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目錄

• • • • 1、hardware floating-point 和 Software floating-point
      • 2、armv8中的浮點型介紹
      • 3、擴展寄存器的map圖
      • 4、存儲指令對浮點型寄存器的操作
      • 5、SIMD和浮點型的對比
      • 參考

1、hardware floating-point 和 Software floating-point

在 ARMv8 中，hardware floating-point 是架構中的部分。AArch32 狀態支持 Software floating-point，但 AArch64 狀態不支持 Software floating-point

ARM 系統可能具有：

• VFP 協處理器，即支持hardware floating-point
• 沒有浮點硬件，即不支持hardware floating-point

如果您為帶有硬件 VFP 協處理器的系統進行編譯，則 ARM 編譯器會使用它。
如果您為沒有協處理器的系統編譯，編譯器會在軟件中實現計算。例如，編譯器選項-mfloat-abi=hard選擇硬件 VFP 協處理器，該選項-mfloat-abi=soft指定算術運算將在軟件中執行，而不使用任何協處理器指令。

2、armv8中的浮點型介紹

浮點寄存器組與 SIMD 寄存器使用相同的擴展寄存器，且是banked的。
在 AArch32 狀態下，除了添加了一些符合 IEEE 754 標準的指令外，浮點支持與 VFPv4 基本沒有變化。

AArch64 狀態的浮點架構也是基于 VFPv4。主要區別如下：

• 在 AArch64 狀態下，128 位 SIMD 和浮點寄存器的數量從16個增加到32個。
• 單精度寄存器不再打包成雙精度寄存器，因此寄存器 Sx為 D x[31:0]。
• 浮點硬件的存在是強制性的，因此不支持軟件浮點鏈接。
• AArch64 狀態不支持早期版本的浮點架構，例如 VFPv2、VFPv3 和 VFPv4。
• AArch32 或 AArch64 狀態不支持 VFP 矢量模式。對向量浮點使用高級 SIMD 指令。
• 添加了一些新說明，包括：
  半精度和雙精度之間的直接轉換。
  加載和存儲對，替換加載和存儲多個。
  融合乘加和乘減。
  IEEE 754-2008 兼容性說明

3、擴展寄存器的map圖

• 32個 128-bit registers V0-V31. (也叫q0-q31，其實是q0-q31直接map到了v0-v31)
• 32個 64-bit registers D0-D31.
• 32個 32-bit registers S0-S31.
• 32個 16-bit registers H0-H31.
• 32個 8-bit registers B0-B31.

4、存儲指令對浮點型寄存器的操作

例如：

• LDP Qt1, Qt2, addr //將兩個連續的四字從addr尋址的內存中加載到128位Qt1和Qt2中
• STP Qt1, Qt2, addr //將128位Qt1和Qt2的兩個連續四字存儲到addr尋址的內存中。

(使用是咧)

5、SIMD和浮點型的對比

基本概念：

• VFP : 是指浮點型運算器的架構，如vfpv3 vfpv4，目前在armv8上使用的都是vfpv4
• FP ： 是指hardware float-point 指令
• SIMD ：是指SIMD指令
• NEON ：也一種提供SIMD指令的技術

補充NEON簡介
NEON ：Arm Neon 技術是適用于 Arm Cortex-A 和 Cortex-R 系列處理器的高級單指令多數據 (SIMD ： Single Instruction Multiple Data) 的架構擴展。Neon 技術旨在通過加速音頻和視頻編碼和解碼、用戶界面、2D/3D 圖形和游戲來改善多媒體用戶體驗。Neon 還可以加速信號處理算法和功能，以加快音頻和視頻處理、語音和面部識別、計算機視覺和深度學習等應用的速度。

做為一名軟件工程師，您可以通過以下方式使用ARM NEON技術

• Neon intrinsics
• Neon-enabled libraries
• Auto-vectorization by your compiler
• Hand-coded Neon assembler

總結： 我猜的哈，VFP是一個運算器(相當于ALU那種)，它操作的是v0-v31寄存器(也可以說是q0-q31), 進行浮點型運算。而NEON技術，又提供了一些SIMD指令，也是使用VFP運算器，也是使用V0-V31寄存器。

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參考

About floating-point support
Floating-point hardware
Extension register bank mapping in AArch64 state
NEON

《新程序員》：云原生和全面數字化實踐50位技術專家共同創作，文字、視頻、音頻交互閱讀

總結

以上是生活随笔為你收集整理的[architecture]-armv8-aarch64种的SIMD/FP指令介绍的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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