OpenMP在ARM-Linux以及NDK中的编译和使用

OpenMP在ARM-Linux以及NDK中的编译和使用

参考：http://blog.sina.com.cn/s/blog_602f87700102w1ki.html

 

以前对OpenCV在ARM-Linux，ARM-Android上的优化做了很多编译方面的努力，例如添加TBB支持，添加CUDA支持（NvidiaK1平台上）。这次突然听同事说增加了OpenMP选项后，在Windows+X86上有极大的优势，adaboost速度提高3倍。所以赶快在ARM-Android-NDK上测试一下。

 

 

0. OpenMP基础：

OpenMP（OpenMulti-Processing）是由OpenMPArchitecture Review Board牵头提出的，并已被广泛接受的，用于共享内存并行系统的多线程程序设计的一套指导性注释（CompilerDirective）。OpenMP支持的编程语言包括C语言、C++和Fortran；而支持OpenMP的编译器包括Sun Studio和Intel Compiler，以及开放源码的GCC和Open64编译器。OpenMP提供了对并行算法的高层的抽象描述，程序员通过在源代码中加入专用的pragma来指明自己的意图，由此编译器可以自动将程序进行并行化，并在必要之处加入同步互斥以及通信。当选择忽略这些pragma，或者编译器不支持OpenMP时，程序又可退化为通常的程序（一般为串行），代码仍然可以正常运作，只是不能利用多线程来加速程序执行。

 

1. OpenMP在X86 Linux上的展现：

例子代码：

#include
int main(int argc, char* argv[])
{

#pragma omp parallel

printf("Hello, world.\n");
return 0;
}

普通编译：

g++ OpenMP_Test.cpp -o test

运行：

# ./test
Hello, world.

 

增加OpenMP 编译选项的编译：

 g++ -fopenmp OpenMP_Test.cpp -o test

运行：

#./test
Hello, world.
Hello, world.
Hello, world.
Hello, world.

证明-fopenmp在GCC下有效。代码的OpenMP能力得到支持。

#pragma ompparallel 仅在您指定了 -fopenmp 编译器选项后才会发挥作用。在编译期间，GCC会根据硬件和操作系统配置在运行时生成代码，创建尽可能多的线程。每个线程的起始例程为代码块中位于指令之后的代码。这种行为是 隐式的并行化，而OpenMP本质上由一组功能强大的编译指示组成，帮您省去了编写大量样本文件的工作。我的Linux机器为4核CPU。所有有4个thread. 

 

 

2. OpenMP在ARM-Anrdoid-NDK上的展现：

代码不变。

Android.mk内容如下：

LOCAL_PATH := $(call my-dir)

include $(CLEAR_VARS)
LOCAL_ARM_MODE := arm
LOCAL_MODULE := test
LOCAL_SRC_FILES := OpenMP_Test.cpp

 

 

LOCAL_CXXFLAGS := -fopenmp
LOCAL_CFLAGS +=  -fopenmp
LOCAL_LDLIBS := -llog -fopenmp
include $(BUILD_EXECUTABLE)

 

Application.mk内容如下：

# Build both ARMv5TE and ARMv7-A machine code.
APP_PLATFORM = android-8

APP_ABI := armeabi-v7a
#APP_ABI := $(ARM_ARCH)

#Sam modify it to release
#APP_OPTIM := release
APP_OPTIM := debug
#APP_OPTIM = $(MY_OPTIM)

APP_CPPFLAGS += -fexceptions
APP_CPPFLAGS += -frtti

#sam modify it from gnustl_static to gnustl_shared
#APP_STL := gnustl_static
#APP_STL       := gnustl_shared
APP_STL := gnustl_shared

#APP_CPPFLAGS += -fno-rtti

#
APP_CPPFLAGS += -Dlinux -fsigned-char
APP_CFLAGS += -fsigned-char
#APP_CPPFLAGS += $(MY_CPPFLAGS) -Dlinux
#STLPORT_FORCE_REBUILD := true

 

编译后运行：

$./test                                      
Hello, world.
Hello, world.
Hello, world.
Hello, world.

证明-fopenmp在NDK下有效。代码的OpenMP能力得到支持。

K1平台是4 Core的。所以有4个thread. 

 

3. OpenCV4AndroidOpenMP支持：

#!/bin/sh
cd `dirname $0`/..

mkdir -p build_android_arm
cd build_android_arm

cmake -DCMAKE_BUILD_WITH_INSTALL_RPATH=ON-DHAVE_EIGEN=1  -DHAVE_CAMV4L2=ON -DBUILD_TBB=ON-DWITH_TBB=ON -DHAVE_OPENMP=1 -DBUILD_EXA
MPLES=1 -DANDROID_ABI="armeabi-v7a" -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=../android/android.toolchain.cmake $@../..

只要如此编译，则OpenCV 支持OpenMP.

 

4. OpenMP 指令和库函数：

 C/C++中，OpenMP指令的使用格式为：

＃pragmaomp 指令 [子句[子句]…]

#pragma omp parallel for
    for (int j = 0; j < 4; j++)
  {
        printf("j=[%d], ThreadId =[%d]\n", j, omp_get_thread_num());
    }
#endif

 

如果报找不到符号，可以：-lgom

总结一下，在pc上，时间加倍，但是在arm多核上，效果可以，时间减少约50%。