Opencv(C++)学习 TBB与OPENMP的加速效果实验与ARM上的实践(三)

原创已于 2024-05-11 09:11:06 修改 · 1.3k 阅读

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#opencv #c++ #学习 #arm开发

于 2024-02-01 10:10:13 首次发布

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本文详细描述了在RV1106平台上尝试使用IntelThreadingBuildingBlocks(TBB)时遇到的关于fenv_t类型的编译错误，探讨了浮点环境支持的必要条件，并最终确定RV1106不支持浮点环境，需寻找替代方案。

在接续前文的内容中，本章节旨在记录在RV1106平台上尝试运用TBB（Intel Threading Building Blocks）的实践过程，这一经历依然复杂而难以言尽。当前选用的TBB版本为oneTBB-2021.11.0，该版本支持通过cmake进行编译构建。

源码下载，编译TBB
下载地址: https://github.com/oneapi-src/oneTBB
版本使用 oneTBB-2021.11.0，这个版本可以使用cmake编译。

在顺利完成cmake配置之后，进入生成的build目录，并执行make命令进行编译。理论上，在正常情况下，编译过程应能顺利进行，然而遗憾的是，在实际操作中我们遇到了以下错误信息：

/media/oneTBB/src/tbb/../../include/oneapi/tbb/detail/_machine.h:328:5: error: 'fenv_t' does not name a type; did you mean 'dev_t'?
     fenv_t *my_fenv_ptr;
     ^~~~~~
     dev_t
compilation terminated due to -Wfatal-errors

经过深入调查，问题涉及到了与硬件紧密相关的浮点环境类型fenv_t。起初推测该问题是由于可能未包含对应的头文件导致的，因此，在交叉编译环境中我特意找到了并尝试引入了fenv.h头文件到报错的部分，然而即便如此，错误依旧未能解决。

进一步排查发现，问题的关键在于相关宏定义的缺失。为验证fenv.h头文件本身的有效性及兼容性，我决定进行单独的测试以确认其在当前RV1106平台上的适用性。

验证浮点环境的有效性
需要关注的点包括以下几个部分：
1、确认编译工具链支持度：首先确保所使用的交叉编译工具链包含了符合C99标准的编译器（例如gcc或clang），并且附带了相应的库支持，这对于正确处理 <fenv.h> 中的相关功能至关重要

2、查找并确认头文件存在：在交叉编译工具链的头文件目录中检查 <fenv.h> 是否存在，这是实现浮点环境管理功能的基础依赖。

3、设定编译参数：在编译时通过添加 -std=c99 或 -std=gnu99 参数强制使用C99语言标准。对于混合C++代码的情况，还需确保编译器能够同时支持C++和C99标准的混合编译。

4、启用特定宏定义：针对某些交叉编译环境，可能需要启用类似 _GLIBCXX_USE_C99_FENV_TR1 的宏定义以开启对C99浮点环境的支持。

5、编写及执行测试程序：基于以上条件，编写一个简洁的示例程序，用以调用 <fenv.h> 中的浮点环境管理函数，并利用交叉编译工具链进行编译链接。然后将生成的目标文件部署至目标平台上运行，通过实际执行结果来验证 <fenv.h> 功能的有效性和完整性。

依据上述指导原则，已编写了一段代码片段用于进行编译验证过程。
tt.cpp

//#include "fenv.h"
#include <cfenv>
#include <iostream>
class cpu_ctl_env {

    fenv_t *my_fenv_ptr;
};
int main()
{
	int cc = 55;
	std::cout<<"cc " <<cc<<std::endl;
	//int cc = MAXTEST;
	//std::cout<<"Test cc"<< cc <<std::endl;
	return 0;
}

编译验证：
1、直接使用环境UBUNTU自带的指令
运行结果正常：

root@ubuntu:/media/test# g++ -std=c++11 -D_GLIBCXX_USE_C99_FENV_TR1=1 tt.cpp -o tt
root@ubuntu:/media/test# ./tt
cc 55
root@ubuntu:/media/test#

2、使用交叉编译工具链：

root@ubuntu:/media/test# /opt/toolchain/arm-rockchip830-linux-uclibcgnueabihf/bin/arm-rockchip830-linux-uclibcgnueabihf-g++  -std=c++11 -D_GLIBCXX_USE_C99_FENV_TR1=1 tt.cpp -o tt
In file included from tt.cpp:2:
/opt/toolchain/arm-rockchip830-linux-uclibcgnueabihf/arm-rockchip830-linux-uclibcgnueabihf/include/c++/8.3.0/cfenv:61:11: error: '::fenv_t' has not been declared
   using ::fenv_t;
           ^~~~~~
/opt/toolchain/arm-rockchip830-linux-uclibcgnueabihf/arm-rockchip830-linux-uclibcgnueabihf/include/c++/8.3.0/cfenv:62:11: error: '::fexcept_t' has not been declared
   using ::fexcept_t;
   ....
   ....
   ....

根据编辑结果的前部分显示，我们观察到存在“未定义”的编译错误。在对交叉编译工具链中包含的头文件进行深入检查时，发现fenv_t的定义确实存在于其中，然而即便如此，在实际编译阶段仍未能顺利通过。为了尝试解决此问题，我们引入了C++命名空间std（尽管浮点环境通常与C99标准相关，而非C++），但这一举措并未奏效。随后，我们改用 <fenv.h> 头文件替换，遗憾的是，这一调整同样导致了相同的编译错误。

#ifndef _GLIBCXX_CFENV
#define _GLIBCXX_CFENV 1

#pragma GCC system_header

#if __cplusplus < 201103L
# include <bits/c++0x_warning.h>
#else

#include <bits/c++config.h>

#if _GLIBCXX_HAVE_FENV_H
# include <fenv.h>
#endif

#ifdef _GLIBCXX_USE_C99_FENV_TR1

#undef feclearexcept
#undef fegetexceptflag
#undef feraiseexcept
#undef fesetexceptflag
#undef fetestexcept
#undef fegetround
#undef fesetround
#undef fegetenv
#undef feholdexcept
#undef fesetenv
#undef feupdateenv

namespace std
{
  // types
  using ::fenv_t;
  using ::fexcept_t;

  // functions
  using ::feclearexcept;
  using ::fegetexceptflag;
  using ::feraiseexcept;
  using ::fesetexceptflag;
  using ::fetestexcept;

  using ::fegetround;
  using ::fesetround;

  using ::fegetenv;
  using ::feholdexcept;
  using ::fesetenv;
  using ::feupdateenv;
} // namespace std

#endif // _GLIBCXX_USE_C99_FENV_TR1

#endif // C++11

#endif // _GLIBCXX_CFENV