浅谈linuxkernel对于浮点运算的支持-创新互联

目前大多数CPU都支持浮点运算单元FPU，FPU作为一个单独的协处理器放置在处理器核外，但是对于嵌入式处理器，浮点运算本来就少用，有些嵌入式处理器就会去掉浮点协处理器。

X86处理器一般都是有FPU的。而ARM PPC MIPS处理器就会出现没有FPU的现象。

linux kernel如何处理浮点运算，我们就分为带FPU的处理器和不带FPU的处理器来讨论。

（以下为个人知识总结，研究不深，错误之处希望大家指正，共同学习）

一 对于带FPU的处理器

1 对于linux kernel来说，kernel本身编译默认使用了-msoft-float选项，默认编译为软浮点程序，软浮点含义是有gcc编译器模拟浮点运算（glibc库提供），将浮点运算代码替换为定点运算。

对于带FPU的处理器，我们可以将编译选项-msoft-float去掉，一般是在arch/xxx/Makefile中。将kernel编译为硬浮点，也就是让处理器的浮点指令计算浮点，

硬浮点运算肯定要比模拟的定点运算效率高。（kernel代码中一般不会有浮点运算，所以效率影响不大）

2 对于运行在kernel上的app来说，特别是对于图形程序，如QT，浮点运算较多，我们直接编译即可，因为处理器支持浮点运算，支持浮点运算指令。

二 对于不带FPU处理器

1 对于linux kernel来说，编译默认使用了-msoft-float选项，默认编译为软浮点程序，linux kernel编译不依赖链接任何库，kernel中来实现对应的模拟浮点ABI。

2 对于运行在kernel之上的app来说，如何处理浮点运算，这里就有2种方法了：

（1）由kernel来模拟软浮点.

应用程序使用硬浮点直接编译（编译器默认就是编译成硬浮点程序）。

而对于kernel，我所了解的PPC MIPS处理器都有专门的浮点运算异常处理，程序运行碰到浮点指令，无法运行浮点指令时，硬件会产生相应的中断异常，kernel浮点异常处理程序根据指令内容进行软浮点模拟操作，将运算结果返回之后再恢复到用户空间执行。

对于ARM我在其异常介绍中没有找到对于浮点计算的异常入口，但是kernel中也有对于其软浮点的支持，

在配置ARM Linux内核时，应该都会看到这样的配置：

 menu "Floating point emulation"
 comment "At least one emulation must be selected"
 config FPE_NWFPE
  ...