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Android CPU架構及so庫相容問題總結

CPU架構分類

  1. armeabi
  2. armeabi-v7a(目前大部分機器)
  3. arm64-v8a (高階機型)
  4. x86
  5. x86_64
  6. mips
  7. mips64

Android手機大部分採用的是ARM架構的CPU.

CPU之間的架構相容

ARMv5 裝置:只支援armeabi

ARMv7 裝置:支援 armeabi 和 armeabi-v7a

ARMv8 裝置:支援 armeabi-v7a、armeabi 和 arm64-v8a

X86 裝置:支援 armeabi(效能有所損耗) 和 x86

x86_64 裝置:支援 x86 和 x86_64

mips 裝置: 支援 mips

mips_64 裝置:支援 mips 和 mips_64

Android中裝置載入so策略

  1. 不同CPU架構的android手機載入時會在libs下找自己對應的目錄,從對應的目錄下尋找需要的.so檔案;
  2. 如果沒有對應的目錄,就會去armeabi下去尋找,如果已經有對應的目錄,卻沒有找到對應的.so檔案,也不會去armeabi下去尋找了;

以x86裝置為例,x86裝置會在專案中的 libs資料夾尋找是否含有x86資料夾,如果含有x86資料夾,則預設為該專案有x86對應的so可執行檔案,只有x86資料夾而資料夾下沒有so,程式執行也是會出現 find library returned null

的錯誤的;如果工程本身不含有x86資料夾,則會尋找armeabi或者armeabi-v7a資料夾,相容執行。

以armeabi-v7a裝置為例,該Android裝置當然優先尋找libs目錄下的armeabi-v7a資料夾,同樣,如果只有armeabi-v7a資料夾而沒有 so也是會報錯的;如果找不到armeabi-v7a資料夾,則尋找armeabi資料夾,相容執行該資料夾下的so,但是不能相容執行x86的so。所以專案中如果只含有x86的so,在armeabi和armeabi-v7a也是無法執行的。以上就是不同CPU架構執行時載入so的策略。

針對不同平臺,如何去適配

目前主流的Android裝置主要是 armeabi-v7a 架構的,然後是 x86 和 armeabi 了。如果同時包含了 armeabi, armeabi-v7a和x86,所有裝置都可以執行,程式在執行的時候去載入不同平臺對應的so,這是較為完美的一種解決方案,但是有時候為了減少apk的大小,不會同時設定 armeabi, armeabi-v7a 和 x86。根據不同的情況,可以進行不同的適配,

1.只適配 armeabi-v7a,因為目前主流機型是 ARMv7,並且 ARMv8 裝置也向下相容了armeabi-v7a,
Facebook、WhatsApp、王者榮耀等就是隻適配了armeabi-v7a。(Google play store下載 Native libs Monitor 進行檢視)。

2.只適配 armeabi,因為 ARMv7 、ARMv8 還是 x86 都相容 armeabi,但是效能都會有些損耗,例如ARMv7 支援硬體浮點運算等沒法體現,x86 支援 armeabi 同樣具有相應的損耗。微信使用了此策略。

3.同時適配 armeabi-v7a 和 armeabi,既能夠支援所有 ARM 架構,同時又能具有 ARMv7 支援硬體浮點運算等特性,例如Line等應用。

4.同時適配 x86 和 armeabi,既能支援所有 ARM 架構,又能支援x86架構,唯一的缺點就是沒有了ARMv7 支援硬體浮點運算等一系列特性,例如QQ.

5.同時適配 armeabi, armeabi-v7a 和 x86,在效能方面來說是較為完美的方案,只是APK的大小也會隨之的變大。

附:各CPU架構簡介

ARM架構屬於RISC指令集,指令集精簡、指令等長,雖然這樣的設計可以提高處理效率,但在遇到複雜的指令後,就需要更多的簡單指令來堆砌複雜任務;ARM從來只是設計低功耗處理器。其宗旨是設計低功耗處理器,這是他們的強項。

armeabi:ARM架構的預設選項,支援基於 ARM* v5TE 的裝置,支援軟浮點運算,但不支援硬體輔助浮點運算,支援所有的 ARM* 裝置。

armeabi-v7a:armeabi-v7a 向下相容,在相容 armeabi 的基礎上,支援基於 ARM* v7 的裝置,支援硬體 FPU 指令,支援硬體浮點運算,目前大部分機器都屬於armeabi-v7a。

arm64-v8a:arm64-v8a向下相容 armeabi 和 armeabi-v7a,最主要的區別在於 arm64-v8a 支援64位,在 MIPS64 架構上增加了 ARMv7 架構中已經擁有的的TrustZone技術、虛擬化技術及NEON advanced SIMD技術等特性(ARM收購MIPS)。架構中包含兩個執行狀態:AArch32(也就是我們常說的ARMv7)和AArch64(ARMv8),也就是說64位的ARM處理器中同時包含著32位的ARMv7和64位的ARMv8兩種架構,直接導致每種架構所擁有的電晶體減半。

X86構架是英特爾推出的一種複雜指令集,用於控制晶片的執行的程式,目前該構架的處理器已經廣泛運用在PC領域,由於X86構架的處理器晶片在效能上比較強勁,善於執行復雜工作,所以當英特爾進軍移動市場領域後(例如聯想K800),就出現了X86的架構。X86構架屬於典型的CISC,指令集豐富,指令不等長,善於執行復雜工作,更強調序列效能,它的整體運算能力要比只為移動而生的ARM架構強大,並且在PC領域已經廣泛應用,擁有深厚的技術背景。英特爾設計超高效能的桌上型電腦和伺服器處理器,並且的確做的不錯。

x86:英特爾推出的32位CPU架構,生成的二進位制程式碼可支援包含基於硬體的浮點運算的 IA-32 指令集,同時,x86機器基本上可以使用 intel 的 libhounini 專案直接在x86機器上執行僅含armeabi的動態庫程式碼,也就會說x86機器對armeabi也能夠相容,不過效能上會有些損耗。

x86_64:英特爾推出的64位CPU架構,向下相容x86。

mips和mips_64:MIPS是一種高效能的嵌入式CPU構架,其出發點是高效能,主要用於路由器、貓等

總體來說,Android手機大部分採用的是ARM架構的CPU.