为 ARM NEON 编译时出现未知的 GCC 错误（严重）
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【中文标题】为 ARM NEON 编译时出现未知的 GCC 错误（严重）【英文标题】：Unknown GCC error, while compiling for ARM NEON (Critical) 【发布时间】：2010-09-28 08:59:22 【问题描述】：我有一个基于 ARM NEON Cortex-A8 的处理器目标。我正在通过使用 NEON 来优化我的代码。但是当我编译我的代码时，我得到了这个奇怪的错误。不知道如何解决这个问题。
我正在尝试在我的主机上使用 Code Sourcery (PART2) 编译以下代码 (PART 1)。 我得到了这个奇怪的错误（第 3 部分）。我在这里做错了吗？其他人可以编译这个，看看他们是否也得到相同的编译错误？
奇怪的是，如果我在代码中注释掉代码中的else if(step_size == 4) 部分，那么错误就会消失。但是，很遗憾没有它我的优化是不完整的，所以我必须拥有它。
起初我认为是 CodeSourcey 编译器（在我的主机上）的问题，所以我直接在我的目标上编译了程序（我的目标在 Ubuntu 上运行）。我在那里再次使用 gcc，我得到了同样的错误，当我注释掉 else if(step_size == 4) 部分时，错误消失了。
救命！
第 1 部分
#include<stdio.h>
#include"arm_neon.h"
#define IMAGE_HEIGHT 480
#define IMAGE_WIDTH 640
float32_t integral_image[IMAGE_HEIGHT][IMAGE_WIDTH];
float32x4_t box_area_compute3(int, int , int , int , unsigned int , float);
inline int min(int, int);
int main()
box_area_compute3(1, 1, 4, 4, 2, 0);
return 0;
float32x4_t box_area_compute3(int row, int col, int num_rows, int num_cols, unsigned int step_size, float three)
unsigned int height = IMAGE_HEIGHT;
unsigned int width = IMAGE_WIDTH;
int temp_row = row + num_rows;
int temp_col = col + num_cols;
int r1 = (min(row, height))- 1 ;
int r2 = (min(temp_row, height)) - 1;
int c1 = (min(col, width)) - 1;
int c2 = (min(temp_col, width)) - 1;
float32x4_t v128_areas;
if(step_size == 2)
float32x4x2_t top_left, top_right, bottom_left, bottom_right;
top_left = vld2q_f32((float32_t *)integral_image[r1] + c1);
top_right = vld2q_f32((float32_t *)integral_image[r1] + c2);
bottom_left = vld2q_f32((float32_t *)integral_image[r2] + c1);
bottom_right = vld2q_f32((float32_t *)integral_image[r2] + c2);
v128_areas = vsubq_f32(vsubq_f32(vaddq_f32(top_left.val[0], bottom_right.val[0]), top_right.val[0]), bottom_left.val[0]);
else if(step_size == 4)
float32x4x4_t top_left, top_right, bottom_left, bottom_right;
top_left = vld4q_f32((float32_t *)integral_image[r1] + c1);
top_right = vld4q_f32((float32_t *)integral_image[r1] + c2);
bottom_left = vld4q_f32((float32_t *)integral_image[r2] + c1);
bottom_right = vld4q_f32((float32_t *)integral_image[r2] + c2);
v128_areas = vsubq_f32(vsubq_f32(vaddq_f32(top_left.val[0], bottom_right.val[0]), top_right.val[0]), bottom_left.val[0]);
if(three == 3.0)
v128_areas = vmulq_n_f32(v128_areas, three);
return v128_areas;
inline int min(int X, int Y)
return (X < Y ? X : Y);
第 2 部分
arm-none-linux-gnueabi-gcc -O0 -g3 -Wall -c -fmessage-length=0 -fcommon -MMD -MP -MF"main.d" -MT"main.d" -mcpu=cortex-a8 -marm -mfloat-abi=hard -mfpu=neon-vfpv4 -o"main.o" "../main.c"
第 3 部分
../main.c: In function 'box_area_compute3':
../main.c:65: error: unable to find a register to spill in class 'GENERAL_REGS'
../main.c:65: error: this is the insn:
(insn 226 225 227 5 c:\program files\codesourcery\sourcery g++\bin\../lib/gcc/arm-none-linux-gnueabi/4.4.1/include/arm_neon.h:9863 (parallel [
(set (reg:XI 148 [ D.17028 ])
(unspec:XI [
(mem:XI (reg:SI 3 r3 [301]) [0 S64 A64])
(reg:XI 148 [ D.17028 ])
(unspec:V4SF [
(const_int 0 [0x0])
] 191)
] 111))
(set (reg:SI 3 r3 [301])
(plus:SI (reg:SI 3 r3 [301])
(const_int 32 [0x20])))
]) 1605 neon_vld4qav4sf (nil))
../main.c:65: confused by earlier errors, bailing out
cs-make: *** [main.o] Error 1
【问题讨论】：
是的，我觉得这与寄存器分配有关。当我使用 vld4q_f32(...) 时，需要分配 4 个寄存器，在该分配中，编译器可能会出现问题。 对我来说看起来像一个编译器错误。您可能应该报告它。 【参考方案1】：我无法对此进行测试，因为我没有用于它的工具链，但这种类型的错误通常可以通过稍微改写代码来解决。通常这不应该发生，并且应该报告为错误，但您使用的是处理器特定功能，与编译器的其余部分相比，它可能没有经过良好的测试和完善。
由于这是一个寄存器溢出错误，并且您涉及多个指针，我高度怀疑编译器可能会尝试将更多数据加载到寄存器中，而不是担心可能会出现一些别名（可能实际上并没有发生）。下面我将处理这种可能性，并做一些其他的事情，从编译器的角度来看，这可能会降低代码的复杂性（尽管看起来可能并非如此）。
#include<stdio.h>
#include"arm_neon.h"
#define IMAGE_HEIGHT 480
#define IMAGE_WIDTH 640
float32_t integral_image[IMAGE_HEIGHT][IMAGE_WIDTH];
float32x4_t box_area_compute3(int, int , int , int , unsigned int , float);
inline int min(int, int);
int main()
box_area_compute3(1, 1, 4, 4, 2, 0);
return 0;
/* By putting these in separate functions the compiler will initially
* think about them by themselves, without the complications of the
* surrounding code. This may give it the abiltiy to optimise the
* code somewhat before trying to inline it.
* This may also serve to make it more obvious to the compiler that
* the local variables are dead after their use (since they are
* dead after the call returns, and that the lifetimes of some variable
* cannot actually overlap (hopefully reducing the register needs).
*/
static inline float32x4_t do_it2(float32_t *tl, float32_t *tr, float32_t *bl, float32_t * br)
float32x4x2_t top_left, top_right, bottom_left, bottom_right;
float32x4_t A, B;
top_left = vld2q_f32(tl);
top_right = vld2q_f32(tr);
bottom_left = vld2q_f32(bl);
bottom_right = vld2q_f32(br);
/* By spreading this across several statements I have created several
* additional sequence points. The compiler does not think that it
* has to dereference all of the pointers before doing any of the
* computations.... maybe. */
A = vaddq_f32(*top_left.val, *bottom_right.val);
B = vsubq_f32(A, *top_right.val);
return vsubq_f32(B, *bottom_left);
static inline float32x4_t do_it4(float32_t *tl, float32_t *tr, float32_t *bl, float32_t * br)
float32x4x4_t top_left, top_right, bottom_left, bottom_right;
float32x4_t A, B;
top_left = vld4q_f32(tl);
top_right = vld4q_f32(tr);
bottom_left = vld4q_f32(bl);
bottom_right = vld4q_f32(br);
A = vaddq_f32(*top_left.val, *bottom_right.val);
B = vsubq_f32(A, *top_right.val);
return vsubq_f32(B, *bottom_left);
float32x4_t box_area_compute3(int row, int col, int num_rows, int num_cols, unsigned int step_size, float three)
unsigned int height = IMAGE_HEIGHT;
unsigned int width = IMAGE_WIDTH;
int temp_row = row + num_rows;
int temp_col = col + num_cols;
int r1 = (min(row, height))- 1 ;
int r2 = (min(temp_row, height)) - 1;
int c1 = (min(col, width)) - 1;
int c2 = (min(temp_col, width)) - 1;
float32x4_t v128_areas;
float32_t *tl = (float32_t *)integral_image[r1] + c1;
float32_t *tr = (float32_t *)integral_image[r1] + c2;
float32_t *bl = (float32_t *)integral_image[r2] + c1;
float32_t *br = (float32_t *)integral_image[r2] + c2;
switch (step_size)
case 2:
v128_areas = do_it2(tl, tr, bl, br);
break;
case 4:
v128_areas = do_it4(tl, tr, bl, br);
break;
if(three == 3.0)
v128_areas = vmulq_n_f32(v128_areas, three);
return v128_areas;
inline int min(int X, int Y)
return (X < Y ? X : Y);
我希望这会有所帮助，并且我没有引入任何错误。
【讨论】：
感谢您的所有努力，但我很遗憾再次说，我得到了同样的错误:(。我和朋友的印象一样，我已经拆分了功能，但是该死的错误似乎并没有消失。这仅发生在第二部分（do_it4（）），当我们仔细查看错误报告时，它巧妙地指向了neon_vld4qav4sf。:(我已将此报告给Code Sourcery，希望他们解决这个问题并发布补丁，很快，我真的没时间了！:) @vikramtheone：如果从命令行中删除-mfloat-abi=hard 会发生什么？我不知道这会对你的芯片产生什么影响。
我采取了不同的路线，我在汇编中编写了 do_it4(..) :)，将它传递给汇编器生成了一个目标文件，将它传递给链接器，它运行良好。发生这个问题我感觉很好（顺便说一句，Codesourcery 要求我将优化标志从 -O3 降到 -O1，所以这是 gcc 中的一个错误），通过编写汇编和反汇编 obj 文件，我看到了我在更密集的代码中取得了相同的结果。是的，关于 -mfloat-abi=hard 的事情，我尝试了 soft 并且我仍然收到错误。我会尽快发布组装的东西作为答案。【参考方案2】：
好吧，我已经就这个问题联系了 Code Sourcery，他们认为这是 GCC 编译器中的一个错误。所以我在汇编中编写了 do_it4()..... 函数，而不是使用内在函数。现在效果很好！
【讨论】：
【参考方案3】：行：
float32x4x4_t top_left, top_right, bottom_left, bottom_right;
使用所有 16 个 q 寄存器！编译器不能处理这个并不奇怪。您可能可以通过重写以使用更少的寄存器来解决此问题。
【讨论】：
【参考方案4】：ARM NEON Cortex-A8 支持 vfpv3，Cortex-A5 支持 vfpv4 和 neon2，（至于：如果您使用 -mfloat-abi=hard，您将跳过在软件缺失指令中进行模拟的能力，因此您无法生成以下代码将针对 vfpv4 进行优化，但将在具有软件仿真的 vfpv3 上运行）
【讨论】：
以上是关于为 ARM NEON 编译时出现未知的 GCC 错误（严重）的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章
我的数码相框.c文件用arm-linux-gcc交叉编译时出现错误，如tgzip.c:309:undefined reference to