ARM Cortex-A9 NEON 和 VFP

Question

我正在使用 ARM Cortex-A9 (zynq7000)，我想启用 neon SIMD，但不将其用于浮点，除非另有说明。

当由 arm-none-eabi-gcc 使用以下 fpu 选项（单独）编译时：

1. mfpu=vfpv3 -mfloat-abi=softfp,
2. mfpu=neon-vfpv3 -mfloat-abi=softfp,
3. mfpu=neon -mfloat-abi=softfp,

二进制文件 1 和 2 不同。但是 2&3 是相同的（未启用矢量化）， 我正在使用 -Og 进行优化。 （-Og 不启用矢量化选项）

当我使用选项 mfpu=neon-vfpv3 时，如何确保所有浮点都在 VFP 中完成，而不是在 NEON 中完成？

根据ARM Architecture Reference Manual，NEON和VFP支持类似的指令，这使得仅通过检查反汇编很难区分差异。

此外，我计划对需要矢量化的循环和函数使用#pragma GCC ivdep，实现此目的的适当编译器标志是什么？

Answer 1

编译器永远不会使用任何 neon 指令，除非通过内部函数启用或强制执行自动矢量化。

尽管 neon 和 vfp 指令看起来相似，但它们甚至各自以不同的模式运行。

vfp 和 neon 在 armv7 上共享一些指令（主要与内存相关），但不必担心。

你为什么不 post 反汇编？

Answer 2

-mfpu=

• 在 GCC(arm) 中设置 -mcpu=cortex-a9 或 -march=armv7-a 时 选项 mfpu=neon-vfpv3 和 mfpu=neon 相同。

  ‘+霓虹’ https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/ARM-Options.html

-mfloat-abi=

• soft: 没有使用VFP，使用ARM Calling Convention
• softfp：使用VFP但使用ARM调用约定（ARM R寄存器用于 将参数传递给函数)
• hard：使用 VFP 并且调用约定特定于 H/W（以及 ARM R 寄存器 VFP/NEON S和D寄存器用于给函数传递参数。 S/D 寄存器用于按值调用的 floating-point 参数）

NEON (SIMD) 上的浮点运算

• 除非在GCC中设置了选项 funsafe-math-optimizations， 霓虹灯不用于 Floating-Point 操作。 （霓虹灯不 遵循 IEEE 754 )

反汇编中的vfp和neon指令：

如果是 vmov，

• vfp 仅使用 vmov.f32 和 vmov.f64
• neon 使用 vmov.i64、vmov.i32 等。

循环矢量化

• 循环矢量化-ftree-vectorize和-O2或-O3优化 可以使用选项

  当使用 -Og 优化时，循环可能不会自动矢量化

• vectorization of loops with neon