这是一个开源的库，地址为https://code.google.com/p/math-neon/，根据项目介绍应该是利用neon指令实现的数学库：包括三角、对数、指数等基于浮点的运算实现，以及矩阵运算，因为是基于neon指令它必须在arm cortex-a架构(有neon指令支持)上才能运行。从项目介绍说因为gcc对于neon的支持不是很好(估计是指neon内在函数效率不如汇编)，所以核心的运算代码都是使用内联汇编写成的。如果想编译并测试，可以下载作者写的Makefile(地址为http://gitorious.org/vjaquez-misc/math-neon/commit/14ba470caad37c33cf7245be69efc9a1366d8f99?format=patch)。

本人是想在WINCE下使用(平台为cortex-a8架构)，因为代码使用了大量的内联汇编，如果想移植到WINCE平台需要重写汇编文件或利用WEC7编译器的内在函数功能(参见http://blog.csdn.net/alien75/article/details/8740641)，两者均有很大的工作量，此时想到了久未使用的mingw32ce这个toolchain工具(参见http://blog.csdn.net/alien75/article/details/6998223)，因为仅仅是编译出PE架构的静态库，此工具完全能满足需要，只是要修改一下Makefile才能进行正常编译。

原Makefile内容如下

[cpp] view plaincopy
  1. CFLAGS := -O2 -ggdb -mcpu=cortex-a9 -mfloat-abi=softfp -mfpu=neon -ansi -std=gnu99 -pedantic
  2. WARNINGS := -Wall -Wextra -Wno-unused-parameter -Wmissing-prototypes
  3. ASSEMBLER := -Wa,-mimplicit-it=thumb
  4. override CFLAGS += $(WARNINGS) $(ASSEMBLER)
  5. LIBS := -lm
  6. all: math_debug
  7. libmathneon.a: math_acosf.o math_ldexpf.o math_powf.o math_sqrtfv.o \
  8. math_asinf.o math_expf.o math_log10f.o math_runfast.o math_tanf.o \
  9. math_atan2f.o  math_fabsf.o math_logf.o math_sincosf.o math_tanhf.o \
  10. math_atanf.o math_floorf.o math_mat2.o math_sinf.o math_vec2.o \
  11. math_ceilf.o math_fmodf.o math_mat3.o math_sinfv.o math_vec3.o \
  12. math_cosf.o math_frexpf.o math_mat4.o math_sinhf.o math_vec4.o \
  13. math_coshf.o math_invsqrtf.o math_modf.o math_sqrtf.o
  14. math_debug: math_debug.o libmathneon.a
  15. $(CC) $(LDFLAGS) -o $@ $^ $(LIBS)
  16. %.o:: %.c
  17. $(CC) $(CFLAGS) -o $@ -c $<
  18. %.a::
  19. $(AR) rcs $@ $^
  20. clean:
  21. $(RM) -v math_debug *.o *.a

修改后的内容

[cpp] view plaincopy
  1. CC=arm-mingw32ce-gcc
  2. AR=arm-mingw32ce-ar rc
  3. CFLAGS := -O2 -ggdb -mcpu=cortex-a8 -mfloat-abi=softfp -mfpu=neon -ansi -std=gnu99 -pedantic -DNO_ERRNO_H -D_WIN32_WCE
  4. LDFLAGS := -L.
  5. WARNINGS := -Wall -Wextra -Wno-unused-parameter -Wmissing-prototypes
  6. ASSEMBLER := -Wa,-mimplicit-it=thumb
  7. override CFLAGS += $(WARNINGS) $(ASSEMBLER)
  8. #LIBS := -lm
  9. all: math_debug
  10. libmathneon.a: math_acosf.o math_ldexpf.o math_powf.o math_sqrtfv.o \
  11. math_asinf.o math_expf.o math_log10f.o math_runfast.o math_tanf.o \
  12. math_atan2f.o  math_fabsf.o math_logf.o math_sincosf.o math_tanhf.o \
  13. math_atanf.o math_floorf.o math_mat2.o math_sinf.o math_vec2.o \
  14. math_ceilf.o math_fmodf.o math_mat3.o math_sinfv.o math_vec3.o \
  15. math_cosf.o math_frexpf.o math_mat4.o math_sinhf.o math_vec4.o \
  16. math_coshf.o math_invsqrtf.o math_modf.o math_sqrtf.o
  17. math_debug: math_debug.o libmathneon.a
  18. $(CC) $(LDFLAGS) -o $@ $^ $(LIBS)
  19. %.o:: %.c
  20. $(CC) $(CFLAGS) -o $@ -c $<
  21. %.a::
  22. $(AR) $@ $^
  23. clean:
  24. $(RM) -v math_debug *.o *.a

测试结果(系统函数、C语言优化函数和neon汇编函数比较结果见Rate后数字)

[plain] view plaincopy
  1. RUNFAST: Enabled
  2. ------------------------------------------------------------------------------------------------------
  3. MATRIX FUNCTION TESTS
  4. ------------------------------------------------------------------------------------------------------
  5. matmul2_c =
  6. |2.66, -2.73|
  7. |-5.74, -15.83|
  8. matmul2_neon =
  9. |2.66, -2.73|
  10. |-5.74, -15.83|
  11. matmul2: c=112000    neon=65000      rate=1.72
  12. matvec2_c = |2.66, -5.74|
  13. matvec2_neon = |2.66, -5.74|
  14. matvec2: c=66000     neon=53000      rate=1.25
  15. matmul3_c =
  16. |-17.73, -8.39, -1.10|
  17. |8.30, -5.32, 23.03|
  18. |-5.67, -7.81, 9.07|
  19. matmul3_neon =
  20. |-17.73, -8.39, -1.10|
  21. |8.30, -5.32, 23.03|
  22. |-5.67, -7.81, 9.07|
  23. matmul3: c=394000    neon=120000     rate=3.28
  24. matvec3_c = |-17.73, 8.30, -5.67|
  25. matvec3_neon = |-17.73, 8.30, -5.67|
  26. matvec3: c=66000     neon=53000      rate=1.25
  27. matmul4_c =
  28. |-8.86, 8.70, -17.78, -7.64|
  29. |-13.15, 20.92, -10.97, -14.02|
  30. |17.37, -14.46, -13.16, 33.82|
  31. |15.42, -27.32, -5.66, -6.37|
  32. matmul4_neon =
  33. |-8.86, 8.70, -17.78, -7.64|
  34. |-13.15, 20.92, -10.97, -14.02|
  35. |17.37, -14.46, -13.16, 33.82|
  36. |15.42, -27.32, -5.66, -6.37|
  37. matmul4: c=991000    neon=141000     rate=7.03
  38. matvec4_c = |-8.86, -13.15, 17.37, 15.418112|
  39. matvec4_neon = |-8.86, -13.15, 17.37, 15.418112|
  40. matvec4: c=66000     neon=53000      rate=1.25
  41. dot2_c = 3.756326
  42. dot2_neon = 3.756326
  43. dot2: c=532000   neon=497000     rate=1.07
  44. normalize2_c = [-0.74, -0.68]
  45. normalize2_neon = [-0.74, -0.68]
  46. normalize2: c=691000     neon=313000     rate=2.21
  47. dot3_c = 3.698457
  48. dot3_neon = 3.698457
  49. dot3: c=572000   neon=514000     rate=1.11
  50. normalize3_c = [-0.74, -0.68, -0.01]
  51. normalize3_neon = [-0.74, -0.68, -0.01]
  52. normalize3: c=806000     neon=353000     rate=2.28
  53. cross3_c = [-4.69, 5.12, -1.46]
  54. cross3_neon = [-4.69, 5.12, -1.46]
  55. cross3: c=586000     neon=373000     rate=1.57
  56. dot4_c = -4.564567
  57. dot4_neon = -4.564566
  58. dot4: c=625000   neon=487000     rate=1.28
  59. normalize4_c = [-0.24, -0.22, -0.00, 0.95]
  60. normalize4_neon = [-0.24, -0.22, -0.00, 0.95]
  61. normalize4: c=924000     neon=343000     rate=2.69
  62. ------------------------------------------------------------------------------------------------------
  63. CMATH FUNCTION TESTS
  64. ------------------------------------------------------------------------------------------------------
  65. Function    Range       Number  ABS Max Error   REL Max Error   RMS Error   Time    Rate
  66. ------------------------------------------------------------------------------------------------------
  67. sinf        [-3.14, 3.14]   500000  0.00e+000   0.00e+000%  0.00e+000   880000  x1.00
  68. sinf_c      [-3.14, 3.14]   500000  8.34e-007   1.00e+002%  4.09e-007   162000  x5.43
  69. sinf_neon   [-3.14, 3.14]   500000  8.34e-007   1.00e+002%  4.09e-007   96000   x9.17
  70. cosf        [-3.14, 3.14]   500000  0.00e+000   0.00e+000%  0.00e+000   906000  x1.00
  71. cosf_c      [-3.14, 3.14]   500000  8.34e-007   6.74e-001%  4.16e-007   192000  x4.72
  72. cosf_neon   [-3.14, 3.14]   500000  1.41e+000   6.64e+007%  1.00e+000   142000  x6.38
  73. tanf        [-0.79, 0.79]   500000  0.00e+000   0.00e+000%  0.00e+000   1140000 x1.00
  74. tanf_c      [-0.79, 0.79]   500000  2.98e-006   7.97e-004%  1.31e-006   200000  x5.70
  75. tanf_neon   [-0.79, 0.79]   500000  1.91e-006   3.62e-004%  6.66e-007   126000  x9.05
  76. asinf       [-1.00, 1.00]   500000  0.00e+000   0.00e+000%  0.00e+000   2732000 x1.00
  77. asinf_c     [-1.00, 1.00]   500000  5.53e-005   1.06e-002%  1.69e-005   277000  x9.86
  78. asinf_neon  [-1.00, 1.00]   500000  4.65e-005   8.87e-003%  1.#Re+000   151000  x18.09
  79. acosf       [-1.00, 1.00]   500000  0.00e+000   0.00e+000%  0.00e+000   2670000 x1.00
  80. acosf_c     [-1.00, 1.00]   500000  5.56e-005   6.46e-003%  1.69e-005   312000  x8.56
  81. acosf_neon  [-1.00, 1.00]   500000  4.67e-005   6.35e-003%  1.#Re+000   171000  x15.61
  82. atanf       [-1.00, 1.00]   500000  0.00e+000   0.00e+000%  0.00e+000   1021000 x1.00
  83. atanf_c     [-1.00, 1.00]   500000  1.67e-004   2.12e-002%  7.40e-005   198000  x5.16
  84. atanf_neon  [-1.00, 1.00]   500000  1.67e-004   2.12e-002%  7.40e-005   121000  x8.44
  85. sinhf           [-3.14, 3.14]   500000  0.00e+000   0.00e+000%  0.00e+000   1509000 x1.00
  86. sinhf_c         [-3.14, 3.14]   500000  1.91e-006   1.52e-001%  2.37e-007   280000  x5.39
  87. sinhf_neon      [-3.14, 3.14]   500000  1.91e-006   1.52e-001%  1.90e-007   108000  x13.97
  88. coshf           [-3.14, 3.14]   500000  0.00e+000   0.00e+000%  0.00e+000   1163000 x1.00
  89. coshf_c         [-3.14, 3.14]   500000  1.91e-006   2.37e-005%  2.28e-007   283000  x4.11
  90. coshf_neon      [-3.14, 3.14]   500000  1.91e-006   2.22e-005%  1.68e-007   108000  x10.77
  91. tanhf           [-3.14, 3.14]   500000  0.00e+000   0.00e+000%  0.00e+000   1555000 x1.00
  92. tanhf_c         [-3.14, 3.14]   500000  1.21e-005   2.48e-001%  5.48e-006   235000  x6.62
  93. tanhf_neon      [-3.14, 3.14]   500000  2.38e-007   2.47e-001%  5.40e-008   119000  x13.07
  94. expf        [0.00, 10.00]   500000  0.00e+000   0.00e+000%  0.00e+000   960000  x1.00
  95. expf_c      [0.00, 10.00]   500000  9.77e-003   6.58e-005%  1.64e-003   132000  x7.27
  96. expf_neon   [0.00, 10.00]   500000  9.77e-003   6.58e-005%  1.64e-003   88000   x10.91
  97. logf        [1.00, 1000.00] 500000  0.00e+000   0.00e+000%  0.00e+000   1027000 x1.00
  98. logf_c      [1.00, 1000.00] 500000  7.63e-006   1.03e-002%  1.07e-006   116000  x8.85
  99. logf_neon   [1.00, 1000.00] 500000  7.63e-006   1.03e-002%  1.07e-006   82000   x12.52
  100. log10f          [1.00, 1000.00] 500000  0.00e+000   0.00e+000%  0.00e+000   1202000 x1.00
  101. log10f_c        [1.00, 1000.00] 500000  3.34e-006   6.68e-003%  4.84e-007   116000  x10.36
  102. log10f_neon     [1.00, 1000.00] 500000  3.34e-006   6.68e-003%  4.84e-007   81000   x14.84
  103. floorf      [1.00, 1000.00] 5000000 0.00e+000   0.00e+000%  0.00e+000   4705000 x1.00
  104. floorf_c    [1.00, 1000.00] 5000000 0.00e+000   0.00e+000%  0.00e+000   819000  x5.74
  105. floorf_neon [1.00, 1000.00] 5000000 0.00e+000   0.00e+000%  0.00e+000   671000  x7.01
  106. ceilf       [1.00, 1000.00] 5000000 0.00e+000   0.00e+000%  0.00e+000   5734000 x1.00
  107. ceilf_c     [1.00, 1000.00] 5000000 0.00e+000   0.00e+000%  0.00e+000   814000  x7.04
  108. ceilf_neon  [1.00, 1000.00] 5000000 0.00e+000   0.00e+000%  0.00e+000   696000  x8.24
  109. fabsf       [1.00, 1000.00] 5000000 0.00e+000   0.00e+000%  0.00e+000   2005000 x1.00
  110. fabsf_c     [1.00, 1000.00] 5000000 0.00e+000   0.00e+000%  0.00e+000   455000  x4.41
  111. fabsf_neon  [1.00, 1000.00] 5000000 0.00e+000   0.00e+000%  0.00e+000   446000  x4.50
  112. sqrtf       [1.00, 1000.00] 500000  0.00e+000   0.00e+000%  0.00e+000   3222000 x1.00
  113. sqrtf_c     [1.00, 1000.00] 500000  2.33e-004   1.06e-003%  8.69e-005   139000  x23.18
  114. sqrtf_neon  [1.00, 1000.00] 500000  7.63e-006   2.91e-005%  1.60e-006   85000   x37.91
  115. invsqrtf        [1.00, 1000.00] 500000  0.00e+000   0.00e+000%  0.00e+000   106000  x1.00
  116. invsqrtf_c      [1.00, 1000.00] 500000  4.35e-006   4.78e-004%  2.00e-007   94000   x1.13
  117. invsqrtf_neon   [1.00, 1000.00] 500000  1.19e-007   2.12e-005%  4.81e-009   70000   x1.51
  118. atan2f          [0.10, 10.00]   10000   0.00e+000   0.00e+000%  0.00e+000   2388000 x1.00
  119. atan2f_c        [0.10, 10.00]   10000   1.73e-004   2.23e-002%  0.00e+000   657000  x3.63
  120. atan2f_neon     [0.10, 10.00]   10000   1.67e-004   2.12e-002%  0.00e+000   278000  x8.59
  121. powf        [1.00, 10.00]   10000   0.00e+000   0.00e+000%  0.00e+000   8316000 x1.00
  122. powf_c      [1.00, 10.00]   10000   1.36e+005   5.88e-003%  0.00e+000   493000  x16.87
  123. powf_neon   [1.00, 10.00]   10000   1.36e+005   5.88e-003%  0.00e+000   292000  x28.48
  124. fmodf           [1.00, 10.00]   10000   0.00e+000   0.00e+000%  0.00e+000   1394000 x1.00
  125. fmodf_c         [1.00, 10.00]   10000   9.99e+000   8.06e-002%  0.00e+000   341000  x4.09
  126. fmodf_neon      [1.00, 10.00]   10000   9.97e+000   8.06e-002%  0.00e+000   238000  x5.86

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