Linux手机DIY.库文件专题.交叉编译的浮点问题
草木瓜于 2006-11-9
一、序
软件移植过程中，Linux操作系统的库文件着实令人头疼，这方面资料
也比较少 。通过一段时间搜索查询推敲，写点总结吧，也算是有点成果 。这
篇文章主要介绍在编译过程的比较麻烦的浮点问题 。
二、重要提示
为了方便更好的理解本文，提供下面链结 。
全系列的文章地址，手机应用开发专栏：http://blog.csdn.net/liwei_cmg
相关的重要成果的下载地址：http://play.younet.com/view.php?tid=24045
三、浮点问题的由来
【Linux手机DIY.库文件专题.交叉编译的浮点问题】MOTO E680 系列，夏新E600和飞利浦968 等等手机，皆使用Inter Xscale的
处理器，所采用的指令集也是armv5tel 。
E680G 版本信息
Linux (none) 2.4.20_mvlcee30-mainstone #1 Jan 1,2003 armv5tel unknown
E600 版本信息
Linux c8k 2.4.19-rmk7-pxa2 #1 Thu Mar 23 17:56:36 CST 2006 armv5tel unknown
968 版本信息
Linux c8k 2.4.19-rmk7-pxa2 #1 Fri Dec 9 16:42:58 CST 2005 armv5tel unknown
Inter Xscale这款新型高性能、低功耗的微构架兼容ARMv5TE ISA指令集，
不过不支持浮点指令集 。这是为了节省处理器芯片体积和降低运行功耗，XScale
体系结构没有实现昂贵的浮点运算部件和除法部件 。这些是嵌入式应用中不常用
的运算 。当需要这类运算时，要通过软件方法实现 。
浮点运算要大大复杂于整数运算，没有浮点运算单元会有什么问题？
我们来看一个例子：
E680/E680i/E680g CPU都是ARM系列的Intel xScale PAX270 。MP3解码有两种
方式，一种是基于浮点运算(如MPG123)，另一种则是基于整数的，即libmad (MPEG
audio decoder library) 。浮点的解码，单精度浮点小数可以精确到小数点后45位，
不过要求CPU有FPU单元 。由于E680系列本身的限制，只能使用软浮点，libmad是用
的fixed-integer，通过整数模拟小数计算的，精度只能保留到小数点后第9位(大于
0的最小值0.00000000372529) 。解码精度和速度自然会有差异 。因此这类手机音质
自然是不能与硬件解码相比 。也很少有EQ均衡器，即便通过软件实现了，效果也不
是太好 。
此外流行的图像处理、3D运算、视频处理、音频处理等诸多多媒体应用都会类
似的涉及浮点运算 。没有FPU单元就需要软件支持，显然牺牲了效率和质量 。
浮点运算能力是关系CPU多媒体、3D图形处理的一个重要指标 。
我们构建编译开发环境，就需要加入软浮点支持，否则涉及浮点运算就会出错 。
四、库文件格式
先看E680系列的库文件格式 。如libjpeg.so文件，用objdump -p显示相关内容:
private flags = 602: [APCS-32] [VFP float format] [software FP] [has entry point]
显然是software FP，不过使用的是VFP(Vector Float Point)矢量浮点格式 。
再看E600和968的库文件格式：
private flags = 202: [APCS-32] [FPA float format] [software FP] [has entry point]
与E680相比，不同点在于使用的是FPA(Floating Point Arithmetic)浮点格式，
又一说为(Fixed Point Arithmetic)定点浮点运算 。由于这方面知识空白，具体并
没有仔细考证 。
当然除此两种之外，还有一种格式
private flags = 2 : [APCS-32] [FPA float format] [has entry point]
这个自然是硬浮点格式了，不过如果在编译过程中加上arm-nolibfloat patch
再在gcc参数加上-msoft-float，估计也是能生成软浮点代码，不过没有亲试 。
理论上讲，不管是哪种格式，在应用程序运行链接时都是可以的，不存在兼容
性的问题，但是要做编译，库文件是必须完全一致的 。
以我手中的交叉编译工具为例，当初是构建于E680G的VFP格式，我使用夏新
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