Android NDK：为同一个 abi 提供库变体答案

【问题标题】：Android NDK: Providing library variants for the same abiAndroid NDK：为同一个 abi 提供库变体
【发布时间】：2015-03-31 10:01:41
【问题描述】：

我正在寻找最好的方法来开发和打包具有不同编译设置但用于相同 ABI 的库的不同变体，然后在运行时选择最适合的库。更具体地说，我想要一个 NEON 和非 NEON armeabi-v7a 版本。

本机库具有第三方链接到的公共 C 接口。他们似乎需要链接到其中一个变体以防止链接错误，但如果它更适合设备，我想在运行时加载替代变体，并让运行时加载器进行正确的重定位。

从我目前看到的情况来看，我似乎需要为两个变体提供相同的文件名，因此需要将它们放在不同的文件夹中。 abi 文件夹下的子文件夹似乎没有被包安装过程复制，因此这种方法不起作用。到目前为止，我看到的最好的建议是手动将一个变体从 res 文件夹复制到已知的设备路径，并使用完整路径调用 System.loadLibrary()。参考：https://groups.google.com/forum/#!topic/android-ndk/zu_dmcmUlMo

这仍然是最好的/推荐的方法吗？
这将如何与在非 arm 设备上完成的二进制转换交互？（虽然我可以提供 x86 版本，但一些第三方可能会将其排除在他们的 apk 之外）。

我假设使用二进制翻译的设备上的 cpufeatures 不会将 cpu 系列报告为 ARM，所以我建议的解决方案是以正常方式构建标准 armeabi-v7a 库（我猜这会得到二进制翻译），并在 res/raw 中发布支持 NEON 的库。然后在运行时，如果 cpufeatures 报告支持 NEON 的 ARM CPU，则复制该库并使用完整路径调用 loadLibrary。有人能看出这种方法有什么问题吗？

【问题讨论】：

标签： android-ndk shared-libraries

【解决方案1】：

如果您明确希望有两个不同的库版本，那么是的，这可能是最好的折衷方案。

首先 - 请注意，许多可以使用 NEON 的库可以使用那些启用运行时的部分构建，这样您就可以拥有正常的 ARMv7 构建，它并不严格要求 NEON，但如果检测到，可以在运行时启用这些代码路径 -例如libav/FFmpeg 可以做到这一点，许多其他类似的库也是如此。这允许您拥有一个在适用的情况下充分利用 NEON 的单一 ARMv7 二进制文件，同时仍可在少数没有 NEON 的 ARMv7 设备上工作。

如果您尝试使用编译器自动向量化，或者如果这是一个库，其中 NEON 例程不容易局限于在运行时启用的受限部分（或者希望通过使用 NEON 构建整个库来获得额外的性能启用），你的方法听起来很理智。

请记住，您希望至少拥有一个“正常”打包的本机库（您似乎拥有，但在例如https://stackoverflow.com/a/29329413/3115956 中一直是个问题）。安装时，安装程序会选择捆绑架构的最佳匹配，并仅从该架构中提取库，并以该模式运行进程。在具有多个 ABI（32 位和 64 位）的设备上，这是必不可少的，因为如果进程以不同的模式启动，那么一旦您尝试以不同的形式加载库，就太晚了。

在模拟 ARM 二进制文件的 x86 设备上，如果进程在 ARM 模式下运行，至少 cpufeatures 库将返回 ARM。如果您使用系统属性来查找主要和次要 ABI，您将不知道当前进程正在使用它们中的哪一个。

编辑：具有二进制翻译的 x86 设备实际上似乎能够加载 armeabi 库，即使同一个进程也已经加载了一些捆绑的 x86 库。因此，显然这种翻译是基于每个库完成的，不像 32 位和 64 位那样，在启动时为进程选择了某种模式，这不包括加载其他变体的任何库。

【讨论】：

谢谢。您确定 cpufeatures 在 x86 设备上返回 ARM 吗？我认为他们在安装时将二进制转换为 x86 而不是实际的 ARM 仿真？我真的需要一个 x86 设备来测试。
虽然我一般会尝试转向运行时检查，但我假设每个调用都需要检查通用（非 NEON 编译）代码中的 neon，然后从编译的单独文件调用一个函数启用 NEON。这非常混乱，并且阻止了 NEON 代码被内联。
嗯，cpufeatures 库只返回编译它的架构（看看<NDK>/sources/android/cpufeatures/cpu-features.c 中的android_cpuInitFamily），所以如果它最初是一个ARM 二进制文件，它总是会报告ARM。
我很确定二进制翻译是在运行时发生的，而不是在安装时发生的——但它似乎比我想象的更强大。我尝试做一个包含 arm 和 x86 库的 APK，但在 res/raw 中有一个仅 arm 的库。由于有一个 x86 版本，它将使用那个版本，但是来自 res/raw 的 arm 库也可以很好地加载到同一进程中，因此显然翻译是每个库的。这与例如相反。 armeabi vs arm64-v8a，如果进程以 64 位模式启动，则无法加载 32 位库。我将编辑帖子并澄清这一点。
是的，如果你有运行时检查，你就不能有内联的 NEON 代码。许多库（例如编解码器和类似代码）大多在 DSP 例程中具有 NEON 代码（例如“对这个数组进行卷积”），并且具有确定要使用的此类函数的正确版本的设置代码，然后您只能通过函数使用它们指针。您可能会在某处错过一些潜在的内联使用，但您仍然可以从 SIMD 中获得主要的批量优势。我最近看到的大多数编解码器库至少都是这样做的。