为多个架构生成优化的NDK代码？

Question

我有一些Android的C代码，可以做很多低级的数字运算。我想知道我应该使用什么设置(例如我的Android.mk和Application.mk)文件，以便生成的代码可以在所有当前的安卓设备上运行，同时还可以利用针对特定芯片组的优化。我正在寻找好的默认Android.mk和Application.mk设置来使用，并且我希望避免在我的C代码中使用#ifdef分支。

例如，我知道ARMv7有浮点指令，一些ARMv7芯片支持霓虹灯指令，而默认的ARM既不支持这两种指令。是否可以设置标志，以便我可以构建带有霓虹灯的ARMv7、没有霓虹灯的ARMv7和默认的ARM构建？我知道怎么做后两个，但不是全部三个。我对我使用的设置很谨慎，因为我假设当前的默认设置是最安全的设置，以及其他选项有什么风险。

对于特定于GCC的优化，我使用以下标志：

LOCAL_CFLAGS=-ffast-math -O3 -funroll-loops

我已经检查了所有这3个加速我的代码。还有没有其他常见的我可以补充的？

我的另一个技巧是将"LOCAL_ARM_MODE := arm“添加到Android.mk中，以便在较新的arm芯片上实现加速(尽管我对这到底是做什么以及在较旧的芯片上发生了什么感到困惑)。

Answer 1

ARM处理器支持两个通用指令集："ARM“和"Thumb”。虽然两者都有不同的风格，但ARM指令和Thumb指令各为32位和Thumb指令。两者之间的主要区别是，ARM指令可以在一条指令中做比Thumb更多的事情。例如，单个ARM指令可以将一个寄存器添加到另一个寄存器，同时对第二个寄存器执行左移。在Thumb中，一条指令必须进行移位，然后第二条指令将进行加法。

ARM指令不是两倍好，但在某些情况下，它们可以更快。这在手摇臂装配中尤其如此，它可以以新颖的方式进行调整，以最大限度地利用“免费换班”。Thumb指令有其自身的优势和大小:它们消耗的电池更少。

无论如何，这就是LOCAL_ARM_MODE所做的--它意味着你将你的代码编译成ARM指令而不是Thumb指令。编译为Thumb是NDK中的默认设置，因为它倾向于创建较小的二进制文件，并且速度差异对于大多数代码来说并不明显。编译器不能总是利用ARM提供的额外的“魅力”，所以你最终还是需要或多或少相同数量的指令。

从编译到ARM或Thumb的C/C++代码中看到的结果将是相同的(除了compiler bugs)。

这本身就兼容了当今所有Android手机的新旧ARM处理器。这是因为默认情况下，NDK编译为支持ARMv5TE指令集的基于ARM的CPU的“应用程序二进制接口”。这个ABI被称为"armeabi“，可以通过APP_ABI := armeabi在Application.mk中显式设置。

较新的处理器还支持安卓专用的ABI，称为armeabi-v7a，它扩展了armeabi以添加Thumb-2 instruction set和名为VFPv3-D16的硬件浮点指令集。兼容armeabi-v7a的CPU还可以选择性地支持霓虹灯指令集，您必须在运行时检查该指令集，并提供代码路径以确定何时可用，何时不可用。NDK/samples目录中有一个执行此操作的示例(hello-neon)。在引擎盖下，Thumb-2更像“手臂”，因为它的指令可以在一条指令中做更多的事情，同时仍然具有占用更少空间的优势。

为了编译同时包含armeabi和armeabi-v7a库的“胖二进制文件”，您需要在Application.mk中添加以下代码：

APP_ABI := armeabi armeabi-v7a

安装.apk文件后，Android包管理器会为设备安装最好的库。因此，在较旧的平台上，它将安装armeabi库，而在较新的设备上，将安装armeabi-v7a库。

如果您想在运行时测试CPU特性，那么可以使用NDK函数uint64_t android_getCpuFeatures()来获取处理器支持的特性。这将在v7a处理器上返回位标志ANDROID_CPU_ARM_FEATURE_ARMv7，如果支持硬件浮点，则返回ANDROID_CPU_ARM_FEATURE_VFPv3；如果支持高级单指令多路指令，则返回ANDROID_CPU_ARM_FEATURE_NEON。ARM没有VFPv3就不能有霓虹灯。

总结:默认情况下，您的程序是最兼容的。由于使用了ARM指令，使用LOCAL_ARM_MODE可能会以电池寿命为代价略微加快速度，而且它与默认设置一样兼容。通过添加APP_ABI := armeabi armeabi-v7a行，您将在较新的设备上提高性能，保持与较旧的设备兼容，但您的.apk文件将更大(由于有两个库)。为了使用霓虹灯指令，您需要编写在运行时检测CPU能力的特殊代码，这只适用于可以运行armeabi-v7a的较新设备。

Answer 2

很好的答案，就像添加你应该使用的

APP_ABI := all

这将编译4个二进制文件: armv5、armv7、x86和mips

您可能需要新版本的ndk