为何RISC-V裸机程序执行速度因所用libc不同差异巨大？

在RISC-V裸机环境中，我使用-march=rv32imac -mabi=ilp32编译程序：

• 链接自己用Crosstool-NG编译的newlib时，Conway生命游戏的执行稳定耗时超10分钟；
• 链接Platformio提供的Nucleisys版libc时，仅需约2分30秒。

操作步骤 #

1. 移动自制libc目录：

   mv ~/x-tools/riscv32-unknown-elf/riscv32-unknown-elf/lib/rv32imac/ ~/x-tools/riscv32-unknown-elf/riscv32-unknown-elf/lib/original_rv32imac
   

   此时重新编译报错：

   error : /home/th/x-tools/riscv32-unknown-elf/lib/gcc/riscv32-unknown-elf/9.4.0/../../../../riscv32-unknown-elf/lib/libc.a(lib_a-atexit.o): can't link double-float modules with soft-float modules
   ...
   

2. 部署Nucleisys的libc：

   cp -a ~/.platformio/packages/toolchain-gd32v/riscv-nuclei-elf/lib/rv32imac ~/x-tools/riscv32-unknown-elf/riscv32-unknown-elf/lib/
   

   未修改Makefile，仅重新编译后即可看到执行速度差异。

已排查项 #

两款libc均为软浮点ABI，我已完成以下排查：

• 列出了自制newlib的编译配置参数；
• 对比发现快速版ELF包含init_array段，慢速版无此段；
• 确认SP寄存器初始化逻辑一致；
• 替换memcpy为本地实现后，速度差异仍存在。

请问问题出在哪里？

内容的提问来源于stack exchange，提问作者bitmap kid