自己之前一直沒搞清楚這兩個(gè)交叉編譯器到底有什么問題,特意google一番,總結(jié)如下,希望能幫到道上和我有同樣困惑的兄弟……

1）什么是ABI和EABI

ABI: 二進(jìn)制應(yīng)用程序接口(Application Binary Interface (ABI) for the ARM Architecture)
在計(jì)算機(jī)中，應(yīng)用二進(jìn)制接口描述了應(yīng)用程序（或者其他類型）和操作系統(tǒng)之間或其他應(yīng)用程序的低級接口.
ABI涵蓋了各種細(xì)節(jié)，如：

• 數(shù)據(jù)類型的大小、布局和對齊。
• 調(diào)用約定（控制著函數(shù)的參數(shù)如何傳送以及如何接受返回值），例如，是所有的參數(shù)都通過棧傳遞，還是部分參數(shù)通過寄存器傳遞；哪個(gè)寄存器用于哪個(gè)函數(shù)參數(shù)；通過棧傳遞的第一個(gè)函數(shù)參數(shù)是最先push到棧上還是最后。
• 系統(tǒng)調(diào)用的編碼和一個(gè)應(yīng)用如何向操作系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)用；以及在一個(gè)完整的操作系統(tǒng)ABI中，目標(biāo)文件的二進(jìn)制格式、程序庫等等。
• 一個(gè)完整的ABI，像Intel二進(jìn)制兼容標(biāo)準(zhǔn) (iBCS) ，允許支持它的操作系統(tǒng)上的程序不經(jīng)修改在其他支持此ABI的操作體統(tǒng)上運(yùn)行。

ABI不同于應(yīng)用程序接口（API），API定義了源代碼和庫之間的接口，因此同樣的代碼可以在支持這個(gè)API的任何系統(tǒng)中編譯，ABI允許編譯好的目標(biāo)代碼在使用兼容ABI的系統(tǒng)中無需改動(dòng)就能運(yùn)行。

2) EABI: 嵌入式ABI

ABI: 二進(jìn)制應(yīng)用程序接口(Embedded Application Binary Interface (ABI) for the ARM Architecture)
嵌入式應(yīng)用二進(jìn)制接口指定了文件格式、數(shù)據(jù)類型、寄存器使用、堆積組織優(yōu)化和在一個(gè)嵌入式軟件中的參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)約定。
開發(fā)者使用自己的匯編語言也可以使用EABI作為與兼容的編譯器生成的匯編語言的接口。
支持EABI的編譯器創(chuàng)建的目標(biāo)文件可以和使用類似編譯器產(chǎn)生的代碼兼容，這樣允許開發(fā)者鏈接一個(gè)由不同編譯器產(chǎn)生的庫。
EABI與關(guān)于通用計(jì)算機(jī)的ABI的主要區(qū)別是應(yīng)用程序代碼中允許使用特權(quán)指令，不需要?jiǎng)討B(tài)鏈接（有時(shí)是禁止的），和更緊湊的堆棧幀組織用來節(jié)省內(nèi)存。廣泛使用EABI的有Power PC和ARM.

3）gnueabi相關(guān)的兩個(gè)交叉編譯器: gnueabi和gnueabihf

在debian源里這兩個(gè)交叉編譯器的定義如下:
gcc-arm-linux-gnueabi – The GNU C compiler for armel architecture
gcc-arm-linux-gnueabihf – The GNU C compiler for armhf architecture
可見這兩個(gè)交叉編譯器適用于armel和armhf兩個(gè)不同的架構(gòu), armel和armhf這兩種架構(gòu)在對待浮點(diǎn)運(yùn)算采取了不同的策略(有fpu的arm才能支持這兩種浮點(diǎn)運(yùn)算策略)

其實(shí)這兩個(gè)交叉編譯器只不過是gcc的選項(xiàng)-mfloat-abi的默認(rèn)值不同. gcc的選項(xiàng)-mfloat-abi有三種值soft,softfp,hard(其中后兩者都要求arm里有fpu浮點(diǎn)運(yùn)算單元,soft與后兩者是兼容的，但softfp和hard兩種模式互不兼容)：

• soft : 不用fpu進(jìn)行浮點(diǎn)計(jì)算，即使有fpu浮點(diǎn)運(yùn)算單元也不用,而是使用軟件模式。
• softfp : armel架構(gòu)(對應(yīng)的編譯器為gcc-arm-linux-gnueabi)采用的默認(rèn)值，用fpu計(jì)算，但是傳參數(shù)用普通寄存器傳，這樣中斷的時(shí)候，只需要保存普通寄存器，中斷負(fù)荷小，但是參數(shù)需要轉(zhuǎn)換成浮點(diǎn)的再計(jì)算。
• hard : armhf架構(gòu)(對應(yīng)的編譯器gcc-arm-linux-gnueabihf)采用的默認(rèn)值，用fpu計(jì)算，傳參數(shù)也用fpu中的浮點(diǎn)寄存器傳，省去了轉(zhuǎn)換, 性能最好，但是中斷負(fù)荷高。

4）把以下測試使用的c文件內(nèi)容保存成mfloat.c

#include <stdio.h>
int main(void)
{
double a,b,c;
a = 23.543;
b = 323.234;
c = b/a;
printf(“the 13/2 = %f\n”, c);
printf(“hello world !\n”);
return 0;
}

1. 使用arm-linux-gnueabihf-gcc編譯，使用“-v”選項(xiàng)以獲取更詳細(xì)的信息: arm-linux-gnueabihf-gcc -v mfloat.c

   COLLECT_GCC_OPTIONS=’-v’ ‘-march=armv7-a’ ‘-mfloat-abi=hard’ ‘-mfpu=vfpv3-d16′ ‘-mthumb’
   -mfloat-abi=hard，可看出使用hard硬件浮點(diǎn)模式。

2. 使用arm-linux-gnueabi-gcc編譯: arm-linux-gnueabi-gcc -v mfloat.c

   COLLECT_GCC_OPTIONS=’-v’ ‘-march=armv7-a’ ‘-mfloat-abi=softfp’ ‘-mfpu=vfpv3-d16′ ‘-mthumb’
   -mfloat-abi=softfp，可看出使用softfp模式。

5）拓展閱讀

下文闡述了ARM代碼編譯時(shí)的軟浮點(diǎn)(soft-float)和硬浮點(diǎn)(hard-float)的編譯以及鏈接實(shí)現(xiàn)時(shí)的不同。從VFP浮點(diǎn)單元的引入到軟浮點(diǎn)(soft-float)和硬浮點(diǎn)(hard-float)的概念

VFP (vector floating-point)
從ARMv5開始，就有可選的 Vector Floating Point (VFP) 模塊，當(dāng)然最新的如 Cortex-A8, Cortex-A9 和 Cortex-A5 可以配置成不帶VFP的模式供芯片廠商選擇。
VFP經(jīng)過若干年的發(fā)展，有VFPv2 (一些 ARM9 / ARM11)、 VFPv3-D16（只使用16個(gè)浮點(diǎn)寄存器，默認(rèn)為32個(gè)）和VFPv3+NEON (如大多數(shù)的Cortex-A8芯片) 。對于包含NEON的ARM芯片，NEON一般和VFP公用寄存器。

硬浮點(diǎn)Hard-float
編譯器將代碼直接編譯成發(fā)射給硬件浮點(diǎn)協(xié)處理器（浮點(diǎn)運(yùn)算單元FPU）去執(zhí)行。FPU通常有一套額外的寄存器來完成浮點(diǎn)參數(shù)傳遞和運(yùn)算。
使用實(shí)際的硬件浮點(diǎn)運(yùn)算單元FPU當(dāng)然會(huì)帶來性能的提升。因?yàn)橥粋€(gè)浮點(diǎn)的函數(shù)調(diào)用需要幾個(gè)或者幾十個(gè)時(shí)鐘周期。

軟浮點(diǎn) Soft-float
編譯器把浮點(diǎn)運(yùn)算轉(zhuǎn)換成浮點(diǎn)運(yùn)算的函數(shù)調(diào)用和庫函數(shù)調(diào)用，沒有FPU的指令調(diào)用，也沒有浮點(diǎn)寄存器的參數(shù)傳遞。浮點(diǎn)參數(shù)的傳遞也是通過ARM寄存器或者堆棧完成。
現(xiàn)在的Linux系統(tǒng)默認(rèn)編譯選擇使用hard-float，即使系統(tǒng)沒有任何浮點(diǎn)處理器單元，這就會(huì)產(chǎn)生非法指令和異常。因而一般的系統(tǒng)鏡像都采用軟浮點(diǎn)以兼容沒有VFP的處理器。

armel ABI和armhf ABI
在armel中，關(guān)于浮點(diǎn)數(shù)計(jì)算的約定有三種。以gcc為例，對應(yīng)的-mfloat-abi參數(shù)值有三個(gè)：soft,softfp,hard。

• soft是指所有浮點(diǎn)運(yùn)算全部在軟件層實(shí)現(xiàn)，效率當(dāng)然不高，會(huì)存在不必要的浮點(diǎn)到整數(shù)、整數(shù)到浮點(diǎn)的轉(zhuǎn)換，只適合于早期沒有浮點(diǎn)計(jì)算單元的ARM處理器；
• softfp是目前armel的默認(rèn)設(shè)置，它將浮點(diǎn)計(jì)算交給FPU處理，但函數(shù)參數(shù)的傳遞使用通用的整型寄存器而不是FPU寄存器；
• hard則使用FPU浮點(diǎn)寄存器將函數(shù)參數(shù)傳遞給FPU處理。

需要注意的是，在兼容性上，soft與后兩者是兼容的，但softfp和hard兩種模式不兼容。默認(rèn)情況下，armel使用softfp，因此將hard模式的armel單獨(dú)作為一個(gè)abi，稱之為armhf。
而使用hard模式，在每次浮點(diǎn)相關(guān)函數(shù)調(diào)用時(shí)，平均能節(jié)省20個(gè)CPU周期。對ARM這樣每個(gè)周期都很重要的體系結(jié)構(gòu)來說，這樣的提升無疑是巨大的。
在完全不改變源碼和配置的情況下，在一些應(yīng)用程序上，使用armhf能得到20%——25%的性能提升。對一些嚴(yán)重依賴于浮點(diǎn)運(yùn)算的程序，更是可以達(dá)到300%的性能提升。

Soft-float和hard-float的編譯選項(xiàng)：
在CodeSourcery gcc的編譯參數(shù)上，使用-mfloat-abi=name來指定浮點(diǎn)運(yùn)算處理方式。-mfpu=name來指定浮點(diǎn)協(xié)處理的類型。
可選類型如fpa，fpe2，fpe3，maverick，vfp，vfpv3，vfpv3-fp16，vfpv3-d16，vfpv3-d16-fp16，vfpv3xd，vfpv3xd-fp16，neon，neon-fp16，vfpv4，vfpv4-d16，fpv4-sp-d16，neon-vfpv4等。
使用-mfloat-abi=hard (等價(jià)于-mhard-float) -mfpu=vfp來選擇編譯成硬浮點(diǎn)。使用-mfloat-abi=softfp就能兼容帶VFP的硬件以及soft-float的軟件實(shí)現(xiàn)，運(yùn)行時(shí)的連接器ld.so會(huì)在執(zhí)行浮點(diǎn)運(yùn)算時(shí)對于運(yùn)算單元的選擇，是直接的硬件調(diào)用還是庫函數(shù)調(diào)用，是執(zhí)行/lib還是/lib/vfp下的libm。-mfloat-abi=soft （等價(jià)于-msoft-float）直接調(diào)用軟浮點(diǎn)實(shí)現(xiàn)庫。

在ARM RVCT工具鏈下，定義fpu模式：
–fpu softvfp
–fpu softvfp+vfpv2
–fpu softvfp+vfpv3
–fpu softvfp+vfpv_fp16
–fpu softvfp+vfpv_d16
–fpu softvfp+vfpv_d16_fp16

定義浮點(diǎn)運(yùn)算類型：
–fpmode ieee_full : 所有單精度float和雙精度double的精度都要和IEEE標(biāo)準(zhǔn)一致，具體的模式可以在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)指定；
–fpmode ieee_fixed ： 舍入到最接近的實(shí)現(xiàn)的IEEE標(biāo)準(zhǔn)，不帶不精確的異常；
–fpmode ieee_no_fenv ：舍入到最接近的實(shí)現(xiàn)的IEEE標(biāo)準(zhǔn)，不帶異常；
–fpmode std ：非規(guī)格數(shù)flush到0、舍入到最接近的實(shí)現(xiàn)的IEEE標(biāo)準(zhǔn)，不帶異常；
–fpmode fast ： 更積極的優(yōu)化，可能會(huì)有一點(diǎn)精度損失。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-847632.html

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