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armel和armhf区别

armel和armhf区别

作者: 神农民 | 来源:发表于2017-01-25 20:09 被阅读224次

    armel

    ARM EABI Little-endian, a software port of Linux to the ARM architecture, contrasted with armhf.

    armhf

    在Ubuntu 12.04和Debian里,除了arm, armel,还出现了一个名为armhf的版本。这个东西是什么?

    众所周知,armel是目前主要的ARM ABI。armhf则是armel的一个变种,主要区别在浮点计算上。

    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,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。

    价值

    使用softfp模式,会存在不必要的浮点到整数、整数到浮点的转换。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。

    使用

    armhf的开启需要硬件的支持,在Debian的wiki上要求ARMv7CPU、Thumb-2指令集以及VFP3D16浮点处理器。

    在gcc的编译参数上,使用-mfloat-abi=hard -mfpu=vfp即可。

    在工具上,CodeSourcery最早支持hard模式。也可已自己编译工具链。

    linux with armfp的历史

    2010年5月20日,Konstantinos Margaritis发文称将Ubuntu Larmic移植为hard模式。这
    一消息后来在powerdeveloper上引发关于性能提升的讨论。
    
    2010年7月6日,Hector Oron将他与Konstantinos的邮件讨论记录发往debian-arm邮件列表,
    将其称之为armelfp,引起社区重视,并得到armhf这个正式名称。
    
    2010年7月18日,非官方的debian-armhf移植工作开始。
    
    2011年11月24日,该移植开始成为debian官方活动。
    

    目前,debian仓库中超过90%的软件已经移植完毕。

    armel和armhf对比

    armhf比armel硬件要求(确切的是指fpu硬件)高一点。

    如果fpu硬件,达到要求的标准了就可以通过gcc的选项-mfloat-abi来指定使用哪种,

    如下三种值:

    • soft是不用fpu计算,即使有fpu浮点运算单元也不用;
    • armel是softfp,用fpu计算,但是传参数用普通寄存器传,这样中断的时候,只需要保存普通寄存器,中断负荷小,但是参数需要转换成浮点的再计算;
    • armhf是hard,用fpu计算,传参数用fpu中的浮点寄存器传,省去了转换性能最好,但是中断负荷高;

    Kernel、rootfs、 app在使用gcc编译的时候,必须指定的一致才行。


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