: ; preds = %11, %1
%8 = load i64, i64* %5
%9 = load i64, i64* %3
%10 = icmp ult i64 %8, %9
br i1 %10, label %11, label %14
11: ; preds = %7
%12 = load i64, i64* %5
%13 = shl i64 %12, 2
store i64 %13, i64* %5
br label %7
14: ; preds = %7
br label %15
15: ; preds = %19, %14
%16 = load i64, i64* %5
%17 = load i64, i64* %3
%18 = icmp ugt i64 %16, %17
br i1 %18, label %19, label %22
19: ; preds = %15
%20 = load i64, i64* %5
%21 = lshr i64 %20, 2
store i64 %21, i64* %5
br label %15
22: ; preds = %15
br label %23
23: ; preds = %42, %22
%24 = load i64, i64* %5
%25 = icmp ne i64 %24, 0
br i1 %25, label %26, label %47
26: ; preds = %23
%27 = load i64, i64* %3
%28 = load i64, i64* %4
%29 = load i64, i64* %5
%30 = add i64 %28, %29
%31 = icmp uge i64 %27, %30
br i1 %31, label %32, label %42
32: ; preds = %26
%33 = load i64, i64* %4
%34 = load i64, i64* %5
%35 = add i64 %33, %34
%36 = load i64, i64* %3
%37 = sub i64 %36, %35
store i64 %37, i64* %3
%38 = load i64, i64* %5
%39 = shl i64 %38, 1
%40 = load i64, i64* %4
%41 = add i64 %40, %39
store i64 %41, i64* %4
br label %42
42: ; preds = %32, %26
%43 = load i64, i64* %4
%44 = lshr i64 %43, 1
store i64 %44, i64* %4
%45 = load i64, i64* %5
%46 = lshr i64 %45, 2
store i64 %46, i64* %5
br label %23
47: ; preds = %23
%48 = load i64, i64* %4
ret i64 %48
}

LLVM IR (-O2):
define i64 @isqrt(i64 %0) {
br label %2
2: ; preds = %2, %1
%3 = phi i64 [ 1, %1 ], [ %5, %2 ]
%4 = icmp ult i64 %3, %0
%5 = shl i64 %3, 2
br i1 %4, label %2, label %6
6: ; preds = %2, %6
%7 = phi i64 [ %9, %6 ], [ %3, %2 ]
%8 = icmp ugt i64 %7, %0
%9 = lshr i64 %7, 2
br i1 %8, label %6, label %10
10: ; preds = %6
%11 = icmp eq i64 %7, 0
br i1 %11, label %26, label %12
12: ; preds = %10, %12
%13 = phi i64 [ %24, %12 ], [ %7, %10 ]
%14 = phi i64 [ %23, %12 ], [ 0, %10 ]
%15 = phi i64 [ %20, %12 ], [ %0, %10 ]
%16 = add i64 %13, %14
%17 = icmp ult i64 %15, %16
%18 = shl i64 %13, 1
%19 = select i1 %17, i64 0, i64 %16
%20 = sub i64 %15, %19
%21 = select i1 %17, i64 0, i64 %18
%22 = add i64 %21, %14
%23 = lshr i64 %22, 1
%24 = lshr i64 %13, 2
%25 = icmp ult i64 %13, 4
br i1 %25, label %26, label %12
26: ; preds = %12, %10
%27 = phi i64 [ 0, %10 ], [ %23, %12 ]
ret i64 %27
}