c - 在 elf-gcc 中，exp() 只在第一次调用时正常工作，之后就不行了

Question

我正在使用我们团队开发的处理器(sparc 架构)和 gcc elf 工具链在我们的电路板上使用裸机程序(无操作系统)运行耗时的算法。使用soft-float，效果很好，一个多小时后得到了想要的结果(纯软件运行，后期用特殊硬件会大大缩短)。但是使用 hard-float，我可以在 15 分钟内完成，效果不错。好的，但在某些硬浮点配置中，我发现 exp() 函数无法正常工作。这种情况是我想正确打印 float 的地方。

我写了一个测试代码来测试exp()函数，

ab_printf("------- exp test--------\n");
float a[5] = {-0.438984, -0.357934, 0.174203, 0.280720, 0.372380};
for(i=0;i<5;i++){
ab_printf("x = %f, y = %f\n", a[i], 1./(1.+exp(-1.*a[i])));
}
ab_printf("------- end of exp test--------\n");

当我使用软 float (在 Makefile 中使用 -msoft-float)时，我得到了正确的结果。

------- exp test--------
x = -0.438984, y = 0.391983
x = -0.357934, y = 0.411460
x = 0.174203, y = 0.543441
x = 0.280720, y = 0.569723
x = 0.372380, y = 0.592034
------- end of exp test--------

然后，我切换到硬浮点(使用硬件 FPU，= 删除 -msoft-float 以生成硬件浮点指令)，但我知道 exp() 函数是由工具集使用软件实现的。 (CPU中没有exp指令。所以工具链库会用Taylor展开什么的。。)。使用 hard-float 时，我使用如下两个库作为链接器。

LIBS        +=  -L/opt/abde/lib/gcc/sparc-ab-elf/4.6.2/soft/v8   # line 1
LIBS        +=  -L/opt/abde/sparc-ab-elf/lib/soft/v8    # line 2

如果我在第 1 行中使用 v8 而不是 soft/v8，程序会在打印 float 时停止，所以这不是一个选项。我怀疑我的工具集没有正确构建，但我现在无法在我的系统中构建它。

如果我在第 2 行中使用 v8 而不是 soft/v8，我会看到 float 的乱码数据。但是我知道我可以在此设置中获得良好的检测结果，尽管我看到随着处理的进行会出现一些小的浮点错误，而且我知道在此设置中 exp() 函数无论如何也可以工作(因此 15 分钟后的最终正确结果) .

在硬 float 模式下，当我从 i = 0 开始运行时，它给了我这个结果(只有第一个工作正确):

------- exp test--------
x = -0.438984, y = 0.391983
x = -0.357934, y = 1.000000
x = 0.174203, y = 1.000000
x = 0.280720, y = 1.000000
x = 0.372380, y = 1.000000
------- end of exp test--------

当我从 I = 1 运行它时，它给了我(而且，只有第一个正确)

------- exp test--------
x = -0.357934, y = 0.411460
x = 0.174203, y = 1.000000
x = 0.280720, y = 1.000000
x = 0.372380, y = 1.000000
------- end of exp test--------

这会是什么情况？问题是我现在无法在我的系统上构建工具链。

Answer 1

让程序使用 float 而不是 double 值。如果你使用像 1.0 这样的文字，它是双倍的。请改用 1.0f。 exp 采用 double 参数并返回 double 。

1.+exp(-1.*a[i]) 会将 a[i] 转换为 double，然后执行 double 运算，然后再次转换为 single float。它对精度有相当重要的影响。我不知道您的 FPU 使用什么数字(32 位或 64 位)。使它们都与 FPU 相同。

请注意，根据浮点类型(expf、exp、expl)，您有不同的 exp 函数