Chinaunix首页 | 论坛 | 博客
  • 博客访问: 47854
  • 博文数量: 25
  • 博客积分: 1211
  • 博客等级: 中尉
  • 技术积分: 338
  • 用 户 组: 普通用户
  • 注册时间: 2008-05-05 22:14
文章存档

2012年(2)

2011年(2)

2010年(9)

2009年(13)

我的朋友

分类: LINUX

2011-05-10 22:20:16

名字解释:
ABI,application binary interface (ABI),应用程序二进制接口。

编译版本问题:
  GCC 4.0 为分界线
  4.0版本以下,由于采用OABI接口,其对浮点的支持不太好
  4.0版本以上,采用了新的EABI接口,其对软浮点和硬浮点的支持都比较好。

考虑在4.0版本以下时,其支持的ARM内核大多数没有硬浮点,所以可以分析资料比较少,
现在重点关注4.0版本以上。以下所述都是针对4.0版本以上的。


编译器相关的参数:
  -mfloat-abi=soft    使用这个参数时,其将调用软浮点库(softfloat lib)来支持对浮点的运算,GCC编译器已经有这个库了,一般在libgcc里面。这时根本不会使用任何浮点指令,而是采用常用的指令来模拟浮点运算。但使用的ARM芯片不支持硬浮点时,可以考虑使用这个参数。在使用这个参数时,连接时一般会出现下面的提示:
   undefined reference to `__aeabi_fdiv'
  或者类似的提示,主要因为一般情况下连接器没有去主动寻找软浮点库,这时使用将libgcc库加入即可。

  -mfloat-abi=softfp
  -mfloat-abi=hard
  这两个参数都用来产生硬浮点指令,至于产生哪里类型的硬浮点指令,需要由-mfpu=xxx参数来指令。这两个参数不同的地方是:
         -mfloat-abi=softfp生成的代码采用兼容软浮点调用接口(即使用-mfloat-abi=soft时的调用接口),这样带来的好处是:兼容性和灵活性。库可以采用-mfloat-abi=soft编译,而关键的应用程序可以采用-mfloat-abi=softfp来编译。特别是在库由第三方发布的情况下。
         -mfloat-abi=hard生成的代码采用硬浮点(FPU)调用接口。这样要求所有库和应用程序必须采用这同一个参数来编译,否则连接时会出现接口不兼容错误。
 
 
  -mfpu=vfp
  -mfpu=fpa
  ...
  前面已经讲述了,-mfpu参数就是用来指定要产生哪种硬浮点指令。常见的有vfp,fpa等。


编译器使用时要注意的地方:
  1.确认编译器默认是使用哪种参数来处理浮点操作的。写一个简单的浮点数程序:
  #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
     然后观察产生的指令,从而确定默认使用的是软浮点还是硬浮点。(确认的过程,看个人。晃一眼,里面如果有不熟悉指令,那可能就是硬浮点指令了)

 2.确认编译器所带的库使用哪种参数来编译的。
 3.确认所使用的芯片是否支持硬浮点,如果支持,是哪种类型的浮点指令。如果1,2与使用的芯片相冲突,这时就要考虑另寻编译器了。

这三点确认以后,我们在写自己的应用程序时,就会知道该怎样使用这些参数了。



Linux相关问题:
 这里涉及两个问题:1.使用的ARM芯片不支持硬浮点
                   2.使用的ARM芯片支持硬浮点
问题1:使用的ARM芯片不支持硬浮点
   在配置ARM Linux内核时,应该都会看到这样的配置:
    menu "Floating point emulation"
    comment "At least one emulation must be selected"
    config FPE_NWFPE
        ...
    这个是用来配置在内核里面模拟浮点处理器。
  这个配置有什么作用呢?估计很少有人能够知道。其实它是这样的:
   当使用的ARM芯片不支持硬浮点,而又采用了-mfpu=fpa -mfloat-abi=softfp/hard来编译应用程序。现在应该知道,采用这样的参数是要参数fpa硬浮点指令。但是使用的ARM芯片不支持硬浮点,这时这个配置就其作用了。因为使用了fpa硬浮点指令,但使用的ARM芯片不支持硬浮点,这样当程序运行到fpa硬浮点指令,会出现指令异常,便会陷入到内核里,这时这个模拟浮点处理器就来模拟这些浮点指令。现在应该清楚了,其作用了吧。但是现在有了更好的办法,前面已经讲过了,采用-mfloat-abi=soft参数来编译应用程序,这样效率会快得多。想想从用户态切换到内核态,以及由此产生的cache和TLB表的损失。所以可以考虑将这个配置抛弃了。


问题2:使用的ARM芯片支持硬浮点
一般ARM芯片支持硬浮点,都是采用协处理器方式的。与ARM内核本身一样,协处理器也有自己的寄存器。这样当多个进程同时涉及浮点运算时,会怎样?所以Linux内核为了支持硬浮点,也要做一些工作的。
内核配置:
   config VFP
    bool "VFP-format floating point maths"
    depends on CPU_V6 || CPU_ARM926T || CPU_V7 || CPU_FEROCEON
如果使用的ARM芯片支持硬浮点,同时在应用程序里面使用了硬浮点,那么内核可能需要做一些工作。。上面这个配置是针对vfp硬浮点处理器的;如果是其他硬浮点处理,需要参考相关的资料,来确认要做哪些功能。如果可以确保所有时候,可以确保只有一个进程使用硬浮点处理器,那可以不需要考虑对硬浮点相关寄存器的保存和切换,问题是可以确认吗?



对于浮点运算,针对ARM芯片应该尽量避免。如果无法避免,那就需要综合考虑到底使用哪种方式?如何去操作?性能如何?都需要考虑,去实验测试是最好的。
阅读(2267) | 评论(0) | 转发(1) |
给主人留下些什么吧!~~
评论热议
请登录后评论。

登录 注册