lin
2025-07-30 fcd736bf35fd93b563e9bbf594f2aa7b62028cc9
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
537
538
539
540
541
542
543
544
545
546
547
548
549
550
551
552
553
554
555
556
557
558
559
560
561
562
563
564
565
566
567
568
569
570
571
572
573
574
575
576
577
578
579
580
581
582
583
584
585
586
587
588
589
590
591
592
593
594
595
596
597
598
599
600
601
602
603
604
605
606
607
608
609
610
611
612
613
614
615
616
617
618
619
620
621
622
623
624
625
626
627
628
629
630
631
632
633
634
635
636
637
638
639
640
641
642
643
644
645
646
647
648
649
650
651
652
653
654
655
656
657
658
/*
 * e_powf.c - single-precision power function
 *
 * Copyright (c) 2009-2018, Arm Limited.
 * SPDX-License-Identifier: MIT
 */
 
#include <math.h>
#include <errno.h>
#include "math_private.h"
 
float
powf(float x, float y)
{
    float logh, logl;
    float rlogh, rlogl;
    float sign = 1.0f;
    int expadjust = 0;
    unsigned ix, iy;
 
    ix = fai(x);
    iy = fai(y);
 
    if (__builtin_expect((ix - 0x00800000) >= (0x7f800000 - 0x00800000) ||
                         ((iy << 1) + 0x02000000) < 0x40000000, 0)) {
        /*
         * The above test rules out, as quickly as I can see how to,
         * all possible inputs except for a normalised positive x
         * being raised to the power of a normalised (and not
         * excessively small) y. That's the fast-path case: if
         * that's what the user wants, we can skip all of the
         * difficult special-case handling.
         *
         * Now we must identify, as efficiently as we can, cases
         * which will return to the fast path with a little tidying
         * up. These are, in order of likelihood and hence of
         * processing:
         *
         *  - a normalised _negative_ x raised to the power of a
         *    non-zero finite y. Having identified this case, we
         *    must categorise y into one of the three categories
         *    'odd integer', 'even integer' and 'non-integer'; for
         *    the last of these we return an error, while for the
         *    other two we rejoin the main code path having rendered
         *    x positive and stored an appropriate sign to append to
         *    the eventual result.
         *
         *  - a _denormal_ x raised to the power of a non-zero
         *    finite y, in which case we multiply it up by a power
         *    of two to renormalise it, store an appropriate
         *    adjustment for its base-2 logarithm, and depending on
         *    the sign of y either return straight to the main code
         *    path or go via the categorisation of y above.
         *
         *  - any of the above kinds of x raised to the power of a
         *    zero, denormal, nearly-denormal or nearly-infinite y,
         *    in which case we must do the checks on x as above but
         *    otherwise the algorithm goes through basically
         *    unchanged. Denormal and very tiny y values get scaled
         *    up to something not in range of accidental underflow
         *    when split into prec-and-a-half format; very large y
         *    values get scaled down by a factor of two to prevent
         *    CLEARBOTTOMHALF's round-up from overflowing them to
         *    infinity. (Of course the _output_ will overflow either
         *    way - the largest y value that can possibly yield a
         *    finite result is well below this range anyway - so
         *    this is a safe change.)
         */
        if (__builtin_expect(((iy << 1) + 0x02000000) >= 0x40000000, 1)) {   /* normalised and sensible y */
            y_ok_check_x:
 
            if (__builtin_expect((ix - 0x80800000) < (0xff800000 - 0x80800000), 1)) {   /* normal but negative x */
                y_ok_x_negative:
 
                x = fabsf(x);
                ix = fai(x);
 
                /*
                 * Determine the parity of y, if it's an integer at
                 * all.
                 */
                {
                    int yexp, yunitsbit;
 
                    /*
                     * Find the exponent of y.
                     */
                    yexp = (iy >> 23) & 0xFF;
                    /*
                     * Numbers with an exponent smaller than 0x7F
                     * are strictly smaller than 1, and hence must
                     * be fractional.
                     */
                    if (yexp < 0x7F)
                        return MATHERR_POWF_NEGFRAC(x,y);
                    /*
                     * Numbers with an exponent at least 0x97 are by
                     * definition even integers.
                     */
                    if (yexp >= 0x97)
                        goto mainpath;  /* rejoin main code, giving positive result */
                    /*
                     * In between, we must check the mantissa.
                     *
                     * Note that this case includes yexp==0x7f,
                     * which means 1 point something. In this case,
                     * the 'units bit' we're testing is semantically
                     * the lowest bit of the exponent field, not the
                     * leading 1 on the mantissa - but fortunately,
                     * that bit position will just happen to contain
                     * the 1 that we would wish it to, because the
                     * exponent describing that particular case just
                     * happens to be odd.
                     */
                    yunitsbit = 0x96 - yexp;
                    if (iy & ((1 << yunitsbit)-1))
                        return MATHERR_POWF_NEGFRAC(x,y);
                    else if (iy & (1 << yunitsbit))
                        sign = -1.0f;  /* y is odd; result should be negative */
                    goto mainpath;     /* now we can rejoin the main code */
                }
            } else if (__builtin_expect((ix << 1) != 0 && (ix << 1) < 0x01000000, 0)) {   /* denormal x */
                /*
                 * Renormalise x.
                 */
                x *= 0x1p+27F;
                ix = fai(x);
                /*
                 * Set expadjust to compensate for that.
                 */
                expadjust = -27;
 
                /* Now we need to handle negative x as above. */
                if (ix & 0x80000000)
                    goto y_ok_x_negative;
                else
                    goto mainpath;
            } else if ((ix - 0x00800000) < (0x7f800000 - 0x00800000)) {
                /* normal positive x, back here from denormal-y case below */
                goto mainpath;
            }
        } else if (((iy << 1) + 0x02000000) >= 0x02000000) { /* denormal, nearly-denormal or zero y */
            if (y == 0.0F) {
                 /*
                 * y == 0. Any finite x returns 1 here. (Quiet NaNs
                 * do too, but we handle that below since we don't
                 * mind doing them more slowly.)
                 */
                if ((ix << 1) != 0 && (ix << 1) < 0xFF000000)
                    return 1.0f;
            } else {
                /*
                 * Denormal or very very small y. In this situation
                 * we have to be a bit careful, because when we
                 * break up y into precision-and-a-half later on we
                 * risk working with denormals and triggering
                 * underflow exceptions within this function that
                 * aren't related to the smallness of the output. So
                 * here we convert all such y values into a standard
                 * small-but-not-too-small value which will give the
                 * same output.
                 *
                 * What value should that be? Well, we work in
                 * 16*log2(x) below (equivalently, log to the base
                 * 2^{1/16}). So the maximum magnitude of that for
                 * any finite x is about 2416 (= 16 * (128+23), for
                 * log of the smallest denormal x), i.e. certainly
                 * less than 2^12. If multiplying that by y gives
                 * anything of magnitude less than 2^-32 (and even
                 * that's being generous), the final output will be
                 * indistinguishable from 1. So any value of y with
                 * magnitude less than 2^-(32+12) = 2^-44 is
                 * completely indistinguishable from any other such
                 * value. Hence we got here in the first place by
                 * checking the exponent of y against 64 (i.e. -63,
                 * counting the exponent bias), so we might as well
                 * normalise all tiny y values to the same threshold
                 * of 2^-64.
                 */
                iy = 0x1f800000 | (iy & 0x80000000);   /* keep the sign; that's important */
                y = fhex(iy);
            }
            goto y_ok_check_x;
        } else if (((iy << 1) + 0x02000000) < 0x01000000) { /* y in top finite exponent bracket */
            y = fhex(fai(y) - 0x00800000);   /* scale down by a factor of 2 */
            goto y_ok_check_x;
        }
 
        /*
         * Having dealt with the above cases, we now know that
         * either x is zero, infinite or NaN, or y is infinite or
         * NaN, or both. We can deal with all of those cases without
         * ever rejoining the main code path.
         */
        if ((unsigned)(((ix & 0x7FFFFFFF) - 0x7f800001) < 0x7fc00000 - 0x7f800001) ||
            (unsigned)(((iy & 0x7FFFFFFF) - 0x7f800001) < 0x7fc00000 - 0x7f800001)) {
            /*
             * At least one signalling NaN. Do a token arithmetic
             * operation on the two operands to provoke an exception
             * and return the appropriate QNaN.
             */
            return FLOAT_INFNAN2(x,y);
        } else if (ix==0x3f800000 || (iy << 1)==0) {
            /*
             * C99 says that 1^anything and anything^0 should both
             * return 1, _even for a NaN_. I modify that slightly to
             * apply only to QNaNs (which doesn't violate C99, since
             * C99 doesn't specify anything about SNaNs at all),
             * because I can't bring myself not to throw an
             * exception on an SNaN since its _entire purpose_ is to
             * throw an exception whenever touched.
             */
            return 1.0f;
        } else
        if (((ix & 0x7FFFFFFF) > 0x7f800000) ||
            ((iy & 0x7FFFFFFF) > 0x7f800000)) {
            /*
             * At least one QNaN. Do a token arithmetic operation on
             * the two operands to get the right one to propagate to
             * the output.
             */
            return FLOAT_INFNAN2(x,y);
        } else if (ix == 0x7f800000) {
            /*
             * x = +infinity. Return +infinity for positive y, +0
             * for negative y, and 1 for zero y.
             */
            if (!(iy << 1))
                return MATHERR_POWF_INF0(x,y);
            else if (iy & 0x80000000)
                return 0.0f;
            else
                return INFINITY;
        } else {
            /*
             * Repeat the parity analysis of y above, returning 1
             * (odd), 2 (even) or 0 (fraction).
             */
            int ypar, yexp, yunitsbit;
            yexp = (iy >> 23) & 0xFF;
            if (yexp < 0x7F)
                ypar = 0;
            else if (yexp >= 0x97)
                ypar = 2;
            else {
                yunitsbit = 0x96 - yexp;
                if (iy & ((1 << yunitsbit)-1))
                    ypar = 0;
                else if (iy & (1 << yunitsbit))
                    ypar = 1;
                else
                    ypar = 2;
            }
 
            if (ix == 0xff800000) {
                /*
                 * x = -infinity. We return infinity or zero
                 * depending on whether y is positive or negative,
                 * and the sign is negative iff y is an odd integer.
                 * (SGT: I don't like this, but it's what C99
                 * mandates.)
                 */
                if (!(iy & 0x80000000)) {
                    if (ypar == 1)
                        return -INFINITY;
                    else
                        return INFINITY;
                } else {
                    if (ypar == 1)
                        return -0.0f;
                    else
                        return +0.0f;
                }
            } else if (ix == 0) {
                /*
                 * x = +0. We return +0 for all positive y including
                 * infinity; a divide-by-zero-like error for all
                 * negative y including infinity; and an 0^0 error
                 * for zero y.
                 */
                if ((iy << 1) == 0)
                    return MATHERR_POWF_00(x,y);
                else if (iy & 0x80000000)
                    return MATHERR_POWF_0NEGEVEN(x,y);
                else
                    return +0.0f;
            } else if (ix == 0x80000000) {
                /*
                 * x = -0. We return errors in almost all cases (the
                 * exception being positive integer y, in which case
                 * we return a zero of the appropriate sign), but
                 * the errors are almost all different. Gah.
                 */
                if ((iy << 1) == 0)
                    return MATHERR_POWF_00(x,y);
                else if (iy == 0x7f800000)
                    return MATHERR_POWF_NEG0FRAC(x,y);
                else if (iy == 0xff800000)
                    return MATHERR_POWF_0NEG(x,y);
                else if (iy & 0x80000000)
                    return (ypar == 0 ? MATHERR_POWF_0NEG(x,y) :
                            ypar == 1 ? MATHERR_POWF_0NEGODD(x,y) :
                            /* ypar == 2 ? */ MATHERR_POWF_0NEGEVEN(x,y));
                else
                    return (ypar == 0 ? MATHERR_POWF_NEG0FRAC(x,y) :
                            ypar == 1 ? -0.0f :
                            /* ypar == 2 ? */ +0.0f);
            } else {
                /*
                 * Now we know y is an infinity of one sign or the
                 * other and x is finite and nonzero. If x == -1 (+1
                 * is already ruled out), we return +1; otherwise
                 * C99 mandates that we return either +0 or +inf,
                 * the former iff exactly one of |x| < 1 and y<0 is
                 * true.
                 */
                if (ix == 0xbf800000) {
                    return +1.0f;
                } else if (!((ix << 1) < 0x7f000000) ^ !(iy & 0x80000000)) {
                    return +0.0f;
                }
                else {
                    return INFINITY;
                }
            }
        }
    }
 
    mainpath:
 
#define PHMULTIPLY(rh,rl, xh,xl, yh,yl) do { \
    float tmph, tmpl; \
    tmph = (xh) * (yh); \
    tmpl = (xh) * (yl) + (xl) * ((yh)+(yl)); \
/* printf("PHMULTIPLY: tmp=%08x+%08x\n", fai(tmph), fai(tmpl)); */ \
    (rh) = CLEARBOTTOMHALF(tmph + tmpl); \
    (rl) = tmpl + (tmph - (rh)); \
} while (0)
 
/*
 * Same as the PHMULTIPLY macro above, but bounds the absolute value
 * of rh+rl. In multiplications uncontrolled enough that rh can go
 * infinite, we can get an IVO exception from the subtraction tmph -
 * rh, so we should spot that case in advance and avoid it.
 */
#define PHMULTIPLY_SATURATE(rh,rl, xh,xl, yh,yl, bound) do {            \
        float tmph, tmpl;                                               \
        tmph = (xh) * (yh);                                             \
        if (fabsf(tmph) > (bound)) {                                  \
            (rh) = copysignf((bound),(tmph));                           \
            (rl) = 0.0f;                                                \
        } else {                                                        \
            tmpl = (xh) * (yl) + (xl) * ((yh)+(yl));                    \
            (rh) = CLEARBOTTOMHALF(tmph + tmpl);                        \
            (rl) = tmpl + (tmph - (rh));                                \
        }                                                               \
    } while (0)
 
    /*
     * Determine log2 of x to relative prec-and-a-half, as logh +
     * logl.
     *
     * Well, we're actually computing 16*log2(x), so that it's the
     * right size for the subsequently fiddly messing with powers of
     * 2^(1/16) in the exp step at the end.
     */
    if (__builtin_expect((ix - 0x3f7ff000) <= (0x3f801000 - 0x3f7ff000), 0)) {
        /*
         * For x this close to 1, we write x = 1 + t and then
         * compute t - t^2/2 + t^3/3 - t^4/4; and the neat bit is
         * that t itself, being the bottom half of an input
         * mantissa, is in half-precision already, so the output is
         * naturally in canonical prec-and-a-half form.
         */
        float t = x - 1.0;
        float lnh, lnl;
        /*
         * Compute natural log of x in prec-and-a-half.
         */
        lnh = t;
        lnl = - (t * t) * ((1.0f/2.0f) - t * ((1.0f/3.0f) - t * (1.0f/4.0f)));
 
        /*
         * Now we must scale by 16/log(2), still in prec-and-a-half,
         * to turn this from natural log(x) into 16*log2(x).
         */
        PHMULTIPLY(logh, logl, lnh, lnl, 0x1.716p+4F, -0x1.7135a8p-9F);
    } else {
        /*
         * For all other x, we start by normalising to [1,2), and
         * then dividing that further into subintervals. For each
         * subinterval we pick a number a in that interval, compute
         * s = (x-a)/(x+a) in precision-and-a-half, and then find
         * the log base 2 of (1+s)/(1-s), still in precision-and-a-
         * half.
         *
         * Why would we do anything so silly? For two main reasons.
         *
         * Firstly, if s = (x-a)/(x+a), then a bit of algebra tells
         * us that x = a * (1+s)/(1-s); so once we've got
         * log2((1+s)/(1-s)), we need only add on log2(a) and then
         * we've got log2(x). So this lets us treat all our
         * subintervals in essentially the same way, rather than
         * requiring a separate approximation for each one; the only
         * correction factor we need is to store a table of the
         * base-2 logs of all our values of a.
         *
         * Secondly, log2((1+s)/(1-s)) is a nice thing to compute,
         * once we've got s. Switching to natural logarithms for the
         * moment (it's only a scaling factor to sort that out at
         * the end), we write it as the difference of two logs:
         *
         *   log((1+s)/(1-s)) = log(1+s) - log(1-s)
         *
         * Now recall that Taylor series expansion gives us
         *
         *   log(1+s) = s - s^2/2 + s^3/3 - ...
         *
         * and therefore we also have
         *
         *   log(1-s) = -s - s^2/2 - s^3/3 - ...
         *
         * These series are exactly the same except that the odd
         * terms (s, s^3 etc) have flipped signs; so subtracting the
         * latter from the former gives us
         *
         *   log(1+s) - log(1-s) = 2s + 2s^3/3 + 2s^5/5 + ...
         *
         * which requires only half as many terms to be computed
         * before the powers of s get too small to see. Then, of
         * course, we have to scale the result by 1/log(2) to
         * convert natural logs into logs base 2.
         *
         * To compute the above series in precision-and-a-half, we
         * first extract a factor of 2s (which we can multiply back
         * in later) so that we're computing 1 + s^2/3 + s^4/5 + ...
         * and then observe that if s starts off small enough to
         * make s^2/3 at most 2^-12, we need only compute the first
         * couple of terms in laborious prec-and-a-half, and can
         * delegate everything after that to a simple polynomial
         * approximation whose error will end up at the bottom of
         * the low word of the result.
         *
         * How many subintervals does that mean we need?
         *
         * To go back to s = (x-a)/(x+a). Let x = a + e, for some
         * positive e. Then |s| = |e| / |2a+e| <= |e/2a|. So suppose
         * we have n subintervals of equal width covering the space
         * from 1 to 2. If a is at the centre of each interval, then
         * we have e at most 1/2n and a can equal any of 1, 1+1/n,
         * 1+2/n, ... 1+(n-1)/n. In that case, clearly the largest
         * value of |e/2a| is given by the largest e (i.e. 1/2n) and
         * the smallest a (i.e. 1); so |s| <= 1/4n. Hence, when we
         * know how big we're prepared to let s be, we simply make
         * sure 1/4n is at most that.
         *
         * And if we want s^2/3 to be at most 2^-12, then that means
         * s^2 is at most 3*2^-12, so that s is at most sqrt(3)*2^-6
         * = 0.02706. To get 1/4n smaller than that, we need to have
         * n>=9.23; so we'll set n=16 (for ease of bit-twiddling),
         * and then s is at most 1/64.
         */
        int n, i;
        float a, ax, sh, sl, lsh, lsl;
 
        /*
         * Let ax be x normalised to a single exponent range.
         * However, the exponent range in question is not a simple
         * one like [1,2). What we do is to round up the top four
         * bits of the mantissa, so that the top 1/32 of each
         * natural exponent range rounds up to the next one and is
         * treated as a displacement from the lowest a in that
         * range.
         *
         * So this piece of bit-twiddling gets us our input exponent
         * and our subinterval index.
         */
        n = (ix + 0x00040000) >> 19;
        i = n & 15;
        n = ((n >> 4) & 0xFF) - 0x7F;
        ax = fhex(ix - (n << 23));
        n += expadjust;
 
        /*
         * Compute the subinterval centre a.
         */
        a = 1.0f + i * (1.0f/16.0f);
 
        /*
         * Compute s = (ax-a)/(ax+a), in precision-and-a-half.
         */
        {
            float u, vh, vl, vapprox, rvapprox;
 
            u = ax - a;                /* exact numerator */
            vapprox = ax + a;          /* approximate denominator */
            vh = CLEARBOTTOMHALF(vapprox);
            vl = (a - vh) + ax;        /* vh+vl is exact denominator */
            rvapprox = 1.0f/vapprox;   /* approximate reciprocal of denominator */
 
            sh = CLEARBOTTOMHALF(u * rvapprox);
            sl = ((u - sh*vh) - sh*vl) * rvapprox;
        }
 
        /*
         * Now compute log2(1+s) - log2(1-s). We do this in several
         * steps.
         *
         * By polynomial approximation, we compute
         *
         *        log(1+s) - log(1-s)
         *    p = ------------------- - 1
         *                2s
         *
         * in single precision only, using a single-precision
         * approximation to s. This polynomial has s^2 as its
         * lowest-order term, so we expect the result to be in
         * [0,2^-12).
         *
         * Then we form a prec-and-a-half number out of 1 and p,
         * which is therefore equal to (log(1+s) - log(1-s))/(2s).
         *
         * Finally, we do two prec-and-a-half multiplications: one
         * by s itself, and one by the constant 32/log(2).
         */
        {
            float s = sh + sl;
            float s2 = s*s;
            /*
             * p is actually a polynomial in s^2, with the first
             * term constrained to zero. In other words, treated on
             * its own terms, we're computing p(s^2) such that p(x)
             * is an approximation to the sum of the series 1/3 +
             * x/5 + x^2/7 + ..., valid on the range [0, 1/40^2].
             */
            float p = s2 * (0.33333332920177422f + s2 * 0.20008275183621479f);
            float th, tl;
 
            PHMULTIPLY(th,tl, 1.0f,p, sh,sl);
            PHMULTIPLY(lsh,lsl, th,tl, 0x1.716p+5F,-0x1.7135a8p-8F);
        }
 
        /*
         * And our final answer for 16*log2(x) is equal to 16n (from
         * the exponent), plus lsh+lsl (the result of the above
         * computation), plus 16*log2(a) which we must look up in a
         * table.
         */
        {
            struct f2 { float h, l; };
            static const struct f2 table[16] = {
                /*
                 * When constructing this table, we have to be sure
                 * that we produce the same values of a which will
                 * be produced by the computation above. Ideally, I
                 * would tell Perl to actually do its _arithmetic_
                 * in single precision here; but I don't know a way
                 * to do that, so instead I just scrupulously
                 * convert every intermediate value to and from SP.
                 */
                // perl -e 'for ($i=0; $i<16; $i++) { $v = unpack "f", pack "f", 1/16.0; $a = unpack "f", pack "f", $i * $v; $a = unpack "f", pack "f", $a+1.0; $l = 16*log($a)/log(2); $top = unpack "f", pack "f", int($l*256.0+0.5)/256.0; $bot = unpack "f", pack "f", $l - $top; printf "{0f_%08X,0f_%08X}, ", unpack "VV", pack "ff", $top, $bot; } print "\n"' | fold -s -w56 | sed 's/^/                /'
                {0x0p+0F,0x0p+0F}, {0x1.66p+0F,0x1.fb7d64p-11F},
                {0x1.5cp+1F,0x1.a39fbep-15F}, {0x1.fcp+1F,-0x1.f4a37ep-10F},
                {0x1.49cp+2F,-0x1.87b432p-10F}, {0x1.91cp+2F,-0x1.15db84p-12F},
                {0x1.d68p+2F,-0x1.583f9ap-11F}, {0x1.0c2p+3F,-0x1.f5fe54p-10F},
                {0x1.2b8p+3F,0x1.a39fbep-16F}, {0x1.49ap+3F,0x1.e12f34p-11F},
                {0x1.66ap+3F,0x1.1c8f12p-18F}, {0x1.828p+3F,0x1.3ab7cep-14F},
                {0x1.9d6p+3F,-0x1.30158p-12F}, {0x1.b74p+3F,0x1.291eaap-10F},
                {0x1.d06p+3F,-0x1.8125b4p-10F}, {0x1.e88p+3F,0x1.8d66c4p-10F},
            };
            float lah = table[i].h, lal = table[i].l;
            float fn = 16*n;
            logh = CLEARBOTTOMHALF(lsl + lal + lsh + lah + fn);
            logl = lsl - ((((logh - fn) - lah) - lsh) - lal);
        }
    }
 
    /*
     * Now we have 16*log2(x), multiply it by y in prec-and-a-half.
     */
    {
        float yh, yl;
        int savedexcepts;
 
        yh = CLEARBOTTOMHALF(y);
        yl = y - yh;
 
        /* This multiplication could become infinite, so to avoid IVO
         * in PHMULTIPLY we bound the output at 4096, which is big
         * enough to allow any non-overflowing case through
         * unmodified. Also, we must mask out the OVF exception, which
         * we won't want left in the FP status word in the case where
         * rlogh becomes huge and _negative_ (since that will be an
         * underflow from the perspective of powf's return value, not
         * an overflow). */
        savedexcepts = __ieee_status(0,0) & (FE_IEEE_OVERFLOW | FE_IEEE_UNDERFLOW);
        PHMULTIPLY_SATURATE(rlogh, rlogl, logh, logl, yh, yl, 4096.0f);
        __ieee_status(FE_IEEE_OVERFLOW | FE_IEEE_UNDERFLOW, savedexcepts);
    }
 
    /*
     * And raise 2 to the power of whatever that gave. Again, this
     * is done in three parts: the fractional part of our input is
     * fed through a polynomial approximation, all but the bottom
     * four bits of the integer part go straight into the exponent,
     * and the bottom four bits of the integer part index into a
     * lookup table of powers of 2^(1/16) in prec-and-a-half.
     */
    {
        float rlog = rlogh + rlogl;
        int i16 = (rlog + (rlog < 0 ? -0.5f : +0.5f));
        float rlogi = i16 >> 4;
 
        float x = rlogl + (rlogh - i16);
 
        static const float powersof2to1over16top[16] = { 0x1p+0F, 0x1.0b4p+0F, 0x1.172p+0F, 0x1.238p+0F, 0x1.306p+0F, 0x1.3dep+0F, 0x1.4bep+0F, 0x1.5aap+0F, 0x1.6ap+0F, 0x1.7ap+0F, 0x1.8acp+0F, 0x1.9c4p+0F, 0x1.ae8p+0F, 0x1.c18p+0F, 0x1.d58p+0F, 0x1.ea4p+0F };
        static const float powersof2to1over16bot[16] = { 0x0p+0F, 0x1.586cfap-12F, 0x1.7078fap-13F, 0x1.e9b9d6p-14F, 0x1.fc1464p-13F, 0x1.4c9824p-13F, 0x1.dad536p-12F, 0x1.07dd48p-12F, 0x1.3cccfep-13F, 0x1.1473ecp-12F, 0x1.ca8456p-13F, 0x1.230548p-13F, 0x1.3f32b6p-13F, 0x1.9bdd86p-12F, 0x1.8dcfbap-16F, 0x1.5f454ap-13F };
        static const float powersof2to1over16all[16] = { 0x1p+0F, 0x1.0b5586p+0F, 0x1.172b84p+0F, 0x1.2387a6p+0F, 0x1.306fep+0F, 0x1.3dea64p+0F, 0x1.4bfdaep+0F, 0x1.5ab07ep+0F, 0x1.6a09e6p+0F, 0x1.7a1148p+0F, 0x1.8ace54p+0F, 0x1.9c4918p+0F, 0x1.ae89fap+0F, 0x1.c199bep+0F, 0x1.d5818ep+0F, 0x1.ea4afap+0F };
        /*
         * Coefficients generated using the command
 
./auxiliary/remez.jl --suffix=f -- '-1/BigFloat(2)' '+1/BigFloat(2)' 2 0 'expm1(x*log(BigFloat(2))/16)/x'
 
         */
        float p = x * (
            4.332169876512769231967668743345473181486157887703125512683507537369503902991722e-02f+x*(9.384123108485637159805511308039285411735300871134684682779057580789341719567367e-04f+x*(1.355120515540562256928614563584948866224035897564701496826514330445829352922309e-05f))
            );
        int index = (i16 & 15);
        p = powersof2to1over16top[index] + (powersof2to1over16bot[index] + powersof2to1over16all[index]*p);
 
        if (
            fabsf(rlogi) < 126.0f
            ) {
            return sign * p * fhex((unsigned)((127.0f+rlogi) * 8388608.0f));
        } else if (
                   fabsf(rlogi) < 192.0f
                   ) {
            int i = rlogi;
            float ret;
 
            ret = sign * p *
                fhex((unsigned)((0x7f+i/2) * 8388608)) *
                fhex((unsigned)((0x7f+i-i/2) * 8388608));
 
            if ((fai(ret) << 1) == 0xFF000000)
                return MATHERR_POWF_OFL(x, y, sign);
            else if ((fai(ret) << 1) == 0)
                return MATHERR_POWF_UFL(x, y, sign);
            else
                return FLOAT_CHECKDENORM(ret);
        } else {
            if (rlogi < 0)
                return MATHERR_POWF_UFL(x, y, sign);
            else
                return MATHERR_POWF_OFL(x, y, sign);
        }
    }
}