廣元西門子PCL模塊代理商
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浮點(diǎn)運(yùn)算單元(FPU)簡(jiǎn)介
Float Point Unit,浮點(diǎn)運(yùn)算單元是于浮點(diǎn)運(yùn)算的協(xié)處理器,在計(jì)算領(lǐng)域,例如三角函數(shù)以及時(shí)域頻域變換通常會(huì)用到浮點(diǎn)運(yùn)算。當(dāng)CPU執(zhí)行一個(gè)需要浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算的程序時(shí),有三種方式可以執(zhí)行:軟件仿真器(浮點(diǎn)運(yùn)算函數(shù)庫(kù))、附加浮點(diǎn)運(yùn)算器和集成浮點(diǎn)運(yùn)算單元。區(qū)別于以往的ARM9處理器,目前基于Cortex構(gòu)架的ARM處理均集成了浮點(diǎn)運(yùn)算單元。如Nvidia Tegra 2, Tegra 3和 NXP/Freescale i.MX 6集成了VFPv3浮點(diǎn)運(yùn)算單元,NXP/Freescale i.MX 7 則集成了VFPv4浮點(diǎn)運(yùn)算單元。ARM 浮點(diǎn)架構(gòu)(VFP)為半精度、單精度和雙精度浮點(diǎn)運(yùn)算中的浮點(diǎn)操作提供硬件支持。它*符合 IEEE 754 標(biāo)準(zhǔn),并提供*軟件庫(kù)支持,與 NEONTM 多媒體處理功能結(jié)合使用時(shí),可增強(qiáng)圖像應(yīng)用程序的性能(如縮放、2D 和 3D 轉(zhuǎn)換、字體生成和數(shù)字過(guò)濾)。
2). 浮點(diǎn)調(diào)用約定(Calling Convention)
調(diào)用約定由應(yīng)用二進(jìn)制接口(Application Binary Interface, ABI)來(lái)定義參數(shù)是如何在調(diào)用過(guò)程中傳遞以及如何獲取返回值,對(duì)于ARM CPU常用的ABI為EABI,提供了兩種互相不兼容的方式來(lái)傳遞浮點(diǎn)數(shù):
通常交叉編譯ToolChain已經(jīng)配置好所需的ABI而無(wú)需在命令行重新設(shè)置,并且ToolChain提供的庫(kù)也已經(jīng)自動(dòng)配置為對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)格式。
兩個(gè)二進(jìn)制文件(如可執(zhí)行文件和C庫(kù)文件)使用不同的調(diào)用約定,相互之間是不兼容的。所有的程序和庫(kù)必須遵循同一個(gè)調(diào)用約定進(jìn)行編譯,要么軟浮點(diǎn),要么硬浮點(diǎn)。如果你試圖在一個(gè)基于硬浮點(diǎn)編譯的平臺(tái)上運(yùn)行一個(gè)基于軟浮點(diǎn)的程序時(shí),會(huì)出現(xiàn)” No such file or directory ” 錯(cuò)誤,盡管這這個(gè)文件是存在的并且可以執(zhí)行。
另外,硬浮點(diǎn)調(diào)用約定需要使用浮點(diǎn)運(yùn)算單元(FPU)的寄存器,因此在不帶有浮點(diǎn)運(yùn)算單元寄存器的處理器上則無(wú)法實(shí)現(xiàn)。
下面列出ToradexColibri Tegra ARM 計(jì)算機(jī)模塊BSP 上所采用的調(diào)用約定
3). 協(xié)處理器/硬件引擎
如本文開篇所述,目前基于Cortex架構(gòu)的ARM處理器都內(nèi)置了浮點(diǎn)運(yùn)算單元(FPU)來(lái)加速浮點(diǎn)數(shù)據(jù)操作,通常浮點(diǎn)運(yùn)算單元會(huì)添加額外的指令到現(xiàn)有的指令集中。于此相關(guān)的NEON指令集添加了單指令多數(shù)據(jù)操作(single instruction act on multiple data ,SIMD),它實(shí)現(xiàn)的是NEON 媒體處理器引擎,提供了基于VFPv3指令集的浮點(diǎn)運(yùn)算單元功能。