手臂皮质a9交叉编译奇怪的浮点行为

Question

我试图将一个更大的应用程序从x86移植到arm cortex a9，但是当交叉编译应用程序时，我得到了像modf这样的浮点函数的奇怪分段错误，其他libc ++函数似乎只是处理浮动错误，但不会崩溃（见下文）。

所以我尝试了这个小测试程序，它也可以触发错误。 测试程序的输出（见下文）应该证明我的问题。

#include <iostream>
int main(int argc, char *argv[])
{
    double x = 80;
    double y = 0;
    std::cout << x << "\t" << y << std::endl;
    return 0;
}

编译在arm cortex a9上：

@tegra$ g++ -Wall test.cpp -o test_nativ
@tegra$ ./test_nativ 
80      0

交叉编译

@x86$ arm-cortex_a9-linux-gnueabi-g++ test.cpp  -o test_cc
@tegra$ ./test_cc
0       1.47895e-309

使用'-static'链接器选项进行交叉编译。

@x86$ arm-cortex_a9-linux-gnueabi-g++ -static test.cpp  -o test_cc_static
@tegra$ ./test_cc_static 
80      0

。

@x86$ arm-cortex_a9-linux-gnueabi-objdump -S test_cc
see: http://pastebin.com/3kqHHLgQ

@tegra$ objdump -S test_nativ
see: http://pastebin.com/zK35KL4X

。

要回答以下一些评论：
- 交叉编译器是为小端设置的，就像tegra机器上的本机编译器一样。
- 我不相信它的内存对齐问题，在移植到arm时有我的共享，这些应该将SIGBUS发送到应用程序或登录到syslog，请参阅/ proc / cpu / alignment的文档。

我目前的解决方法是复制交叉编译的工具链并将其与LD_LIBRARY_PATH一起使用......不是很好，但暂时还不错。




编辑：
谢谢您的回答。
与此同时，我发现tegra设备上的linux发行版是使用'-mfloat-abi = softfp'编译的，尽管文档说明，需要使用'-mfloat-abi = hard'编译的工具链。
改变工具链带来了成功。

似乎在任何系统二进制文件上使用'readelf -A'可以看出hard和softfp之间的区别：
如果输出包含行：'Tag_ABI_VFP_args：VFP寄存器'，则使用'-mfloat-abi = hard'编译。 如果缺少此行，则二进制文件很可能使用'-mfloat-abi = softfp'编译。
行'Tag_ABI_HardFP_use：SP和DP'不表示编译标志'-mfloat-abi = hard'。

Answer 1

查看汇编输出，我们可以看到两个文件中的差异。

在test_nativ ：

86ec:       4602            mov     r2, r0
86ee:       460b            mov     r3, r1
86f0:       f241 0044       movw    r0, #4164       ; 0x1044
86f4:       f2c0 0001       movt    r0, #1
86f8:       f7ff ef5c       blx     85b4 <_init+0x20>

这是在r2:r3传递一个double ，在r0传递std::cout 。

在test_cc ：

86d8:       e28f3068        add     r3, pc, #104    ; 0x68
86dc:       e1c320d0        ldrd    r2, [r3]
86e0:       e14b21f4        strd    r2, [fp, #-20]  ; 0xffffffec
86e4:       e3010040        movw    r0, #4160       ; 0x1040
86e8:       e3400001        movt    r0, #1
86ec:       ed1b0b03        vldr    d0, [fp, #-12]
86f0:       ebffffa5        bl      858c <_init+0x20>

这在d0 （VFP寄存器）中传递了一个double ，在r0传递了std::cout 。 这里观察到r2:r3被加载（通过ldrd ），其浮点值被打印出来，即第二个，即0.0。 因为动态链接的ostream::operator<<(double val)期望其参数在r2:r3 ，所以首先打印出0。

我也可以解释第二个奇怪的浮动。 这是打印第二个浮点数的位置：

8708:       e1a03000        mov     r3, r0
870c:       e1a00003        mov     r0, r3
8710:       ed1b0b05        vldr    d0, [fp, #-20]  ; 0xffffffec
8714:       ebffff9c        bl      858c <_init+0x20>

看到r3设置为r0 ， cout的地址。 从上面看， r0 = 0x011040 。 因此，寄存器对r2:r3变为0x0001104000000000，其解码为1.478946186471156e-309为double。

所以问题是您的桌面GCC库使用VFP / NEON指令，这些指令不会被设备上的动态库使用。 如果使用-static ，则会获得VFP / NEON库，一切都可以正常工作。

我的建议只是弄清楚为什么设备和编译器库不同，并将其整理出来。

Answer 2

我的猜测 ：如果没有正确的开关指示vfp硬件支持，编译器将使用软件库在手臂上进行浮点数学运算。 如果使用静态链接进行编译，这些库将包含在二进制文件中 - 结果：它可以工作。 如果使用普通（动态）链接模式，则不会包含库 - 结果：由于某种原因它不起作用。 tegra系统上的库与您的交叉编译器生成的内容在某种程度上是不兼容的（可能是由于调用约定）。