ARM GCC浮點相關(guān)總結(jié)

FWW7

1、名字解釋： ABI，application binary interface (ABI)，應(yīng)用程序二進制接口。 2、編譯版本問題：   GCC 4.0 為分界線   4.0版本以下，由于采用OABI接口，其對浮點的支持不太好   4.0版本以上，采用了新的EABI接口，其對軟浮點和硬浮點的支持都比較好。 考慮在4.0版本以下時，其支持的ARM內(nèi)核大多數(shù)沒有硬浮點，所以可以分析資料比較少， 現(xiàn)在重點關(guān)注4.0版本以上。以下所述都是針對4.0版本以上的。 3、編譯器相關(guān)的參數(shù)：   -mfloat-abi=soft    使用這個參數(shù)時，其將調(diào)用軟浮點庫(softfloat lib)來支持對浮點的運算，GCC編譯器已經(jīng)有這個庫了，一般在libgcc里面。這時根本不會使用任何浮點指令，而是采用常用的指令來模擬浮點運算。 但使用的ARM芯片不支持硬浮點時，可以考慮使用這個參數(shù)。在使用這個參數(shù)時，連接時一般會出現(xiàn)下面的提示：    undefined reference to `__aeabi_fdiv'   或者類似的提示，主要因為一般情況下連接器沒有去主動尋找軟浮點庫，這時使用將libgcc庫加入即可。   -mfloat-abi=softfp   -mfloat-abi=hard   這兩個參數(shù)都用來產(chǎn)生硬浮點指令，至于產(chǎn)生哪里類型的硬浮點指令，需要由-mfpu=xxx參數(shù)來指令。這兩個參數(shù)不同的地方是：          -mfloat-abi=softfp生成的代碼采用兼容軟浮點調(diào)用接口(即使用-mfloat-abi=soft時的調(diào)用接口)，這樣帶來的好處是：兼 容性和靈活性。庫可以采用-mfloat-abi=soft編譯，而關(guān)鍵的應(yīng)用程序可以采用-mfloat-abi=softfp來編譯。特別是在庫由第 三方發(fā)布的情況下。          -mfloat-abi=hard生成的代碼采用硬浮點(FPU)調(diào)用接口。這樣要求所有庫和應(yīng)用程序必須采用這同一個參數(shù)來編譯，否則連接時會出現(xiàn)接口不兼容錯誤。         -mfpu=vfp   -mfpu=fpa   ...   前面已經(jīng)講述了,-mfpu參數(shù)就是用來指定要產(chǎn)生哪種硬浮點指令。常見的有vfp,fpa等。 4、編譯器使用時要注意的地方：   a.確認(rèn)編譯器默認(rèn)是使用哪種參數(shù)來處理浮點操作的。寫一個簡單的浮點數(shù)程序：   #include int main(void) {     double d1 = 10.3;     double d2 = 2.0;         double dret = d1/d2;     dret++;         printf("result :%f",dret);         return 0; }       然后使用       arm-linux-gcc -c main.c -o main.o     再使用       arm-linux-objdump -d main.o      然后觀察產(chǎn)生的指令，從而確定默認(rèn)使用的是軟浮點還是硬浮點。(確認(rèn)的過程，看個人。晃一眼，里面如果有不熟悉指令，那可能就是硬浮點指令了)   b.確認(rèn)編譯器所帶的庫使用哪種參數(shù)來編譯的。   c.確認(rèn)所使用的芯片是否支持硬浮點，如果支持，是哪種類型的浮點指令。如果1,2與使用的芯片相沖突，這時就要考慮另尋編譯器了。 這三點確認(rèn)以后，我們在寫自己的應(yīng)用程序時，就會知道該怎樣使用這些參數(shù)了。 5、Linux相關(guān)問題： 這里涉及兩個問題： 問題1：使用的ARM芯片不支持硬浮點    在配置ARM Linux內(nèi)核時，應(yīng)該都會看到這樣的配置：     menu "Floating point emulation"     comment "At least one emulation must be selected"     config FPE_NWFPE         ... 這個是用來配置在內(nèi)核里面模擬浮點處理器。 這個配置有什么作用呢？估計很少有人能夠知道。其實它是這樣的： 當(dāng)使用的ARM芯片不支持硬浮點，而又采用了-mfpu=fpa -mfloat-abi=softfp/hard來編譯應(yīng)用程序。現(xiàn)在應(yīng)該知道，采用這樣的參數(shù)是要參數(shù)fpa硬浮點指令。但是使用的ARM芯片不支持硬 浮點，這時這個配置就其作用了。因為使用了fpa硬浮點指令，但使用的ARM芯片不支持硬浮點，這樣當(dāng)程序運行到fpa硬浮點指令，會出現(xiàn)指令異常，便會 陷入到內(nèi)核里，這時這個模擬浮點處理器就來模擬這些浮點指令。現(xiàn)在應(yīng)該清楚了，其作用了吧。但是現(xiàn)在有了更好的辦法，前面已經(jīng)講過了，采用 -mfloat-abi=soft參數(shù)來編譯應(yīng)用程序，這樣效率會快得多。想想從用戶態(tài)切換到內(nèi)核態(tài)，以及由此產(chǎn)生的cache和TLB表的損失。所以可 以考慮將這個配置拋棄了。