Qual è la differenza tra numeri in virgola mobile rigidi e morbidi?

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Quando compilo il codice C con la mia toolchain incrociata, il linker stampa pagine di avvertimenti dicendo che il mio eseguibile utilizza float rigidi ma la mia libc usa float morbidi. Qual è la differenza?

— Evan Kroske
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Se è un'architettura ARM, inseriscila nei tag :-)

— Nils Pipenbrinck

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@Nils Pipenbrinck: Anche i chip MIPS hanno questo problema

— Javier

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Gli hard float utilizzano un'unità a virgola mobile su chip. I float morbidi ne emulano uno nel software. La differenza è la velocità. È strano vederli entrambi utilizzati sulla stessa architettura di destinazione, poiché il chip ha una FPU o no. Puoi abilitare il soft floating point in GCC con -msoft-float. Potresti voler ricompilare la tua libc per usare l'hardware in virgola mobile se la usi.

— nmichaels
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"È strano vedere entrambi usati sulla stessa architettura di destinazione" Può avere senso che una libreria sia indipendente dalla macchina e bit-esatta (soft float) in parti critiche per la precisione e veloce (hard float) in parti in cui si verificano piccole deviazioni importa.

— PhilLab

Succede su ARM a 32 bit.

— Aaron Franke

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Esistono tre modi per eseguire operazioni aritmetiche in virgola mobile:

Usa istruzioni float se la tua CPU ha una FPU. (veloce)
Chiedi al tuo compilatore di tradurre l'aritmetica in virgola mobile in aritmetica intera. (lento)
Usa istruzioni float e una CPU senza FPU. La tua CPU genererà un'eccezione (istruzione riservata, istruzione non implementata o simili) e se il kernel del tuo sistema operativo include un emulatore a virgola mobile, emulerà quelle istruzioni (la più lenta).

— ninjalj
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A rigor di termini, tutte queste risposte mi sembrano sbagliate.

Quando compilo il codice C con la mia toolchain incrociata, il linker stampa pagine di avvertimenti dicendo che il mio eseguibile utilizza float rigidi ma la mia libc usa float morbidi. Qual è la differenza?

Il wiki Debian VFP contiene informazioni sulle tre scelte per -mfloat-abi,

soft - questo è puro software
softfp- questo supporta una FPU hardware, ma l' ABI è soft compatibile.
hard- l'ABI utilizza registri float o VFP .

L'errore del linker (caricatore) è dovuto al fatto che si dispone di una libreria condivisa che passerà i valori in virgola mobile nei registri interi. Puoi ancora compilare il tuo codice con -mfpu=vfp, ecc, ma dovresti usarlo in -mfloat-abi=softfpmodo che se la libc ha bisogno di un float, venga passato in un modo comprensibile dalla libreria.

Il kernel Linux può supportare l'emulazione delle istruzioni VFP. Ovviamente, è meglio compilare -mfpu=noneper questo caso e fare in modo che la compilazione generi il codice direttamente invece di fare affidamento su qualsiasi emulazione del kernel Linux. Tuttavia, non credo che l'errore dell'OP sia effettivamente correlato a questo problema. È separato e deve essere affrontato insieme al file -mfloat-abi.

La libreria condivisa Armv5 con CPU ArmV7 è l'opposto di questa; la libc era hard float ma l'applicazione era solo soft . Ha alcuni modi per aggirare il problema, ma la ricompilazione con le opzioni corrette è sempre la più semplice.

Un altro problema è che il kernel Linux deve supportare le attività VFP (o qualsiasi altra virgola mobile ARM presente) per salvare / ripristinare i registri su un cambio di contesto.

— rumore senza arte
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Le versioni moderne di GCC (~ 4.8 +) supportano 'multi-lib', che ha librerie hard float e soft float. Le versioni precedenti richiedevano che avessi un compilatore creato con una versione specifica. Occasionalmente è necessario il percorso per la libreria corretta quando ci si collega a una distribuzione gcc "multi-lib" poiché ci sono diverse versioni delle librerie (che richiedono più tempo per compilare il compilatore). I nomi delle directory potrebbero essere "hf", "hardf", "libhf" o "hard-float" ma di solito si trovano nella normale directory "soft" o in una posizione vicina.

— rumore senza

Questa è la risposta esatta. La conversione di chiamata per i float deve corrispondere tra il tuo codice e libc. Potrebbe ancora funzionare con una mancata corrispondenza, se non si chiama mai alcuna funzione libc in virgola mobile.

— Tor Klingberg

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Sembra che la tua libc sia stata creata per operazioni software in virgola mobile mentre il tuo exe è stato compilato assumendo il supporto hardware per virgola mobile. A breve termine, potresti forzare i float morbidi come flag del compilatore. (se stai usando gcc penso che sia -msoft-float)

A lungo termine, se il processore del tuo obiettivo ha il supporto hardware per le operazioni in virgola mobile, generalmente vorrai costruire o trovare una toolchain incrociata con il float hardware abilitato per la velocità. Alcune famiglie di processori hanno varianti di modello alcune con e altre senza supporto hardware. Quindi, ad esempio, solo dire che il tuo processore è un ARM non è sufficiente per sapere se hai supporto hardware in virgola mobile.

— Digikata
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Il calcolo può essere eseguito tramite hardware a virgola mobile o software basato sull'aritmetica dei numeri interi.

Farlo in hardware è molto più veloce, ma molti microcontrollori non hanno hardware a virgola mobile. In tal caso, è possibile evitare di utilizzare la virgola mobile (di solito l'opzione migliore) o fare affidamento su un'implementazione nel software, che farà parte della libreria C.

In alcune famiglie di controller, ad esempio ARM, l'hardware in virgola mobile è presente in alcuni modelli della famiglia ma non in altri, quindi gcc per queste famiglie supporta entrambi. Il tuo problema sembra essere che hai confuso le due opzioni.

— starblue
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