В чем разница между жесткими и мягкими числами с плавающей запятой?

Когда я компилирую код C с помощью своей кросс-инструментальной цепочки, компоновщик распечатывает страницы с предупреждениями о том, что мой исполняемый файл использует жесткие числа с плавающей запятой, а моя библиотека libc использует мягкие числа с плавающей запятой. Какая разница?

Жесткие числа с плавающей запятой используют встроенный блок с плавающей запятой. Мягкие поплавки имитируют их в программном обеспечении. Разница в скорости. Странно видеть, что оба они используются в одной целевой архитектуре, поскольку чип либо имеет FPU, либо его нет. Вы можете включить мягкую плавающую точку в GCC с помощью -msoft-float. Вы можете перекомпилировать вашу libc для использования аппаратной с плавающей запятой, если вы ее используете.

Есть три способа выполнить арифметику с плавающей запятой:

• Используйте инструкции с плавающей запятой, если ваш процессор имеет FPU. (быстро)
• Пусть ваш компилятор переведет арифметику с плавающей запятой в целочисленную. (медленный)
• Используйте инструкции с плавающей запятой и ЦП без FPU. Ваш ЦП сгенерирует исключение (зарезервированная инструкция, нереализованная инструкция или подобное), и если ядро ​​вашей ОС включает эмулятор с плавающей запятой, он будет эмулировать эти инструкции (самый медленный).

Строго говоря, все эти ответы мне кажутся неправильными.

Когда я компилирую код C с помощью своей кросс-инструментальной цепочки, компоновщик распечатывает страницы с предупреждениями о том, что мой исполняемый файл использует жесткие числа с плавающей запятой, а моя библиотека libc использует мягкие числа с плавающей запятой. Какая разница?

Вики Debian VFP содержит информацию о трех вариантах -mfloat-abi:

• soft - это чистый софт
• softfp- это поддерживает аппаратный FPU, но ABI программно совместим.
• hard- ABI использует регистры с плавающей запятой или VFP .

Ошибка компоновщика (загрузчика) связана с тем, что у вас есть общая библиотека, которая будет передавать значения с плавающей запятой в целочисленные регистры. Вы все еще можете скомпилировать свой код с помощью a -mfpu=vfpи т. Д., Но вы должны использовать его -mfloat-abi=softfpтак, чтобы, если libc требуется float, он передавался способом, понятным библиотеке.

Ядро Linux может поддерживать эмуляцию инструкций VFP. Очевидно, что -mfpu=noneв этом случае лучше выполнить компиляцию с использованием компилятора, генерирующего код напрямую, а не полагаться на какую-либо эмуляцию ядра Linux. Однако я не верю, что ошибка OP действительно связана с этой проблемой. Он отдельный, и с ним также нужно работать вместе с -mfloat-abi.

Совместно используемая библиотека Armv5 с процессором ArmV7 - противоположность этой; Libc было трудно поплавком , но применение только мягкое . У него есть несколько способов обойти эту проблему, но перекомпиляция с правильными параметрами всегда является самым простым.

Другая проблема заключается в том, что ядро ​​Linux должно поддерживать задачи VFP (или любую другую имеющуюся плавающую точку ARM) для сохранения / восстановления регистров при переключении контекста.

Похоже, ваша библиотека libc была создана для программных операций с плавающей запятой, в то время как ваш exe был скомпилирован с учетом аппаратной поддержки плавающей запятой. В краткосрочной перспективе вы можете использовать мягкие числа с плавающей запятой в качестве флага компилятора. (если вы используете gcc, я думаю, что это -msoft-float)

В долгосрочной перспективе, если процессор вашей цели имеет аппаратную поддержку операций с плавающей запятой, вы, как правило, захотите создать или найти кросс-инструментальную цепочку с аппаратным поплавком, включенным для скорости. Некоторые семейства процессоров имеют варианты моделей, некоторые с аппаратной поддержкой, а некоторые без нее. Так, например, просто сказать, что ваш процессор ARM, недостаточно, чтобы знать, есть ли у вас аппаратная поддержка с плавающей запятой.

Вычисления могут выполняться аппаратными средствами с плавающей запятой или программным обеспечением на основе целочисленной арифметики.

Аппаратно это сделать намного быстрее, но многие микроконтроллеры не имеют аппаратного обеспечения с плавающей запятой. В этом случае вы можете либо избегать использования чисел с плавающей запятой (обычно это лучший вариант), либо полагаться на программную реализацию, которая будет частью библиотеки C.

В некоторых семействах контроллеров, например ARM, оборудование с плавающей запятой присутствует в некоторых моделях семейства, но отсутствует в других, поэтому gcc для этих семейств поддерживает оба. Кажется, ваша проблема в том, что вы перепутали два варианта.