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Android 的ARM架构和X86架构

Android开发中,在打包发布应用时会选择应用适配的cpu架构平台,在引用第三方库时也遇到根据不同cpu架构引入相应的so包。Android主要包括一下cpu架构:

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在Android系统上,每一个CPU架构对应一个ABI:

ABI是Application Binary Interface的缩写,常表示两个程序模块之间的接口,且其中一个模块常为机器码级别的library或操作系统。它定义了函数库的调用、应用的二进制文件(尤其是.so)如何运行在相应的系统平台上等细节。其中mips及mips64极少用于手机,出发点是高性能,主要用于路由器、猫。

从CPU发明到现在,有非常多种架构,从我们熟悉的X86,ARM,到不太熟悉的MIPS,IA64,它们之间的差距都非常大。但是如果从最基本的逻辑角度来分类的话,它们可以被分为两大类,即所谓的“复杂指令集(CISC)”与“精简指令集(RISC)”系统。

Intel和ARM处理器的第一个区别是,前者使用复杂指令集(CISC),后者使用精简指令集(RISC)。属于这两种类中的各种架构之间最大的区别,在于它们的设计者考虑问题方式的不同。

ARM架构是一个32位精简指令集RISC(Reduced Instruction Set Computing)处理器架构,其广泛地使用在许多嵌入式系统设计。但在其他领域上也有很多作为,由于节能的特点,ARM处理器非常适用于移动通信领域,匹配其主要设计目标为低成本、高性能、低耗电的特性。

ARM的优势不在于性能强大而在于效率,ARM采用RISC流水线指令集,在完成综合性工作方面根本就处于劣势,而在一些任务相对固定的应用场合其优势就能发挥得淋漓尽致。ARM结构的电脑是通过专用的数据接口使CPU与数据存储设备进行连接,所以ARM的存储、内存等性能扩展难以进行(一般在产品设计时已经定好其内存及数据存储的容量),所以采用ARM结构的系统,一般不考虑扩展。基本奉行“够用就好”的原则。

x86 架构是一个复杂指令集CISC(Complex Instruction Set Computer)处理器架构。X86结构的电脑无论如何都比ARM结构的系统在性能方面要快得多、强得多。X86的CPU随便就是1G以上、双核、四核。X86结构的电脑采用“桥”的方式与扩展设备(如:硬盘、内存等)进行连接,而且x86结构的电脑出现了近30年,其配套扩展的设备种类多、价格也比较便宜,所以x86结构的电脑能很容易进行性能扩展,如增加内存、硬盘等。

说说Android项目中的armeabi,armeabi-v7a和x86

   这三者都表示的是CPU类型,早期的Android系统几乎只支持ARMv5的CPU架构,但是现在已经有7种了。ARMv5,ARMv7 (从2010年起),x86 (从2011年起),MIPS (从2012年起),ARMv8,MIPS64和x86_64 (从2014年起),每一种都关联着一个相应的ABI(应用程序二进制接口(ApplicationBinary Interface)定义了二进制文件(尤其是.so文件)如何运行在相应的系统平台上,从使用的指令集,内存对齐到可用的系统函数库)。Android现在的主流CPU是armeabi-v7a。armeabi-v7a是针对有浮点运算或高级扩展功能的ARMv7 CPU。

   当一个应用安装在设备上,只有该设备支持的CPU架构对应的.so文件会被安装。不同CPU架构的Android手机加载时会在libs下找自己对应的目录,从对应的目录下寻找需要的.so文件;如果没有对应的目录,就会去armeabi下去寻找,如果已经有对应的目录,但是如果没有找到对应的.so文件,也不会去armeabi下去寻找了。

   以x86设备为例,x86设备会在项目中的 libs文件夹寻找是否含有x86文件夹,如果含有x86文件夹,则默认为该项目有x86对应的so可运行文件,只有x86文件夹而文件夹下没有so,程序运行也是会出现findlibrary returned null的错误的;如果工程本身不含有x86文件夹,则会寻找armeabi或者armeabi-v7a文件夹,兼容运行。以armeabi-v7a设备为例,该Android设备当然优先寻找libs目录下的armeabi-v7a文件夹,同样,如果只有armeabi-v7a文件夹而没有 so也是会报错的;如果找不到armeabi-v7a文件夹,则寻找armeabi文件夹,兼容运行该文件夹下的so,但是不能兼容运行x86的so。所以项目中如果只含有x86的so,在armeabi和armeabi-v7a也是无法运行的。以上就是不同CPU架构运行时加载so的策略。

   目前主流的Android设备是armeabi-v7a架构的,然后就是x86和armeabi了。如果同时包含了 armeabi,armeabi-v7a和x86,所有设备都可以运行,程序在运行的时候去加载不同平台对应的so,这是较为完美的一种解决方案,但是同时也会导致包变大。

   armeabi-v7a是可以兼容armeabi的,而v7a的CPU支持硬件浮点运算,目前绝大对数设备已经是armeabi-v7a了,所以为了性能上的更优,就不要为了兼容放到armeabi下了。x86也是可以兼容armeabi平台运行的,另外需要指出的是,打出包的x86的so,总会比armeabi平台的体积更小,对于性能有洁癖的童鞋们,还是建议在打包so的时候支持x86。

   第三方的类库只提供了armeabi下的.so文件,我们项目里适配了armeabi-v7a和x86,如果不在对应的文件下放对应的.so文件,就可能导致某些Android设备会出一些问题,我们可以复制armeabi下得.so文件到不同的文件夹下。如果第三方提供了不同平台的.so文件,则复制不同平台的.so文件到项目中对应的文件夹下即可。

   关于.so文件之前有一个坑,svn会把提交的so文件过滤掉,在接第三方SDK的时候通过SVN更新了文档,但是没有注意到少了几个so文件,浪费了大把的时间去找原因。记得去掉svn对so的忽略!!!

Android中的armeabi、armeabi-v7a、arm64-v8a及x86的详解

一. lib和libs

放在lib中的是被reference的,放在libs中的是被include的。

放在libs中的文件会自动被编辑器所include。所以不要把API放到libs里去。

lib的内容是不会被打包到APK中,libs中的内容是会被打包进APK中

二. .so库

NDK编译出来的动态链接库。

一些重要的加密算法或者核心协议一般都用c写然后给java调用。这样可以避免反编译后查看到应用的源码。

三. .so库该如何存放

放置 .so 文件的正确姿势其实就两句话:

• 为了减小 apk 体积,只保留 armeabi 和 armeabi-v7a 两个文件夹,并保证这两个文件夹中 .so 数量一致

• 对只提供 armeabi 版本的第三方 .so,原样复制一份到 armeabi-v7a 文件夹

存放so的规则:

你应该尽可能的提供专为每个ABI优化过的.so文件,但要么全部支持,要么都不支持:你不应该混合着使用。你应该为每个ABI目录提供对应的.so文件。

四. libs下armeabi等的作用是什么

存放.so库,主要针对不同的设备兼容,也可以说是专门针对不同Android手机下CPU架构的兼容。

Android 设备的CPU类型(通常称为”ABIs”)

早期的Android系统几乎只支持ARMv5的CPU架构,后面发展到支持七种不同的CPU架构:ARMv5,ARMv7 (从2010年起),x86 (从2011年起),MIPS (从2012年起),ARMv8,MIPS64和x86_64 (从2014年起),每一种都关联着一个相应的ABI。

应用程序二进制接口(Application Binary Interface)定义了二进制文件(尤其是.so文件)如何运行在相应的系统平台上,从使用的指令集,内存对齐到可用的系统函数库。在Android 系统上,每一个CPU架构对应一个ABI:armeabi,armeabi-v7a,x86,mips,arm64- v8a,mips64,x86_64。

armeabi-v7a: 第7代及以上的 ARM 处理器。2011年以后生产的大部分Android设备都使用它.

arm64-v8a: 第8代、64位ARM处理器,很少设备,三星 Galaxy S6是其中之一。

armeabi: 第5代、第6代的ARM处理器,早期的手机用的比较多。

x86: 平板、模拟器用得比较多。

x86_64: 64位的平板。

如果项目只包含了 armeabi,那么在所有Android设备都可以运行;

如果项目只包含了 armeabi-v7a,除armeabi架构的设备外都可以运行;

如果项目只包含了 x86,那么armeabi架构和armeabi-v7a的Android设备是无法运行的; 如果同时包含了 armeabi, armeabi-v7a和x86,所有设备都可以运行,程序在运行的时候去加载不同平台对应的so,这是较为完美的一种解决方案,同时也会导致包变大。

最后,如果我们只想支持armeabi-v7a,那么需要在gradle中配置

因为默认情况下,打包后会自动生成armeabi 到 x86的所有文件夹。这就有可能导致一些x86的设备因为在x86文件夹下找不到so文件而崩溃。

ARM系统和 android X86 有什么区别吗

一、两者的概述不同:

1、ARM系统的概述:ARM处理器是英国Acorn有限公司设计的低功耗成本的第一款RISC微处理器。全称为Advanced RISC Machine。ARM处理器本身是32位设计,但也配备16位指令集,一般来讲比等价32位代码节省达35%,却能保留32位系统的所有优势。

2、android X86的概述:Android x86 即运行于 x86 PC上的Android操作系统,目前已经支持大部分安卓程序。Android X86平台是由Beyounn和Cwhuang主持设计的。

二、两者的作用不同:

1、ARM系统的作用:ARM的Jazelle技术使Java加速得到比基于软件的Java虚拟机(JVM)高得多的性能,和同等的非Java加速核相比功耗降低80%。

2、android X86的作用:项目的主要目的在于为X86平台提供一套完整的Android 系统解决方案。这个项目提供了一套完整的可行源代码树,配套文档以及Live CD与Live USB。

三、两者的特点不同:

1、ARM系统的特点:耗电少,功能强;16位/32位双指令集;合作伙伴众多。

2、android X86的特点:具有更完善的安装程序和多重启动系统;支持鼠标及部分键盘;支持待机功能;支持部分触摸屏;支持压缩档案格式。

参考资料来源:百度百科-ARM(ARM处理器)

参考资料来源:百度百科-android x86

如何查看Android手机CPU类型是armeabi,armeabi-v7a,还是arm64-v8

1.armeabiv-v7a: 第7代及以上的 ARM 处理器.

2.arm64-v8a: 第8代、64位ARM处理器,现在很多手机使用X86的手机.红米11.三星 Galaxy S6是其中之一。

3.armeabi: 第5代、第6代的ARM处理器,早期的手机用的比较多。

4.x86: 平板、模拟器用得比较多。

使用命令:adb shell getprop ro.product.cpu.abi

查看Android设备的CPU架构信息,可以使用命令来完成:

1、adb shell

2、cat /proc/cpuinfo

解析说明:

processor: 0/1 表示第几个核。

BogoMIPS:伪MIPS,用于测量CPU速度

Features:表示当前CPU所支持的特性,比如neon,vfp等。

CPU architecture:7表示arm-v7,8表示arm-v8

Android,ARM,Linux之间有什么联系?

android是google大神推出的新操作系统

arm是一种精简指令集的cpu,对立于传统的复杂指令集cpu,如X86架构的

linux也是一种操作系统,嵌入式与服务器上占据绝对优势,与windows二分天下

关系就是 android和linux都可以在arm上运行


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