FFTW3在Android平台的移植

1.下载FFTW代码：http://fftw.org

2.下载NDK环境：http://developer.android.com/tools/sdk/ndk/index.html

如果上外网连接不好，建议使用百度浏览器或者翻墙软解搞定。

 

本人开发环境如下

Build平台：ubuntu linux 64位

Host平台：规格是arm cortex-A7 单核 1.2GHz

Host系统：android

FFTW版本为：fftw3.3.4

NDK版本为： android-ndk-r10d-linux-x86_64.bin

 

开发流程：

Step 1：先在NDK环境下编译FFTW库，编译出静态链接库。

Step 2：再调用该库编译成可执行文件或者动态链接库。

Step 3：测试结果

Step1： 

1> 文件目录：

——android-ndk-r10d

——fftw3.3.4

——fftw_install

 

2> 配置系统变量：

NDK_DIR="/home/zhouxiaoyong/android-ndk-r9c"

INSTALL_DIR="`pwd`/fftw3"

SRC_DIR="`pwd`/../fftw-3.3.4"

cd $SRC_DIR 

export PATH="$NDK_DIR/toolchains/arm-linux-androideabi-4.8/prebuilt/linux-x86_64/bin/:$PATH"

export SYS_ROOT="$NDK_DIR/platforms/android-8/arch-arm/"

export CC="arm-linux-androideabi-gcc--sysroot=$SYS_ROOT -march=armv7-a -mfloat-abi=softfp"

export LD="arm-linux-androideabi-ld"

export AR="arm-linux-androideabi-ar"

export RANLIB="arm-linux-androideabi-ranlib"

export STRIP="arm-linux-androideabi-strip"

export CFLAGS="-mfpu=neon-mfloat-abi=softfp -O3 -fPIC -ldl" 

mkdir -p $INSTALL_DIR

 

3> 配置编译配置

./configure --host=arm-eabi         \

       --prefix=$INSTALL_DIR  \

       LIBS="-lc -lgcc"        \

       --enable-single           \

       --enable-float            \

       --enable-shared=yes       \     尽管配置了，还是没有产生动态库

       --enable-neon            \

       --enable-maintainer-mode  \

       --disable-fortran          \

 

4> make -j16 && make install

 

Step 2: 

 1> 编写 android.mk：

LOCAL_PATH := $(call my-dir)

include $(CLEAR_VARS)

LOCAL_C_INCLUDES:= $(LOCAL_PATH)/fftw3/include

LOCAL_SRC_FILES:= test.c

LOCAL_LDFLAGS +=-Wl,--no-warn-shared-textrel

LOCAL_MODULE := test_android

LOCAL_SHARED_LIBRARIES:= libcutils \

                         libutils  \

                         Liblog

 

# LOCAL_STATIC_LIBRARIES:=fftw3f/lib/libfftw3f

 

LOCAL_LDFLAGS += $(LOCAL_PATH)/fftw3/lib/libfftw3f.a

LOCAL_MODULE_TAGS := optional

include $(BUILD_EXECUTABLE)

 

2> 测试代码：

       此文件中包含FFTW编译出来的库，可下载直接在Android开发工程下编译运行。

http://download.youkuaiyun.com/detail/opentld/8510837

 

Step 3：测试结果 

1> 正确性测试：

使用MATLAB生成一个矩阵magic(8)， 使用 fft2() 和ifft2()先后进行前向傅里叶变换和后向傅里叶变换。结果与ARM端的结果相对比。

结论：正向变换结果完全一致。反向结果相差一个常量系数。Matlab的ifft2()可以得到原矩阵。而测试代码中需要对每个元素除以矩阵size大小之后才可以得到原矩阵。

 

2> 性能测试：

测试结果案例：

root@android:/test # ./test_android160                                

./test_android 160                                                     

width = 160 height = 160                                               

timeEnd = 317963971   timeStart =317958426   time consumption = 5    

timeEnd = 317977398   timeStart = 317971659   time consumption = 5    

timeEnd = 317987181   timeStart =317981557   time consumption = 5    

timeEnd = 318000068   timeStart =317991381   time consumption = 8    

timeEnd = 318010155   timeStart =318004281   time consumption = 5    

timeEnd = 318019852   timeStart =318014198   time consumption = 5    

timeEnd = 318029777   timeStart =318024043   time consumption = 5    

timeEnd = 318042624   timeStart =318036796   time consumption = 5    

timeEnd = 318052469   timeStart = 318046719   time consumption = 5    

timeEnd = 318062412   timeStart =318056525   time consumption = 5    

Destroy is OK *****                                                    

root@android:/test #    

注意时间单位是微妙，最后取舍时间单位为毫秒

本人测试的时间要比参考资料中（2）时间要小30%~ 40%（而单核CPU计算能力应该是不如对方的），不知道对方是否开启 –O3优化。

 

 192        

 timeconsumption= 14

 timeconsumption= 10 

 timeconsumption= 10 

 timeconsumption= 10 

 timeconsumption= 10 

 timeconsumption= 10 

 timeconsumption= 10 

 timeconsumption= 13 

 timeconsumption= 10 

 timeconsumption= 13

 

128

 timeconsumption= 7   

 timeconsumption= 3  

 timeconsumption= 3  

 timeconsumption= 4  

 timeconsumption= 3  

 timeconsumption= 4  

 timeconsumption= 4  

 timeconsumption= 3  

 timeconsumption= 4  

 timeconsumption= 4    

            

 64             

 imeStart = 0 

 timeconsumption= 0  

 timeconsumption= 0  

 timeconsumption= 0  

 timeconsumption= 0  

 timeconsumption= 0  

 timeconsumption= 0  

 timeconsumption= 0  

 timeconsumption= 0  

 timeconsumption= 0  

               

0.6到0.8毫秒之间

                

资料参考：

(1).http://fftw.org/

(2).http://he-kai.com/2014/01/16/编译且移植fftw3到android手机上1/

(3).http://he-kai.com/2014/01/16/编译且移植fftw3到android手机上2/