C++ Cortex A9 NEON与VFP使用混淆

我正在尝试为Cortex A9 ARM处理器（更具体地说是OMAP4）构建一个库，但对于在浮点操作和SIMD环境中何时使用NEON vs VFP，我有点困惑。需要注意的是，我知道这两个硬件协处理器单元之间的区别（也有概述），我只是对它们的正确用法有一些误解

与此相关，我使用以下编译标志：

GCC
-O3 -mcpu=cortex-a9 -mfpu=neon -mfloat-abi=softfp
-O3 -mcpu=cortex-a9 -mfpu=vfpv3 -mfloat-abi=softfp
ARMCC
--cpu=Cortex-A9 --apcs=/softfp
--cpu=Cortex-A9 --fpu=VFPv3 --apcs=/softfp

-O3 -mcpu=cortex-a9 -mfpu=neon -mfloat-abi=softfp
-O3 -mcpu=cortex-a9 -mfpu=vfpv3 -mfloat-abi=softfp

我已经阅读了ARM文档、很多wiki（）、论坛和博客文章，每个人似乎都同意使用NEON比使用VFP更好 或者至少混合霓虹灯（例如，使用Instrinsic在SIMD中实现一些算法）和VFP不是一个好主意；我还不能100%确定这是否适用于整个应用程序库的上下文，还是仅适用于代码中的特定位置（函数）

因此，我使用neon作为我的应用程序的FPU，因为我也想使用Intrinsic。因此，我遇到了一点麻烦，我对如何在皮质A9上最好地使用这些功能（NEON vs VFP）的困惑进一步加深，而不是消除。我有一些代码为我的应用程序进行基准测试，并使用一些定制的计时器类 其中的计算基于双精度浮点。使用NEON作为FPU会产生完全不合适的结果（尝试打印这些值会导致打印大部分inf和NaN；为x86构建相同的代码时不会出现任何问题）。因此，我将计算改为使用单精度浮点，因为有文件证明NEON不处理双精度浮点。我的基准测试仍然没有给出正确的结果（最糟糕的是，现在它在x86上不再工作；我认为这是因为精度降低了，但我不确定）。所以我几乎完全迷路了：一方面，我想在SIMD功能中使用NEON，而在FPU不能提供正确的结果时使用它，另一方面，将其与VFP混合似乎不是一个好主意。 在此方面的任何建议都将不胜感激

我在上面提到的wiki中的文章中发现了在NEON环境下浮点优化应该做什么的摘要：

"

• 仅使用单精度浮点
• 当你发现一个瓶颈FP函数时，使用NEON intrinsics/ASM。你可以做得比编译器更好
• 最小化条件分支
• 启用快速运行模式

对于softfp：

• 内联浮点代码（除非非常大）
• 通过指针而不是通过值传递FP参数，并在函数调用之间执行整数运算

"

我不能为float-ABI使用hard，因为我无法链接到可用的库。 大多数RecomEndations对我来说都是有意义的（除了“runfast模式”，我不知道该怎么做，而且事实上在这个时候我可以比编译器做得更好），但是我一直得到不一致的结果，我现在不确定什么

---

有谁能解释一下如何正确使用Cortex A9/A8的浮点和霓虹灯，以及我应该使用哪些编译标志吗？

我认为这个问题应该分成几个部分，添加一些代码示例，并详细说明目标平台和使用的工具链版本

但为了掩盖混乱的一部分： “使用霓虹灯作为FPU”的建议听起来像是一种误解。NEON是SIMD引擎，VFP是FPU。您可以使用NEON对最多4个单精度值并行执行单精度浮点操作，这（如果可能）有助于提高性能

-mfpu=neon

可以看作是

-mfpu=neon-vfpv3

的缩写

---

有关更多信息，请参阅。

我会远离VFP。这就像Thmub模式：它是为编译器设计的。没有必要为它们进行优化

这听起来可能很粗鲁，但我真的不认为霓虹灯的本质有任何意义。这是麻烦多于帮助-如果有的话

只需花两三天时间进行基本的手臂装配：您只需要学习一些环路控制/终止的说明

然后，您就可以开始编写本机NEON代码，而不用担心编译器会做出一些错误/警告

学习霓虹灯指令比所有那些内在的宏要求要低。除此之外，结果要好得多

完全优化的NEON本机代码通常比编写良好的内部代码运行速度快两倍以上

只要在下面的链接中将OP的版本与我的版本进行比较，你就会明白我的意思

问候

。。。论坛和博客帖子以及所有人似乎都同意使用NEON比使用VFP或至少混合NEON更好（例如，使用Instrinsic在SIMD中实现一些算法），而VFP并不是一个好主意

我不确定这是否正确。根据ARM at：

NEON寄存器组由32个64位寄存器组成。如果两者都有 实现了高级SIMD和VFPv3，它们共享这个寄存器 银行。在这种情况下，VFPv3以VFPv3-D32形式实现 支持32个双精度浮点寄存器。这 集成简化了上下文切换支持的实现，因为 保存和恢复VFP上下文的相同例程也保存和恢复VFP上下文 还原上下文

NEON装置可以查看与以下相同的寄存器组：

• 16个128位四字寄存器，Q0-Q15
• 32个64位双字寄存器，D0-D31

霓虹灯D0-D31寄存器与VFPv3 D0-D31寄存器相同 每个Q0-Q15寄存器映射到一对D寄存器上。 图1.3显示了共享霓虹灯和VFP的不同视图 注册银行。所有这些视图都可以随时访问。软件 不必解释

$ gcc -v 2>&1 | grep Target          
Target: arm-linux-gnueabihf

$ cat /proc/cpuinfo
model name  : ARMv7 Processor rev 2 (v7l)
Features    : half thumb fastmult vfp edsp thumbee neon vfpv3 tls vfpd32 
...

-march=armv7-a -mtune=cortex-a8 -mfpu=neon -mfloat-abi=hard

$ gcc -v 2>&1 | grep Target 
Target: arm-linux-gnueabihf

$ cat /proc/cpuinfo
Processor   : ARMv7 Processor rev 5 (v7l)
Features    : swp half thumb fastmult vfp edsp thumbee neon vfpv3 tls vfpv4 

-march=armv7-a -mtune=cortex-a7 -mfpu=neon-vfpv4 -mfloat-abi=hard

$ gcc -v 2>&1 | grep Target 
Target: arm-linux-gnueabihf

$ cat /proc/cpuinfo
Processor   : ARMv7 Processor rev 4 (v7l)
Features    : swp half thumb fastmult vfp edsp neon vfpv3 tls vfpv4 idiva idivt

-march=armv7-a -mtune=cortex-a7 -mfpu=neon-vfpv4 -mfloat-abi=hard

$ gcc -v 2>&1 | grep Target 
Target: arm-linux-gnueabihf

$ cat /proc/cpuinfo 
model name  : ARMv7 Processor rev 4 (v7l)
Features    : half thumb fastmult vfp edsp neon vfpv3 tls vfpv4 idiva idivt vfpd32 lpae evtstrm crc32
...

-march=armv8-a+crc -mtune=cortex-a53 -mfpu=neon-fp-armv8 -mfloat-abi=hard

-march=armv7-a -mfpu=neon-vfpv4 -mfloat-abi=hard 

$ gcc -v 2>&1 | grep Target 
Target: aarch64-linux-gnu

$ cat /proc/cpuinfo 
Features    : fp asimd evtstrm crc32

-march=armv8-a+crc -mtune=cortex-a53