转自：http://blog.csdn.net/hunanchenxingyu/article/details/47003279
本文介绍了ARM代码编译时的软浮点(soft-float)和硬浮点(hard-float)的编译以及链接实现时的不同。从VFP浮点单元的引入到软浮点(soft-float)和硬浮点(hard-float)的概念，然后是在GCC和ARMCC RVCT工具链下的具体编译参数。
从ARMv5开始，就有可选的 Vector Floating Point (VFP)模块，当然最新的如 Cortex-A8, Cortex-A9 和 Cortex-A5 可以配置成不带VFP的模式供芯片厂商选择。VFP经过若干年的发展，有VFPv2 (一些 ARM9 / ARM11)、VFPv3-D16（只使用16个浮点寄存器，默认为32个）和VFPv3+NEON (如大多数的Cortex-A8芯片)。对于包含NEON的ARM芯片，NEON一般和VFP公用寄存器。
FPUFPUFPU
FPUARM Linuxhard-floatVFP
armel和armhf ABI
在armel中，关于浮点数计算的约定有三种。以gcc为例，对应的-mfloat-abi参数值有三个：soft,softfp,hard。soft是指所有浮点运算全部在软件层实现，效率当然不高，会存在不必要的浮点到整数、整数到浮点的转换，只适合于早期没有浮点计算单元的ARM处理器；softfp是目前armel的默认设置，它将浮点计算交给FPU处理，但函数参数的传递使用通用的整型寄存器而不是FPU寄存器；hard则使用FPU浮点寄存器将函数参数传递给FPU处理。需要注意的是，在兼容性上，soft与后两者是兼容的，但softfp和hard两种模式不兼容。默认情况下，armel使用softfp，因此将hard模式的armel单独作为一个abi，称之为armhf。而使用hard模式，在每次浮点相关函数调用时，平均能节省20个CPU周期。对ARM这样每个周期都很重要的体系结构来说，这样的提升无疑是巨大的。在完全不改变源码和配置的情况下，在一些应用程序上，使用armhf能得到20%——25%的性能提升。对一些严重依赖于浮点运算的程序，更是可以达到300%的性能提升。
在CodeSourcery gcc的编译参数上，使用-mfloat-abi=name来指定浮点运算处理方式。-mfpu=name来指定浮点协处理的类型。可选类型如fpa，fpe2，fpe3，maverick，vfp，vfpv3，vfpv3-fp16，vfpv3-d16，vfpv3-d16-fp16，vfpv3xd，vfpv3xd-fp16，neon，neon-fp16，vfpv4，vfpv4-d16，fpv4-sp-d16，neon-vfpv4等。使用-mfloat-abi=hard (等价于-mhard-float) -mfpu=vfp来选择编译成硬浮点。使用-mfloat-abi=softfp就能兼容带VFP的硬件以及soft-float的软件实现，运行时的连接器ld.so会在执行浮点运算时对于运算单元的选择，是直接的硬件调用还是库函数调用，是执行/lib还是/lib/vfp下的libm。-mfloat-abi=soft （等价于-msoft-float）直接调用软浮点实现库。
在ARM RVCT工具链下，定义fpu模式：
? --fpu softvfp
? --fpu softvfp+vfpv2
? --fpu softvfp+vfpv3
? --fpu softvfp+vfpv_fp16
? --fpu softvfp+vfpv_d16
? --fpu softvfp+vfpv_d16_fp16.
定义浮点运算类型
--fpmode ieee_full :所有单精度float和双精度double的精度都要和IEEE标准一致，具体的模式可以在运行时动态指定；
--fpmode ieee_fixed：舍入到最接近的实现的IEEE标准，不带不精确的异常；
--fpmode ieee_no_fenv：舍入到最接近的实现的IEEE标准，不带异常；
--fpmode std：非规格数flush到0、舍入到最接近的实现的IEEE标准，不带异常；
--fpmode fast：更积极的优化，可能会有一点精度损失。
一个浮点软链接实现的汇编例子
IMPORT __softfp_cos
BL __softfp_cos
__aeabi_dadd 浮点double类型数据的加法，__aeabi_fdiv 单精度浮点除法。
附录：常见的芯片和VFP配置
Partial reference of SoC and supported ISAs
| Manufacturerhttp://houh-1984.blog.163.com/ |
SoC |
architecture |
VFP |
SIMD |
Notes |
| Freescale |
iMX5x |
armv7 |
|||
| Nvidia |
Tegra2 |
armv7 |
none |
||
| Marvell |
Dove |
armv7 |
iwMMXt |
||
| OMAP3xxx |
armv7 |
||||
| OMAP4xxx |
armv7 |
||||
| OMAP5xxx |
armv7 |
VFPv4 |
Cortex-A15 (ARMv7-A) + Cortex-M4 (ARMv7-ME) |
||
| Qualcomm |
Snapdragon |
armv7 |
NEON[1] |
Qualcomm "Scorpion" core |
|
| S5PC100 |
armv7 |
||||
| A1x |
armv7 |
Reference
http://houh-1984.blog.163.com/
http://wiki.debian.org/ArmHardFloatPort
http://www.claudxiao.net/2012/02/armhf/
http://armin762.wordpress.com/2010/12/09/arm-hardfloat-and-gentoo/
本文介绍了ARM代码编译时的软浮点(soft-float)和硬浮点(hard-float)的编译以及链接实现时的不同。从VFP浮点单元的引入到软浮点(soft-float)和硬浮点(hard-float)的概念，然后是在GCC和ARMCC RVCT工具链下的具体编译参数。
本文转自张昺华-sky博客园博客，原文链接：http://www.cnblogs.com/sky-heaven/p/6742597.html，如需转载请自行联系原作者
