64 位 CPU 上的 ILP32
32 位指针，加上完整的 64 位指令集：内存最多减少 30%，代价是慢几个百分点。 我们的第一个架构是 AArch64，面向已不支持 32 位 Arm 的新核心上的嵌入式 Linux。
什么是 ILP32？
ILP32 程序是 64 位程序：使用 64 位的指令和寄存器，只是内存地址（指针）只用 4 字节存储，而不是 8 字节。
地址变短，数据就变小，程序占用的内存也随之减少。代价是每个程序最多只能使用 4 GB 内存，这对路由器和小板子来说已经足够。
名称的意思是 int、long 和指针都是 32 位；普通的 64 位 Linux 则是 LP64，long 和指针是 64 位。
| 32 位 Arm（armhf） | 普通 64 位（LP64） | ILP32 | |
|---|---|---|---|
| 指令与寄存器 | 32 位 | 64 位 | 64 位 |
| 地址（指针） | 4 字节 | 8 字节 | 4 字节 |
| 内存占用 | 少 | 多 | 少 |
| 新的 Arm 核心能运行吗 | 不能 | 能 | 能 |
| 每个程序可用内存 | 4 GB | 远大于 4 GB | 4 GB |
为什么用 ILP32？
嵌入式设备的内存预算很紧，常见只有 128–512 MB，DRAM 价格又持续上涨。过去在 Arm 上省内存的选择是 32 位 Arm（armhf）， 但新的核心（Cortex-A715/A720、Cortex-A520、Cortex-X3 及之后的核心）已经无法运行 AArch32 代码。 ILP32 保留了省内存的好处，又能在这些只支持 AArch64 的核心上运行。
- 指针和数据结构变小：内存占用更少，缓存利用率更高。
- 保留完整的 64 位指令集和寄存器（AArch64 上有 31 个通用寄存器）。
- 内核仍是 64 位，ILP32 和 LP64 程序可以同时运行。
- 64 位
time_t：没有 2038 年问题。
取舍：在同样的编译方式下，ILP32 比 LP64 慢几个百分点，部分原因是 32 位指针的地址运算必须在 4 GiB 处回绕， 编译器有时需要多加指令。详见性能数据。这也不只是 Arm 的想法：Linux 从 2012 年起就有 x86-64 的 x32， Apple 从 2018 年起在 Apple Watch 上使用 arm64_32，RISC-V 的 psABI 也列有实验性的 RV64ILP32 ABI（架构）。
困境
在 AArch64 上，上游的支持一直在退出：Linux 的 ILP32 ABI 从未合入主线，glibc 也没有合入它的移植，GCC 15 把
-mabi=ilp32 标为弃用，Arm 也从 AArch64 的 ABI 文档中移除了 ILP32。我们让整套组件保持可用并一起测试：
内核、C 库、编译器、ILP32Wrt 与 Debian 软件包，全部使用 64 位的 time_t。
我们提供什么
实测
| OpenWrt One（有负载） | LP64 | ILP32 | 差异 |
|---|---|---|---|
| 用户空间内存（PSS） | 38.3 MB | 28.9 MB | -24.6% |
| 可用内存 | 863.6 MB | 872.2 MB | +8.6 MB |
| 速度（四项计时，用 GCC 编译） | 慢 2–11% | ||
同一份源代码、相同的软件包与内核配置，都用 GCC 14.3 编译，只有用户空间的 ABI 不同。 完整结果与测量方法。
现状
- 已在 QEMU（Cortex-A35/A53，以及支持 PAC、BTI、SVE 的
-cpu max）和实机上测试： OpenWrt One 和 Raspberry Pi 3 B+（ILP32Wrt）；Raspberry Pi 3 B+、ESPRESSObin、一块 Cortex-A72 板子和一块 Cortex-A35 板子（Debian 13）。 - GCC 不支持 ILP32 的返回地址签名（
pac-ret），打上我们补丁的 clang 22 可以。 - 尚未移植：LLVM 的运行库（compiler-rt、libunwind、libc++），以及 Java、Node.js 等语言运行时。
参与
欢迎到 Discussions 提问、交流想法，分享你自己板子的测试结果。任何人都可以以自己的名义
把我们的补丁提交到上游（请保留原有的 Signed-off-by），也欢迎担任维护者，包括新的架构。
联系方式：[email protected]。