ARM Linux Kernel浮点运算（软浮点、硬浮点）

硬浮点Hard-float

编译器将代码直接编译后给硬件浮点协处理器（浮点运算单元FPU）去执行。FPU通常有一套额外的寄存器来完成浮点参数传递和运算。使用实际的硬件浮点运算单元FPU当然会带来性能的提升。因为往往一个浮点的函数调用需要几个或者几十个时钟周期。

软浮点 Soft-float

编译器把浮点运算转换成浮点运算的函数调用和库函数调用，没有FPU的指令调用，也没有浮点寄存器的参数传递。浮点参数的传递也是通过ARM寄存器或者堆栈完成。

软浮点支持是由交叉工具链提供的功能，与Linux内核无关。当使用软浮点工具链编译浮点操作时，编译器会用内联的浮点库替换掉浮点操作，使得生成的机器码完全不含浮点指令，但是又能够完成正确的浮点操作。

在 ARMv7 体系结构之前，VFP 代表矢量浮点体系结构，并曾用于矢量运算。

  对于许多应用来说，设置硬件浮点至关重要，在与 NEON™ 多媒体处理功能结合使用时，硬件浮点可用于增强图像应用程序的性能（如缩放、2D 和 3D 转换、字体生成和数字过滤）。

NEON是通用的SIMD（单指令多数据）引擎。通过NEON可以加速多媒体和信号的处理算法。NEON的函数是C语言风格，但是编译后成为汇编语句，这样执行的效率会提高。Neon是ARM核心附带的浮点SIMD引擎，可以把它当一个DSP用。如果不使用Neon，就只能用CPU自带的VFP进行浮点运算。标准A8的VFP没有管线化，速度是比较低的。A9的VFP管线化后，效能有明显提升，但还是不如Neon。

Neon支持与VFP类似，都需要编译器和Kernel双方支持才可以。

Kernel配置中：

Floatingpoint emulation  --->

[*]VFP-format floating point maths

[ ]   Advanced SIMD (NEON) Extension support

需要选中。

想要使用硬件浮点协处理器来帮助运算Application中的浮点运算。需要以下几个前提条件：

1. Kernel中设置支持硬件协处理器。

2. 编译器支持将浮点运算翻译成硬件浮点运算指令，或者在需要浮点运算的时候手动调用相应的浮点运算指令。

编译选项：

-mfpu =name（neon orvfpvx）指定FPU 单元

-mfloat-abi= name（soft、hard、 softfp）：指定软件浮点或硬件浮点或 兼容软浮点调用接口

如果只指定 -mfpu，那么默认编译不会选择选择硬件浮点指令集

如果只指定 -mfloat-abi = hard或者softfp，那么编译会使用硬件浮点指令集