如何在Android中使用汇编语言
2011-11-01 23:15
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由于Android环境非常复杂,框架都是用Java,因此要使用C/C++都需要做很多配置,使用汇编的话需要做更多的工作。
我这边使用的是最新的Android4.0的开发工具,NDK也是最新支持4.0的。这个NDK与老版本的有一些比较明显的不同。
由于我用的是Mac OS X,因此配置起来比瘟抖死上的要容易许多,你不需要再装些杂七杂八的第三方工具,直接可以使用你下载好的NDK。下载完NDK后需要对bin文件进行解压,详细请见:/article/2033439.html
然后,设置目标路径——在你的Terminal中进入NDK的根目录,随后打NDK_PROJECT_PATH="<你要编译的项目路径>"。回车,再输入export NDK_PROJECT_PATH
回车。
这里要注意的是NDK_PROJECT_PATH=后面的路径需要加引号,否则无效。
由于NDK默认支持的默认编译选项仅支持ARMv5到ARMv5TE架构,因此如果要使用比较高级的特性的话有两种方法:
1、你有办法将TARGET_ARCH_ABI的值变为armeabi-v7a,俺自己试了一下,木有成功。因此可以使用第二种方法,更简单便捷:
2、在你的NDK目录下,找到toolchains,然后找到arm-linux-androideabi-x.y.z目录,在进去可以发现setup.mk文件。找到-march=armv7-a,将上面的神马#ifdef都去掉,下面的#endif也都删了。这样就能确保编译器使用ARMv7A来编译。
完成上述操作之后我们就可以先用最简单的方式来写汇编了,即内联汇编——
上述代码其实就是基于NDK自带的hello-jni项目修改的。最后用ndk-build可以成功编译。
上面一段代码是编译器默认的使用Thumb/Thumb-2编译的,因此我里面写的内联汇编的指令都是Thumb代码。
我们下面将讲述一下如何使用ARM代码并使用NEON指令集。
首先,在你的Android.mk中修改LOCAL_SRC_FILES,要将源文件名后面添加.neon后缀,比如LOCAL_SRC_FILES := hello-jni.c改成LOCAL_SRC_FILES := hello-jni.c.neon。
这里要注意的是你真正的源文件名不要修改,就修改LOCAL_SRC_FILES这个符号的值即可。
然后我们再添加新的变量,来指示ARM GCC使用ARM指令集来编译——LOCAL_ARM_MODE := arm
这样就OK了。我们修改一下代码:
使用ndk-build后能正常通过编译。
最后再上个最最高端的。直接写汇编文件。NDK带有GAS工具,因此按常理,完全可以写汇编文件。一般汇编文件的后缀名为.s,因此我们创建一个xxx.s文件即可。
然后我这边创建一个叫hey.s。在Android.mk中将这个文件添加上:LOCAL_SRC_FILES += hey.s.neon
我们这里看到,为了能在汇编文件中使用NEON指令集,我们在这里也把.neon后缀添加上。汇编器的makefile也认这个标识。
我们编辑hey.s文件:
这里要注意的是,在Apple的汇编器中,函数名要加前缀下划线,而NDK中提供的汇编器则不需要。
我们修改一下hello-jni.c,把这函数调进去:
当然,我们为了确保编译器能够正确地将ARM和Thumb指令集做混合连接,我们可以在刚才的setup.mk中强制在TARGET_CFLAGS标志里加上-mthumb-interwork
在Windows操作系统中试验,终于发现,只要将Application.mk中的APP_ABI中的标志,将armeabi去掉,仅留下armeabi-v7a就能顺利使用neon了。这样不需要修改setup.mk,也不需要将Sample中的那个标志判断去掉,非常方便。
下面列一下可用的Android.mk编译配置文件:
在使用JNI时,只需要在你当前项目工程目录中添加jni文件夹,然后在里面根据Sample中所提供的文件布局来做即可。当你用ndk-build(Windows下要在cygwin控制台中用ndk-build.cmd)来编译时, 如果构建成功,则会在libs文件夹内生成一个libXXX.so。然后用Eclipse ADT重新打开你的项目工程,就会发现jni文件目录以及生成好的so文件都会在你的工程文件目录中展现出来。当然,你后面也能直接在Eclipse IDE下编辑.s汇编文件,这样就更容易阅读了。
最后,在Android汇编器中如果要注释某条语句,那么必须使用C89/90中的注释符——/* ... */
用分号以及后来C++98中所引入的//形式都不管用。
在最新的NDK版本android-ndk-r8d中加入了ARM-Linux GCC4.7以及当前大红大紫的LLVM Clang3.1。不过由于LLVM Clang3.1的很多编译选项与GCC有不少区别,因此在使用Clang3.1的时候需要自己去配置相应的编译选项。这个版本的NDK默认的编译器工具链使用的是GCC4.6版本。如果要使用GCC4.7,那么可以在Application.mk文件中添加
我这边使用的是最新的Android4.0的开发工具,NDK也是最新支持4.0的。这个NDK与老版本的有一些比较明显的不同。
由于我用的是Mac OS X,因此配置起来比瘟抖死上的要容易许多,你不需要再装些杂七杂八的第三方工具,直接可以使用你下载好的NDK。下载完NDK后需要对bin文件进行解压,详细请见:/article/2033439.html
然后,设置目标路径——在你的Terminal中进入NDK的根目录,随后打NDK_PROJECT_PATH="<你要编译的项目路径>"。回车,再输入export NDK_PROJECT_PATH
回车。
这里要注意的是NDK_PROJECT_PATH=后面的路径需要加引号,否则无效。
由于NDK默认支持的默认编译选项仅支持ARMv5到ARMv5TE架构,因此如果要使用比较高级的特性的话有两种方法:
1、你有办法将TARGET_ARCH_ABI的值变为armeabi-v7a,俺自己试了一下,木有成功。因此可以使用第二种方法,更简单便捷:
2、在你的NDK目录下,找到toolchains,然后找到arm-linux-androideabi-x.y.z目录,在进去可以发现setup.mk文件。找到-march=armv7-a,将上面的神马#ifdef都去掉,下面的#endif也都删了。这样就能确保编译器使用ARMv7A来编译。
完成上述操作之后我们就可以先用最简单的方式来写汇编了,即内联汇编——
static int my_thumb(int dummy) { __asm__("movw r0, #1001 \t\n" "movw r12, #2020 \t\n" "add r0, r0, r12 \t\n" "bx lr"); return dummy; } jstring Java_com_example_hellojni_HelloJni_stringFromJNI( JNIEnv* env, jobject thiz ) { my_thumb(0); return (*env)->NewStringUTF(env, "Hello from JNI !"); }
上述代码其实就是基于NDK自带的hello-jni项目修改的。最后用ndk-build可以成功编译。
上面一段代码是编译器默认的使用Thumb/Thumb-2编译的,因此我里面写的内联汇编的指令都是Thumb代码。
我们下面将讲述一下如何使用ARM代码并使用NEON指令集。
首先,在你的Android.mk中修改LOCAL_SRC_FILES,要将源文件名后面添加.neon后缀,比如LOCAL_SRC_FILES := hello-jni.c改成LOCAL_SRC_FILES := hello-jni.c.neon。
这里要注意的是你真正的源文件名不要修改,就修改LOCAL_SRC_FILES这个符号的值即可。
然后我们再添加新的变量,来指示ARM GCC使用ARM指令集来编译——LOCAL_ARM_MODE := arm
这样就OK了。我们修改一下代码:
static int my_arm(int dummy) { __asm__("movw r0, #1001 \t\n" "movw r12, #2020 \t\n" "add r0, r0, r12 \t\n" "vdup.32 q0, r0 \t\n" "bx lr"); return dummy; } jstring Java_com_example_hellojni_HelloJni_stringFromJNI( JNIEnv* env, jobject thiz ) { my_arm(0); return (*env)->NewStringUTF(env, "Hello from JNI !"); }
使用ndk-build后能正常通过编译。
最后再上个最最高端的。直接写汇编文件。NDK带有GAS工具,因此按常理,完全可以写汇编文件。一般汇编文件的后缀名为.s,因此我们创建一个xxx.s文件即可。
然后我这边创建一个叫hey.s。在Android.mk中将这个文件添加上:LOCAL_SRC_FILES += hey.s.neon
我们这里看到,为了能在汇编文件中使用NEON指令集,我们在这里也把.neon后缀添加上。汇编器的makefile也认这个标识。
我们编辑hey.s文件:
.text .align 4 .arm .globl my_real_arm my_real_arm: add r0, r0, #256 vmov q0, q1 vdup.32 q0, r0 bx lr
这里要注意的是,在Apple的汇编器中,函数名要加前缀下划线,而NDK中提供的汇编器则不需要。
我们修改一下hello-jni.c,把这函数调进去:
extern void my_real_arm(int i); static int my_arm(int dummy) { __asm__("movw r0, #1001 \t\n" "movw r12, #2020 \t\n" "add r0, r0, r12 \t\n" "vdup.32 q0, r0 \t\n" "bx lr"); return dummy; } jstring Java_com_example_hellojni_HelloJni_stringFromJNI( JNIEnv* env, jobject thiz ) { my_real_arm(0); my_arm(0); return (*env)->NewStringUTF(env, "Hello from JNI !"); }
当然,我们为了确保编译器能够正确地将ARM和Thumb指令集做混合连接,我们可以在刚才的setup.mk中强制在TARGET_CFLAGS标志里加上-mthumb-interwork
在Windows操作系统中试验,终于发现,只要将Application.mk中的APP_ABI中的标志,将armeabi去掉,仅留下armeabi-v7a就能顺利使用neon了。这样不需要修改setup.mk,也不需要将Sample中的那个标志判断去掉,非常方便。
下面列一下可用的Android.mk编译配置文件:
LOCAL_PATH := $(call my-dir) include $(CLEAR_VARS) LOCAL_MODULE := HelloNeon LOCAL_SRC_FILES := helloneon.c LOCAL_ARM_MODE := arm TARGET_CFLAGS += -mthumb-interwork TARGET_CFLAGS += -std=gnu11 TARGET_CFLAGS += -O3 ifeq ($(TARGET_ARCH_ABI),armeabi-v7a) LOCAL_CFLAGS := -DHAVE_NEON=1 LOCAL_SRC_FILES += neontest.s.neon LOCAL_ARM_NEON := true endif LOCAL_LDLIBS := -llog include $(BUILD_SHARED_LIBRARY) $(call import-module,cpufeatures)
在使用JNI时,只需要在你当前项目工程目录中添加jni文件夹,然后在里面根据Sample中所提供的文件布局来做即可。当你用ndk-build(Windows下要在cygwin控制台中用ndk-build.cmd)来编译时, 如果构建成功,则会在libs文件夹内生成一个libXXX.so。然后用Eclipse ADT重新打开你的项目工程,就会发现jni文件目录以及生成好的so文件都会在你的工程文件目录中展现出来。当然,你后面也能直接在Eclipse IDE下编辑.s汇编文件,这样就更容易阅读了。
最后,在Android汇编器中如果要注释某条语句,那么必须使用C89/90中的注释符——/* ... */
用分号以及后来C++98中所引入的//形式都不管用。
在最新的NDK版本android-ndk-r8d中加入了ARM-Linux GCC4.7以及当前大红大紫的LLVM Clang3.1。不过由于LLVM Clang3.1的很多编译选项与GCC有不少区别,因此在使用Clang3.1的时候需要自己去配置相应的编译选项。这个版本的NDK默认的编译器工具链使用的是GCC4.6版本。如果要使用GCC4.7,那么可以在Application.mk文件中添加
NDK_TOOLCHAIN_VERSION=4.7;如果要使用Clang3.1,那么可以在Application.mk中添加
NDK_TOOLCHAIN_VERSION=clang3.1。下面给出一个合法的Application.mk的内容:
# Build with LLVM Clang3.1 #NDK_TOOLCHAIN_VERSION=clang3.1 # Build with ARM-Linux GCC4.7 NDK_TOOLCHAIN_VERSION=4.7 # Build only ARMv7-A machine code. APP_ABI := armeabi-v7a
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