出于低功耗、封裝限制等種種原因，之前的一些ARM架構處理器因為內(nèi)部資源寶貴，加入浮點運算單元是十分奢侈的，因為需要額外的軟件實現(xiàn)。之前的ARM處理器架構是什么樣的？(http://www.cnblogs.com/zhangjiankun/p/4852749.html)

隨著技術發(fā)展，目前高端的ARM處理器已經(jīng)具備了硬件執(zhí)行浮點操作的能力。這樣新舊兩種架構之間的差異，就產(chǎn)生了兩個不同的嵌入式應用程序二進制接口（EABI）——軟浮點與矢量浮點（VFP）。矢量浮點和硬浮點什么關系？(http://www./zh/products/processors/technologies/vector-floating-point.php http://www./ayayayaya/blog/14-03/302211_6ecdc.html )

但是軟浮點（soft float）和硬浮點（hard float）之間有向前兼容卻沒有向后兼容的能力，也就是軟浮點的二進制接口（EABI）仍然可以用于當前的高端ARM處理器。

fpu單元

在ARM體系架構內(nèi)核中，有些有浮點運算單元（fpu），有些沒有。對于沒有fpu內(nèi)核，是不能使用armel和armhf的。在有fpu的情況下，就可以通過gcc的選項-mfloat-abi來指定使用哪種，有如下三種值：

• soft：不用?fpu計算，即使有fpu浮點運算單元也不用。

• armel：也即softfp，用fpu計算，但是傳參數(shù)用普通寄存器傳，這樣中斷的時候，只需要保存普通寄存器，中斷負荷小，但是參數(shù)需要轉(zhuǎn)換成浮點的再計算。

• armhf：也即hard，用fpu計算，傳參數(shù)用fpu中的浮點寄存器傳，省去了轉(zhuǎn)換性能最好，但是中斷負荷高。

kernel、rootfs和app編譯的時候，指定的必須保持一致才行。

使用softfp模式，會存在不必要的浮點到整數(shù)、整數(shù)到浮點的轉(zhuǎn)換。而使用hard模式，在每次浮點相關函數(shù)調(diào)用時，平均能節(jié)省20個CPU周期。對ARM這樣每個周期都很重要的體系結構來說，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，在一些應用程序上，雖然armhf比armel硬件要求（確切的是指fpu硬件）高一點，但是armhf能得到20-25%的性能提升。對一些嚴重依賴于浮點運算的程序，更是可以達到300%的性能提升。

ABI 和 EABI

ABI：二進制應用程序接口(Application Binary Interface (ABI) for the ARM Architecture)。在計算機中，應用二進制接口描述了應用程序（或者其他類型）和操作系統(tǒng)之間或其他應用程序的低級接口。

EABI：嵌入式ABI。嵌入式應用二進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)化和在一個嵌入式軟件中的參數(shù)的標準約定。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。

兩者主要區(qū)別是，ABI是計算機上的，EABI是嵌入式平臺上（如ARM，MIPS等）。

armel與armhf

之前EABI中，armel（低端ARM硬件，支持armv4以上版本），在執(zhí)行浮點運算之前，浮點參數(shù)必須首先通過整數(shù)寄存器，然后傳遞到浮點運算單元。新的EABI ，也就是armhf，通過直接傳遞參數(shù)到浮點寄存器優(yōu)化了浮點運算的調(diào)用約定。

相比我們熟悉的armel，armhf代表了另一種不兼容的二進制標準。在一些社區(qū)的支持下，armhf目前已經(jīng)得到了很大的發(fā)展。像 Ubuntu，已經(jīng)計劃在之后的發(fā)行版中放棄armel，轉(zhuǎn)而支持armhf編譯的版本。正如目前依然很火熱的Raspberry Pi（ARM11），由于ubuntu只支持armv7架構的編譯，Raspberry Pi將不能直接安裝ubuntu系統(tǒng)。而BB Black（Cortex-A8）和Cubietruct（Cortex-A7）則同時支持ubuntu的armel與armhf的編譯。

arm-linux-gnueabi-gcc 和 arm-linux-gnueabihf-gcc

兩個交叉編譯器分別適用于 armel 和 armhf 兩個不同的架構，armel 和 armhf 這兩種架構在對待浮點運算采取了不同的策略（有 fpu 的 arm 才能支持這兩種浮點運算策略）。

其實這兩個交叉編譯器只不過是 gcc 的選項 -mfloat-abi 的默認值不同。gcc 的選項 -mfloat-abi 有三種值 soft、softfp、hard（其中后兩者都要求 arm 里有 fpu 浮點運算單元，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進行浮點計算，即使有fpu浮點運算單元也不用，而是使用軟件模式。
softfp： armel架構（對應的編譯器為 arm-linux-gnueabi-gcc ）采用的默認值，用fpu計算，但是傳參數(shù)用普通寄存器傳，這樣中斷的時候，只需要保存普通寄存器，中斷負荷小，但是參數(shù)需要轉(zhuǎn)換成浮點的再計算。
hard： armhf架構（對應的編譯器 arm-linux-gnueabihf-gcc ）采用的默認值，用fpu計算，傳參數(shù)也用fpu中的浮點寄存器傳，省去了轉(zhuǎn)換，性能最好，但是中斷負荷高。

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”選項以獲取更詳細的信息：
# 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。

安裝

以上就是armel與armhf的比較。相信大家也應該有個大概的了解了。在Ubuntu系統(tǒng)下，如何根據(jù)需求分別實現(xiàn)兩種交叉編譯器的安裝呢？

arm-linux-gnueabi的安裝

sudo apt-get
install gcc-arm-linux-gnueabi

按操作下載即可，沒啥好說的。

 arm-linux-gnueabihf的安裝

兩種方法，

1. linaro開源組織有相關的交叉工具鏈下載，點擊進入網(wǎng)頁選擇下載即可，地址：https:///linaro-toolchain-binaries。

2. 到本站工具鏈頁面下載，地址：http://www.very/arm-linux-gnueabihf-gcc。

然后就是解壓到自定義目錄中，并添加bin環(huán)境變量。

armhf 使用

armhf的開啟需要硬件的支持，在Debian的wiki上要求ARMv7 CPU、Thumb-2指令集以及VFP3D16浮點處理器。

在gcc的編譯參數(shù)上，使用-mfloat-abi=hard -mfpu=vfp即可。

在工具上，CodeSourcery最早支持hard模式。或者，也可已自己編譯工具鏈。

參考:(http://www.very/296.html )