ARMHF(hard-float ABI for ARM)
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
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
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
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。
2. 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[1]。
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[2]。
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[3]。
3. 使用
armhf的开启需要硬件的支持,在Debian的wiki上要求ARMv7 CPU、Thumb-2指令集以及VFP3D16浮点处理器[4]。
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[5]。
4. 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[6]。
这一消息后来在powerdeveloper上引发关于性能提升的讨论[7]。
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[8],
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[9]。
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[10]。
Debian预计在Wheezy (7.0)发布armhf的正式版。而Ubuntu也计划在Precise Pangolin 12.04 LTS中发布一个armhf版。
此外,对此前提到过的Toshiba AC100,目前已经有了armhf的debian和ubuntu镜像可以安装试用[11, 12]。
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