Android显存到内存拷贝耗时,memcpy速度太慢?掌握这个技术让内存拷贝效率成倍提升...
封面出自:板栗懶得很
memcpy是C/C++的一個標準函數(shù),原型void *memcpy(void *dest, const void *src, size_t n),用于從源src所指的內存地址的起始位置開始拷貝n個字節(jié)到目標dest所指的內存地址的起始位置中。
neon是適用于ARM Cortex-A系列處理器的一種128位SIMD(Single Instruction, Multiple Data,單指令、多數(shù)據(jù))擴展結構。neon支持一次指令處理多個數(shù)據(jù),比如處理8個8-bit、4個16-bit、2個32-bit或1個64-bit。正是這個特性可以用于加速內存拷貝。
在正常情況下memcpy的性能已經(jīng)足夠使用了,但是當我們因為某些原因在拷貝大內存遇到瓶頸的時候,可以考慮使用neon來加速內存拷貝。比如我在使用glMapBufferRange把PBO從GPU內存映射到CPU內存的時候遇到了耗時問題,拷貝921600字節(jié)的數(shù)據(jù)需要30ms,在使用neon后,內存拷貝耗時直接降低到了4ms,相差將近8倍。事實上,在arm平臺上使用neon指令可以高效提升數(shù)據(jù)并行處理性能,而不僅僅局限于內存拷貝。google開源的libyuv內部也使用了neon指令來并行處理數(shù)據(jù)。
使用neon指令
#ifdef __ARM__
static void neon_memcpy(volatile unsigned char *dst, volatile unsigned char *src, int sz)
{
if (sz & 63)
sz = (sz & -64) + 64;
asm volatile (
"NEONCopyPLD: \n"
" VLDM %[src]!,{d0-d7} \n"
" VSTM %[dst]!,{d0-d7} \n"
" SUBS %[sz],%[sz],#0x40 \n"
" BGT NEONCopyPLD \n"
: [dst]"+r"(dst), [src]"+r"(src), [sz]"+r"(sz) : : "d0", "d1", "d2", "d3", "d4", "d5", "d6", "d7", "cc", "memory");
}
#endif
由于并不是所有的armv7架構cpu都支持neon,所以這里增加cpufeatures庫用來判斷是否支持neon。下面是正確的使用方式。
#ifdef __ARM__
if (android_getCpuFamily() == ANDROID_CPU_FAMILY_ARM &&
(android_getCpuFeatures() & ANDROID_CPU_ARM_FEATURE_NEON) != 0){//支持NEON
neon_memcpy(destBuffer, src, length);
}else{
memcpy(destBuffer, src, length);
}
#else
//其它架構使用memcpy
memcpy(destBuffer, src, length);
#endif
Android mk開啟neon
#arm架構增加neon支持
ifeq ($(TARGET_ARCH_ABI),armeabi-v7a)
LOCAL_CFLAGS := -D__cpusplus -g -mfloat-abi=softfp -mfpu=neon -march=armv7-a -mtune=cortex-a8 -DHAVE_NEON=1
endif
#開啟兩個架構的neon支持(x86可以通過將neon轉為sse間接支持)
ifeq ($(TARGET_ARCH_ABI),$(filter $(TARGET_ARCH_ABI), armeabi-v7a x86))
LOCAL_ARM_NEON := true
endif
LOCAL_STATIC_LIBRARIES := cpufeatures
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
$(call import-module,android/cpufeatures)
Cmake開啟neon
# 引入cpufeatures模塊
include_directories(${ANDROID_NDK}/sources/android/cpufeatures)
if (${ANDROID_ABI} STREQUAL "armeabi-v7a")
set_property(SOURCE ${SOURCES} APPEND_STRING PROPERTY COMPILE_FLAGS " -mfpu=neon")
add_definitions("-DHAVE_NEON=1")
elseif (${ANDROID_ABI} STREQUAL "x86")
set_property(SOURCE ${SOURCES} APPEND_STRING PROPERTY COMPILE_FLAGS
" -mssse3 -Wno-unknown-attributes \
-Wno-deprecated-declarations \
-Wno-constant-conversion \
-Wno-static-in-inline")
add_definitions(-DHAVE_NEON_X86=1 -DHAVE_NEON=1)
endif ()
add_library(
yourLibrary
SHARED
${ANDROID_NDK}/sources/android/cpufeatures/cpu-features.c
)
事實上并不是只有arm架構才支持SIMD,x86也是支持的(SSE),并且Android也提供了適用于x86的NEON_2_SSE.h。x86并不直接支持neon指令,而是通過這個頭文件將其轉為sse指令,以提供與neon相同的api。有興趣的同學可以研究一下。
總結
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