ARM architecture

ARM 浮点运算类型

低端 ARM 处理器没有独立的硬件浮点运算单元，需要软件来实现浮点运算；
高端 ARM 处理器基本都具备了硬件执行浮点操作的能力。
两个不同的嵌入式应用程序二进制接口（EABI）软浮点, 矢量浮点（VFP）。
但是软浮点（soft float）和硬浮点（hard float）之间有向前兼容却没有向后兼容的能力，也就是软浮点的二进制接口（EABI）仍然可以用于当前的高端 ARM 处理器。

FPU 单元

在 ARM 体系架构内核中，有些有浮点运算单元（fpu，floating point unit），有些没有。对于没有 fpu 的内核，是不能使用 armel 和 armhf 的。在有 fpu 的情况下，就可以通过 gcc 的选项 -mfloat-abi 来指定使用哪种，有如下三种值:
soft: 不用 fpu 计算，即使有 fpu 浮点运算单元也不用
armel:（arm eabi little endian）即 softfp，用 fpu 计算，但是传参数用普通寄存器传，这样中断的时候只需要保存普通寄存器，中断负荷小，但是参数需要转换成浮点的再计算
armhf:（arm hard float）也即 hard，用 fpu 计算，传参数用 fpu 中的浮点寄存器传，省去了转换，性能最好，但是中断负荷高
arm64: 64 位的 arm 默认就是 hard float 的，因此不需要 hf 的后缀

kernel、rootfs 和 app 编译的时候，指定的编译选项必须保持一致才行。

使用 softfp 模式，会存在不必要的浮点到整数、整数到浮点的转换，而使用 hard 模式，在每次浮点相关函数调用时，平均能节省 20 个 CPU 周期。对 ARM 这样每个周期都很重要的体系结构来说，这样的提升无疑是巨大的。在完全不改变源码和配置的情况下，在一些应用程序上，虽然 armhf 比 armel 硬件要求（确切的是指 fpu 硬件）高一点，但是 armhf 能得到 20-25% 的性能提升，对一些严重依赖于浮点运算的程序，更是可以达到 300% 的性能提升。

armel 与 armhf

旧的 EABI 中，armel（低端ARM硬件，支持 armv4 以上版本），在执行浮点运算之前，浮点参数必须首先通过整数寄存器，然后传递到浮点运算单元。新的 EABI，也就是 armhf，通过直接传递参数到浮点寄存器，优化了浮点运算的调用效率。相比我们熟悉的 armel，armhf 代表了另一种不兼容的二进制标准。
在一些社区的支持下，armhf 目前已经得到了很大的发展。像 Ubuntu，已经在新发行版 (>12.04) 中放弃 armel，转而支持 armhf 编译的版本。

安装 armel 和 armhf 编译支持

Ubuntu 系统下安装两种交叉编译器：
arm-linux-gnueabi 的安装
sudo apt-get install gcc-arm-linux-gnueabi
arm-linux-gnueabihf 的安装，linaro 开源组织有相关的交叉工具

armhf 使用

armhf 的开启需要硬件的支持，在 Debian 的 Wiki 上要求 ARMv7 CPU, Thumb-2 指令集以及 VFP3D16 浮点处理器。在 gcc 的编译参数上，使用 -mfloat-abi=hard -mfpu=vfp 即可。
在工具上，CodeSourcery 最早支持 hard 模式。或者，也可已自己编译工具链。