ARM芯片中的浮点运算

http://blog.csdn.net/yuanlu837/article/details/7742324
http://blog.csdn.net/yuanlu837/article/details/7746274

1、访问FPU寄存器

访问FPU寄存器是通过控制CORTEX-A9的两个系统控制协处理器寄存器来实现的

非安全模式下访问控制寄存器(NSACR)

协处理器访问控制寄存器(CPACR)

 

只在安全模式下使用FPU：

要在安全状态下使用FPU，必须定义CPACR和FPEXC寄存器来使能FPU模块

FPEXC:浮点意外寄存器

1）设置CPACR访问CP10和CP11(FPU协处理器)

LDR r0, =(0xF << 20)

MCR p15,0,r0,c1,c0,2

2)设置FPEXC的EN位来使能FPU

MOV r3,#0x40000000

VMSR FPEXC,r3

 

在非安全模式和安全模式下使用FPU：

在安全和非安全模式下使用FPU，必须定义NSACR、CPACR、FPEXC寄存器

1）设置NSACR寄存器的bits[11:10]位，用来访问CP10和CP11，从安全和非安全模式下：

MCR   p15,0,r0,c1,c1,2

ORR r0,r0,#2_11<<10;  enable fpu/neon

MCR p15,0,r0,c1,c1,2

2）设置 CPACR访问CP10和CP11（FPU协处理器）

LDR r0,=(0xF<<20)

MCR p15, 0, r0, c1, c0, 2

3）设置FPEXC的EN位来使能FPU

MOV r3,  #0x40000000

VMSR  FPEXC,  r3

 

以下是针对ARM芯片运行裸机程序的说明

 

如何运行浮点类的运算呢：

1、首先需要打开ARM芯片上的FPU模块

2、编译选项要把FPU的特性加上，例如CFLAGS=     -mfloat-abi=hard       -mfpu=vfpv3

ABI即“application binary interface”，即编译器将c代码编译成汇编代码时使用的一种规则

使用规范如下：

在编译带有浮点参数的函数时，有三种可能的编译选项：
 -mfloat-abi=soft
 -mfloat-abi=softfp
 -mfloat-abi=hard

"soft"选项：表明不使用FPU硬件，而是使用GCC的整数算术运算来模拟浮点运算。

"softfp"选项：表明要使用FPU硬件来做浮点运算，只是，函数的参数传递到整数寄存器（r0-r3）中，然后再传递到FPU中。

"hard"选项：表明要使用FPU硬件来做浮点运算，并且，函数的参数直接传递到FPU的寄存器（s0、d0）中。

hardfp ABI和hardfloat运算不是一回事：

hardfp ABI也称为VFP模式的ABI；只是一种编译规则；而hardfloat运算则表示用FPU来做浮点运算。

soft ABI和softfp ABI这两者统称为标准模式ABI。

因此，在涉及到浮点函数调用时，

用-mfloat-abi=soft编译的app或者库，在用-mfloat-abi=softfp编译的OS中是可以跑的；

用-mfloat-abi=softfp编译的app或者库，在用-mfloat-abi=soft编译的OS中，如果SoC中没有FPU，那么是不能跑的。

而-mfloat-abi=softfp/soft与-mfloat-abi=hard，是互不兼容的。

注意，Code sourcery 2007/2008均不支持-mfloat-abi=hard，从Code Sourcery 2009q1才开始支持-mfloat-abi=hard，
即arm-none-linux-gnueabi-gcc-4.3.2以后的版本支持-mfloat-abi=hard