c - 将硬 float 链接到 softfp 不良性能

Question

我正在编写 C++ 代码以在 ARM cortex a9 CPU 上运行。我的代码链接到一个用 soft-float 编译的封闭源代码第 3 方库。我正在运行 cortex-a9 ARM cpu。

我注意到如果我使用 gcc 标志 -mfloat-abi=softfp 编译我的代码，它运行起来比使用 -mfloat-abi=hard 编译要快得多。

我认为 hard-float 应该总是更快。是否有意义？

如何优化这些库调用？

谢谢!

一些注意事项:

• 库接口(interface)仅由整数、字符串和指针构建，并且运行良好。
• 加速约为 8 倍，有利于 softfp。
• 关于二进制文件的 readelf 平台相关信息:

第三方库:

readelf -hA libXXX.so
ELF Header:
  Magic:   7f 45 4c 46 01 01 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 
  Class:                             ELF32
  Data:                              2's complement, little endian
  Version:                           1 (current)
  OS/ABI:                            UNIX - System V
  ABI Version:                       0
  Type:                              DYN (Shared object file)
  Machine:                           ARM
  Version:                           0x1
  Entry point address:               0x13780
  Start of program headers:          52 (bytes into file)
  Start of section headers:          1617724 (bytes into file)
  Flags:                             0x4000002, has entry point, Version4 EABI
  Size of this header:               52 (bytes)
  Size of program headers:           32 (bytes)
  Number of program headers:         7
  Size of section headers:           40 (bytes)
  Number of section headers:         28
  Section header string table index: 27
Attribute Section: aeabi
File Attributes
  Tag_CPU_name: "ARM9TDMI"
  Tag_CPU_arch: v4T
  Tag_ARM_ISA_use: Yes
  Tag_THUMB_ISA_use: Thumb-1
  Tag_ABI_PCS_wchar_t: 4
  Tag_ABI_FP_denormal: Needed
  Tag_ABI_FP_exceptions: Needed
  Tag_ABI_FP_number_model: IEEE 754
  Tag_ABI_align8_needed: Yes
  Tag_ABI_align8_preserved: Yes, except leaf SP
  Tag_ABI_enum_size: int
  Tag_ABI_optimization_goals: Aggressive Speed

我的二进制文件:

readelf -hA XXX
ELF Header:
  Magic:   7f 45 4c 46 01 01 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00 
  Class:                             ELF32
  Data:                              2's complement, little endian
  Version:                           1 (current)
  OS/ABI:                            UNIX - System V
  ABI Version:                       0
  Type:                              EXEC (Executable file)
  Machine:                           ARM
  Version:                           0x1
  Entry point address:               0x1b0d4
  Start of program headers:          52 (bytes into file)
  Start of section headers:          1392964 (bytes into file)
  Flags:                             0x5000002, has entry point, Version5 EABI
  Size of this header:               52 (bytes)
  Size of program headers:           32 (bytes)
  Number of program headers:         8
  Size of section headers:           40 (bytes)
  Number of section headers:         38
  Section header string table index: 35
Attribute Section: aeabi
File Attributes
  Tag_CPU_name: "Cortex-A9"
  Tag_CPU_arch: v7
  Tag_CPU_arch_profile: Application
  Tag_ARM_ISA_use: Yes
  Tag_THUMB_ISA_use: Thumb-2
  Tag_VFP_arch: VFPv3
  Tag_NEON_arch: NEONv1
  Tag_ABI_PCS_wchar_t: 4
  Tag_ABI_FP_denormal: Needed
  Tag_ABI_FP_exceptions: Needed
  Tag_ABI_FP_number_model: IEEE 754
  Tag_ABI_align8_needed: Yes
  Tag_ABI_align8_preserved: Yes, except leaf SP
  Tag_ABI_enum_size: int
  Tag_ABI_HardFP_use: SP and DP
  Tag_ABI_VFP_args: VFP registers
  Tag_unknown_34: 1 (0x1)
  Tag_unknown_42: 1 (0x1)
  Tag_unknown_44: 1 (0x1)
  Tag_unknown_68: 1 (0x1)

Answer 1

-mfloat-abi=softfp 和-mfloat-abi=hard 选择的两个 ABI 不兼容。你不能混搭。

通常，您甚至不能在hardfp 系统上使用softfp 进程，除非您将所有 库复制到不同的 lib 目录(即“multiarch”)。

如果您的代码碰巧没有在函数参数中使用 float 或 double 类型，那么您可能会发现它实际上确实有效，但您仍然 不应该这样做，否则你就是在玩火。

无论如何，如果您的代码完全基于整数，那么这些选项将不会对生成的代码产生任何影响，因此性能变化一定来自其他地方。当您意外指定 -mfloat-abi 选项时，您使用的编译器可能会自动选择不同的 multilib 或不同的 CPU(尤其是 GCC 有切换回默认 multilib 的习惯)。也许您错误地打开了 NEON，或者从 A8 调谐切换到 A9？