unsigned short __gnu_f2h_internal(unsigned int a, int ieee) {
  unsigned short sign = (a >> 16) & 0x8000;
  int aexp = (a >> 23) & 0xff;
  unsigned int mantissa = a & 0x007fffff;
  unsigned int mask;
  unsigned int increment;
  if (aexp == 0xff) {
    if (!ieee)
      return sign;
    return sign | 0x7e00 | (mantissa >> 13);
  }
  if (aexp == 0 && mantissa == 0)
    return sign;
  aexp -= 127;
  mantissa |= 0x00800000;
  if (aexp < -14) {
    mask = 0x007fffff;
    if (aexp < -25)
      aexp = -26;
    else if (aexp != -25)
      mask >>= 24 + aexp;
  } else
    mask = 0x00001fff;
  if (mantissa & mask) {
    increment = (mask + 1) >> 1;
    if ((mantissa & mask) == increment)
      increment = mantissa & (increment << 1);
    mantissa += increment;
    if (mantissa >= 0x01000000) {
      mantissa >>= 1;
      aexp++;
    }
  }
  if (ieee) {
    if (aexp > 15)
      return sign | 0x7c00;
  } else {
    if (aexp > 16)
      return sign | 0x7fff;
  }
  if (aexp < -24)
    return sign;
  if (aexp < -14) {
    mantissa >>= -14 - aexp;
    aexp = -14;
  }
  return sign | (((aexp + 14) << 10) + (mantissa >> 13));
}


x86 assembly (clang, -O0):
<__gnu_f2h_internal>:
push   %rbp
mov    %rsp,%rbp
mov    %edi,-0x8(%rbp)
mov    %esi,-0xc(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
shr    $0x10,%eax
and    $0x8000,%eax
mov    %ax,-0xe(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
shr    $0x17,%eax
and    $0xff,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x8(%rbp),%eax
and    $0x7fffff,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
cmpl   $0xff,-0x14(%rbp)
jne    1170 <__gnu_f2h_internal+0x70>
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
jne    1156 <__gnu_f2h_internal+0x56>
mov    -0xe(%rbp),%ax
mov    %ax,-0x2(%rbp)
jmp    12f9 <__gnu_f2h_internal+0x1f9>
movzwl -0xe(%rbp),%eax
or     $0x7e00,%eax
mov    -0x18(%rbp),%ecx
shr    $0xd,%ecx
or     %ecx,%eax
mov    %ax,-0x2(%rbp)
jmp    12f9 <__gnu_f2h_internal+0x1f9>
cmpl   $0x0,-0x14(%rbp)
jne    1191 <__gnu_f2h_internal+0x91>
cmpl   $0x0,-0x18(%rbp)
jne    1191 <__gnu_f2h_internal+0x91>
mov    -0xe(%rbp),%ax
mov    %ax,-0x2(%rbp)
jmp    12f9 <__gnu_f2h_internal+0x1f9>
mov    -0x14(%rbp),%eax
sub    $0x7f,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
or     $0x800000,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
cmpl   $0xfffffff2,-0x14(%rbp)
jge    11ee <__gnu_f2h_internal+0xee>
movl   $0x7fffff,-0x1c(%rbp)
cmpl   $0xffffffe7,-0x14(%rbp)
jge    11cc <__gnu_f2h_internal+0xcc>
movl   $0xffffffe6,-0x14(%rbp)
jmp    11e9 <__gnu_f2h_internal+0xe9>
cmpl   $0xffffffe7,-0x14(%rbp)
je     11e4 <__gnu_f2h_internal+0xe4>
mov    -0x14(%rbp),%ecx
add    $0x18,%ecx
mov    -0x1c(%rbp),%eax
shr    %cl,%eax
mov    %eax,-0x1c(%rbp)
jmp    11e9 <__gnu_f2h_internal+0xe9>
jmp    11f5 <__gnu_f2h_internal+0xf5>
movl   $0x1fff,-0x1c(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
and    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    $0x0,%eax
je     125a <__gnu_f2h_internal+0x15a>
mov    -0x1c(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
shr    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x18(%rbp),%eax
and    -0x1c(%rbp),%eax
cmp    -0x20(%rbp),%eax
jne    122d <__gnu_f2h_internal+0x12d>
mov    -0x18(%rbp),%eax
mov    -0x20(%rbp),%ecx
shl    $0x1,%ecx
and    %ecx,%eax
mov    %eax,-0x20(%rbp)
mov    -0x20(%rbp),%eax
add    -0x18(%rbp),%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
cmpl   $0x1000000,-0x18(%rbp)
jb     1255 <__gnu_f2h_internal+0x155>
mov    -0x18(%rbp),%eax
shr    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
mov    -0x14(%rbp),%eax
add    $0x1,%eax
mov    %eax,-0x14(%rbp)
jmp    125a <__gnu_f2h_internal+0x15a>
cmpl   $0x0,-0xc(%rbp)
je     1285 <__gnu_f2h_internal+0x185>
cmpl   $0xf,-0x14(%rbp)
jle    1280 <__gnu_f2h_internal+0x180>
movzwl -0xe(%rbp),%eax
or     $0x7c00,%eax
mov    %ax,-0x2(%rbp)
jmp    12f9 <__gnu_f2h_internal+0x1f9>
jmp    12a6 <__gnu_f2h_internal+0x1a6>
cmpl   $0x10,-0x14(%rbp)
jle    12a1 <__gnu_f2h_internal+0x1a1>
movzwl -0xe(%rbp),%eax
or     $0x7fff,%eax
mov    %ax,-0x2(%rbp)
jmp    12f9 <__gnu_f2h_internal+0x1f9>
jmp    12a6 <__gnu_f2h_internal+0x1a6>
cmpl   $0xffffffe8,-0x14(%rbp)
jge    12bd <__gnu_f2h_internal+0x1bd>
mov    -0xe(%rbp),%ax
mov    %ax,-0x2(%rbp)
jmp    12f9 <__gnu_f2h_internal+0x1f9>
cmpl   $0xfffffff2,-0x14(%rbp)
jge    12de <__gnu_f2h_internal+0x1de>
mov    $0xfffffff2,%ecx
sub    -0x14(%rbp),%ecx
mov    -0x18(%rbp),%eax
shr    %cl,%eax
mov    %eax,-0x18(%rbp)
movl   $0xfffffff2,-0x14(%rbp)
movzwl -0xe(%rbp),%eax
mov    -0x14(%rbp),%ecx
add    $0xe,%ecx
shl    $0xa,%ecx
mov    -0x18(%rbp),%edx
shr    $0xd,%edx
add    %edx,%ecx
or     %ecx,%eax
mov    %ax,-0x2(%rbp)
movzwl -0x2(%rbp),%eax
pop    %rbp
ret

x86 assembly (clang, -O2):
<__gnu_f2h_internal>:
push   %rbp
push   %rbx
mov    %edi,%r8d
shr    $0x10,%r8d
mov    %r8d,%eax
and    $0x8000,%eax
mov    %edi,%ecx
shr    $0x17,%ecx
movzbl %cl,%ebx
mov    %edi,%ebp
and    $0x7fffff,%ebp
cmp    $0xff,%ebx
jne    1140 <__gnu_f2h_internal+0x40>
test   %esi,%esi
je     1208 <__gnu_f2h_internal+0x108>
shr    $0xd,%ebp
or     %ebp,%eax
or     $0x7e00,%eax
jmp    1208 <__gnu_f2h_internal+0x108>
mov    %ebx,%edx
or     %ebp,%edx
je     1208 <__gnu_f2h_internal+0x108>
lea    -0x7f(%rbx),%r11d
mov    $0x1fff,%r10d
cmp    $0x70,%ebx
ja     1182 <__gnu_f2h_internal+0x82>
mov    $0x7fffff,%r10d
mov    $0xffffffe6,%r9d
cmp    $0x66,%ebx
jb     1185 <__gnu_f2h_internal+0x85>
mov    $0xffffffe7,%r9d
cmp    $0xffffffe7,%r11d
je     1185 <__gnu_f2h_internal+0x85>
add    $0x99,%cl
mov    $0x7fffff,%r10d
shr    %cl,%r10d
mov    %r11d,%r9d
or     $0x800000,%ebp
and    %r10d,%edi
je     11b6 <__gnu_f2h_internal+0xb6>
add    $0x1,%r10d
mov    %ebp,%ecx
and    %r10d,%ecx
shr    %r10d
and    $0xfffffffe,%ecx
cmp    %r10d,%edi
cmovne %r10d,%ecx
add    %ecx,%ebp
cmp    $0x1000000,%ebp
jb     11b6 <__gnu_f2h_internal+0xb6>
shr    %ebp
add    $0x1,%r9d
test   %esi,%esi
je     11c7 <__gnu_f2h_internal+0xc7>
cmp    $0x10,%r9d
jl     11d9 <__gnu_f2h_internal+0xd9>
or     $0x7c00,%eax
jmp    1208 <__gnu_f2h_internal+0x108>
cmp    $0x11,%r9d
jl     11d9 <__gnu_f2h_internal+0xd9>
or     $0x7fff,%r8d
mov    %r8d,%eax
jmp    1208 <__gnu_f2h_internal+0x108>
cmp    $0xffffffe8,%r9d
jl     1208 <__gnu_f2h_internal+0x108>
mov    $0xf2,%cl
sub    %r9b,%cl
mov    %r9d,%edx
shl    $0xa,%edx
add    $0x3800,%edx
xor    %esi,%esi
cmp    $0xfffffff2,%r9d
movzbl %cl,%ecx
cmovge %esi,%ecx
cmovl  %esi,%edx
shr    %cl,%ebp
shr    $0xd,%ebp
add    %edx,%ebp
or     %ebp,%eax
pop    %rbx
pop    %rbp
ret

LLVM IR (-O0):
define zeroext i16 @__gnu_f2h_internal(i32 %0, i32 %1) {
%3 = alloca i16
%4 = alloca i32
%5 = alloca i32
%6 = alloca i16
%7 = alloca i32
%8 = alloca i32
%9 = alloca i32
%10 = alloca i32
store i32 %0, i32* %4
store i32 %1, i32* %5
%11 = load i32, i32* %4
%12 = lshr i32 %11, 16
%13 = and i32 %12, 32768
%14 = trunc i32 %13 to i16
store i16 %14, i16* %6
%15 = load i32, i32* %4
%16 = lshr i32 %15, 23
%17 = and i32 %16, 255
store i32 %17, i32* %7
%18 = load i32, i32* %4
%19 = and i32 %18, 8388607
store i32 %19, i32* %8
%20 = load i32, i32* %7
%21 = icmp eq i32 %20, 255
br i1 %21, label %22, label %35
22: ; preds = %2
%23 = load i32, i32* %5
%24 = icmp ne i32 %23, 0
br i1 %24, label %27, label %25
25: ; preds = %22
%26 = load i16, i16* %6
store i16 %26, i16* %3
br label %141
27: ; preds = %22
%28 = load i16, i16* %6
%29 = zext i16 %28 to i32
%30 = or i32 %29, 32256
%31 = load i32, i32* %8
%32 = lshr i32 %31, 13
%33 = or i32 %30, %32
%34 = trunc i32 %33 to i16
store i16 %34, i16* %3
br label %141
35: ; preds = %2
%36 = load i32, i32* %7
%37 = icmp eq i32 %36, 0
br i1 %37, label %38, label %43
38: ; preds = %35
%39 = load i32, i32* %8
%40 = icmp eq i32 %39, 0
br i1 %40, label %41, label %43
41: ; preds = %38
%42 = load i16, i16* %6
store i16 %42, i16* %3
br label %141
43: ; preds = %38, %35
%44 = load i32, i32* %7
%45 = sub nsw i32 %44, 127
store i32 %45, i32* %7
%46 = load i32, i32* %8
%47 = or i32 %46, 8388608
store i32 %47, i32* %8
%48 = load i32, i32* %7
%49 = icmp slt i32 %48, -14
br i1 %49, label %50, label %64
50: ; preds = %43
store i32 8388607, i32* %9
%51 = load i32, i32* %7
%52 = icmp slt i32 %51, -25
br i1 %52, label %53, label %54
53: ; preds = %50
store i32 -26, i32* %7
br label %63
54: ; preds = %50
%55 = load i32, i32* %7
%56 = icmp ne i32 %55, -25
br i1 %56, label %57, label %62
57: ; preds = %54
%58 = load i32, i32* %7
%59 = add nsw i32 24, %58
%60 = load i32, i32* %9
%61 = lshr i32 %60, %59
store i32 %61, i32* %9
br label %62
62: ; preds = %57, %54
br label %63
63: ; preds = %62, %53
br label %65
64: ; preds = %43
store i32 8191, i32* %9
br label %65
65: ; preds = %64, %63
%66 = load i32, i32* %8
%67 = load i32, i32* %9
%68 = and i32 %66, %67
%69 = icmp ne i32 %68, 0
br i1 %69, label %70, label %96
70: ; preds = %65
%71 = load i32, i32* %9
%72 = add i32 %71, 1
%73 = lshr i32 %72, 1
store i32 %73, i32* %10
%74 = load i32, i32* %8
%75 = load i32, i32* %9
%76 = and i32 %74, %75
%77 = load i32, i32* %10
%78 = icmp eq i32 %76, %77
br i1 %78, label %79, label %84
79: ; preds = %70
%80 = load i32, i32* %8
%81 = load i32, i32* %10
%82 = shl i32 %81, 1
%83 = and i32 %80, %82
store i32 %83, i32* %10
br label %84
84: ; preds = %79, %70
%85 = load i32, i32* %10
%86 = load i32, i32* %8
%87 = add i32 %86, %85
store i32 %87, i32* %8
%88 = load i32, i32* %8
%89 = icmp uge i32 %88, 16777216
br i1 %89, label %90, label %95
90: ; preds = %84
%91 = load i32, i32* %8
%92 = lshr i32 %91, 1
store i32 %92, i32* %8
%93 = load i32, i32* %7
%94 = add nsw i32 %93, 1
store i32 %94, i32* %7
br label %95
95: ; preds = %90, %84
br label %96
96: ; preds = %95, %65
%97 = load i32, i32* %5
%98 = icmp ne i32 %97, 0
br i1 %98, label %99, label %108
99: ; preds = %96
%100 = load i32, i32* %7
%101 = icmp sgt i32 %100, 15
br i1 %101, label %102, label %107
102: ; preds = %99
%103 = load i16, i16* %6
%104 = zext i16 %103 to i32
%105 = or i32 %104, 31744
%106 = trunc i32 %105 to i16
store i16 %106, i16* %3
br label %141
107: ; preds = %99
br label %117
108: ; preds = %96
%109 = load i32, i32* %7
%110 = icmp sgt i32 %109, 16
br i1 %110, label %111, label %116
111: ; preds = %108
%112 = load i16, i16* %6
%113 = zext i16 %112 to i32
%114 = or i32 %113, 32767
%115 = trunc i32 %114 to i16
store i16 %115, i16* %3
br label %141
116: ; preds = %108
br label %117
117: ; preds = %116, %107
%118 = load i32, i32* %7
%119 = icmp slt i32 %118, -24
br i1 %119, label %120, label %122
120: ; preds = %117
%121 = load i16, i16* %6
store i16 %121, i16* %3
br label %141
122: ; preds = %117
%123 = load i32, i32* %7
%124 = icmp slt i32 %123, -14
br i1 %124, label %125, label %130
125: ; preds = %122
%126 = load i32, i32* %7
%127 = sub nsw i32 -14, %126
%128 = load i32, i32* %8
%129 = lshr i32 %128, %127
store i32 %129, i32* %8
store i32 -14, i32* %7
br label %130
130: ; preds = %125, %122
%131 = load i16, i16* %6
%132 = zext i16 %131 to i32
%133 = load i32, i32* %7
%134 = add nsw i32 %133, 14
%135 = shl i32 %134, 10
%136 = load i32, i32* %8
%137 = lshr i32 %136, 13
%138 = add i32 %135, %137
%139 = or i32 %132, %138
%140 = trunc i32 %139 to i16
store i16 %140, i16* %3
br label %141
141: ; preds = %130, %120, %111, %102, %41, %27, %25
%142 = load i16, i16* %3
ret i16 %142
}

LLVM IR (-O2):
define zeroext i16 @__gnu_f2h_internal(i32 %0, i32 %1) {
%3 = lshr i32 %0, 16
%4 = trunc i32 %3 to i16
%5 = and i16 %4, -32768
%6 = lshr i32 %0, 23
%7 = and i32 %6, 255
%8 = and i32 %0, 8388607
%9 = icmp eq i32 %7, 255
br i1 %9, label %10, label %17
10: ; preds = %2
%11 = icmp eq i32 %1, 0
br i1 %11, label %74, label %12
12: ; preds = %10
%13 = lshr i32 %8, 13
%14 = trunc i32 %13 to i16
%15 = or i16 %5, %14
%16 = or i16 %15, 32256
br label %74
17: ; preds = %2
%18 = or i32 %7, %8
%19 = icmp eq i32 %18, 0
br i1 %19, label %74, label %20
20: ; preds = %17
%21 = add nsw i32 %7, -127
%22 = or i32 %8, 8388608
%23 = icmp ult i32 %7, 113
br i1 %23, label %24, label %31
24: ; preds = %20
%25 = icmp ult i32 %7, 102
br i1 %25, label %31, label %26
26: ; preds = %24
%27 = icmp eq i32 %21, -25
br i1 %27, label %31, label %28
28: ; preds = %26
%29 = add nsw i32 %7, -103
%30 = lshr i32 8388607, %29
br label %31
31: ; preds = %20, %24, %28, %26
%32 = phi i32 [ %21, %28 ], [ -25, %26 ], [ -26, %24 ], [ %21, %20 ]
%33 = phi i32 [ %30, %28 ], [ 8388607, %26 ], [ 8388607, %24 ], [ 8191, %20 ]
%34 = and i32 %33, %0
%35 = icmp eq i32 %34, 0
br i1 %35, label %48, label %36
36: ; preds = %31
%37 = add nuw nsw i32 %33, 1
%38 = lshr i32 %37, 1
%39 = icmp eq i32 %34, %38
%40 = and i32 %22, 16777214
%41 = and i32 %40, %37
%42 = select i1 %39, i32 %41, i32 %38
%43 = add nuw nsw i32 %42, %22
%44 = icmp ugt i32 %43, 16777215
br i1 %44, label %45, label %48
45: ; preds = %36
%46 = lshr i32 %43, 1
%47 = add nsw i32 %32, 1
br label %48
48: ; preds = %36, %45, %31
%49 = phi i32 [ %47, %45 ], [ %32, %36 ], [ %32, %31 ]
%50 = phi i32 [ %46, %45 ], [ %43, %36 ], [ %22, %31 ]
%51 = icmp eq i32 %1, 0
br i1 %51, label %56, label %52
52: ; preds = %48
%53 = icmp sgt i32 %49, 15
br i1 %53, label %54, label %60
54: ; preds = %52
%55 = or i16 %5, 31744
br label %74
56: ; preds = %48
%57 = icmp sgt i32 %49, 16
br i1 %57, label %58, label %60
58: ; preds = %56
%59 = or i16 %4, 32767
br label %74
60: ; preds = %56, %52
%61 = icmp slt i32 %49, -24
br i1 %61, label %74, label %62
62: ; preds = %60
%63 = icmp slt i32 %49, -14
%64 = sub nsw i32 -14, %49
%65 = select i1 %63, i32 %64, i32 0
%66 = lshr i32 %50, %65
%67 = shl nsw i32 %49, 10
%68 = add nsw i32 %67, 14336
%69 = select i1 %63, i32 0, i32 %68
%70 = lshr i32 %66, 13
%71 = add i32 %70, %69
%72 = trunc i32 %71 to i16
%73 = or i16 %5, %72
br label %74
74: ; preds = %60, %17, %10, %62, %58, %54, %12
%75 = phi i16 [ %16, %12 ], [ %55, %54 ], [ %73, %62 ], [ %59, %58 ], [ %5, %10 ], [ %5, %17 ], [ %5, %60 ]
ret i16 %75
}