Apple行動裝置處理器指令集 armv6、armv7、armv7s及arm64

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一、概要

平時項目開發中，可能使用第三方提供的靜態庫.a，如果.a提供方技術不成熟，使用的時候就會出現問題，例如：

在真機上編譯報錯：No architectures to compile for (ONLY_ACTIVE_ARCH=YES, active arch=x86_64, VALID_ARCHS=i386).

在模擬器上編譯報錯：No architectures to compile for (ONLY_ACTIVE_ARCH=YES, active arch=armv7s, VALID_ARCHS=armv7 armv6).

要解決以上問題，就要瞭解一下Apple行動裝置處理器指令集相關的一些細節知識。

二、幾個重要概念

1、ARM

ARM處理器，特點是體積小、低功耗、低成本、高效能，所以幾乎所有手機處理器都基於ARM，在嵌入式系統中應用廣泛。

2、ARM處理器指令集

armv6｜armv7｜armv7s｜arm64都是ARM處理器的指令集，這些指令集都是向下相容的，例如armv7指令集相容armv6，只是使用armv6的時候無法發揮出其效能，無法使用armv7的新特性，從而會導致程式執行效率沒那麼高。

還有兩個我們也很熟悉的指令集：i386｜x86_64 是Mac處理器的指令集，i386是針對intel通用微處理器32架構的。x86_64是針對x86架構的64位處理器。所以當使用iOS模擬器的時候會遇到i386｜x86_64，iOS模擬器沒有arm指令集。

Arm處理器，因為其低功耗和小尺寸而聞名，幾乎所有的手機處理器都基於arm，其在嵌入式系統中的應用非常廣泛，它的效能在同等功耗產品中也很出色。

 

Armv6、armv7、armv7s、arm64都是arm處理器的指令集，所有指令集原則上都是向下相容的，如iPhone4S的CPU預設指令集為armv7指令集，但它同時也相容armv6指令集，只是使用armv6指令集時無法充分發揮其效能，即無法使用armv7指令集中的新特性，同理，iPhone5的處理器標配armv7s指令集，同時也支援armv7指令集，只是無法進行相關的效能最佳化，從而導致程式的執行效率沒那麼高。

 

需要注意的是iOS模擬器沒有運行arm指令集，編譯啟動並執行是x86指令集，所以，只有在iOS裝置上，才會執行裝置對應的arm指令集。

 

目前為止Apple行動裝置預設指令集（2014.8.22）

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armv6 裝置： iPhone, iPhone2, iPhone3G, 第一代、第二代 iPod Touch

armv7 裝置： iPhone3GS, iPhone4, iPhone4S

                      iPad, iPad2, iPad3(The New iPad), iPad mini

                      iPod Touch 3G, iPod Touch4

armv7s裝置： iPhone5, iPhone5C, iPad4(iPad with Retina Display)

arm64 裝置： iPhone5S, iPad Air, iPad mini2(iPad mini with Retina Display)

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XCode中與指令集相關的選項（Build Settings 面板下 Architectures）：

 

Architectures：      

指明選定Target要求被編譯產生的二進位包所支援的指令集支援指令集是通過編譯產生對應的位元據包實現的，如果支援的指令集數目有多個，就會編譯出包含多個指令集代碼的資料包，從而會造成最終編譯產生的包很大。

 

Valid Architectures：

指明可能支援的指令集並非Architectures列表中指明的指令集都會被支援，Valid Architectures限制可能被支援的指令集的範圍，即Valid Architectures和Architectures列表的交集，才是XCode最終產生二進位包所支援的指令集。

 

比如，將Architectures支援arm指令集設定為：armv7,armv7s，對應的Valid Architectures的支援的指令集設定為：armv7s,arm64，那麼此時，XCode產生二進位包所支援的指令集只有armv7s 。 

 

Build Active Architecture Only:

指明是否只編譯當前串連裝置所支援的指令集

該選項起作用的條件有兩個，必須同時滿足才會起作用：

1. 其值設定為YES

2. XCode成功串連調試裝置

假定我們將Build Active Architecture Only值設定為YES，同時XCode串連上手機iPhone5S（匹配指令集arm64）

 

1. 第一種情況

Architectures:  armv7, armv7s, arm64

ValidArchitectures:  armv6, armv7s, arm64

產生二進位包支援的指令集： arm64 

 

2. 第二種情況

Architectures: armv6, armv7, armv7s

Valid Architectures:  armv6, armv7s, arm64

產生二進位包支援的指令集： armv7s 

 

3. 第三種情況

Architectures:  armv6, armv7

Valid Architectures: armv6, armv7s, arm64

產生二進位包支援的指令集： armv7

 

4. 第四種情況

Architectures: armv6

Valid Architectures: armv6, armv7s, arm64

產生二進位包支援的指令集： 雖然編譯成功了，但是並沒有任何目標產生， 因為從XCode4.5開始，就不再支援armv6指令集，所以列表中寫了也是白寫。

 

5. 第五種情況

Architectures: armv7, armv7s, arm64

Valid Architectures: armv7，armv7s

產生二進位包支援的指令集： 編譯出錯資訊

  
 
  
  
 No architectures to compile for (ONLY_ACTIVE_ARCH=YES, active arch=arm64, VALID_ARCHS=armv7 armv7s)  
 
 

可以看出：當Build Active Architecture Only起作用時：

串連的手機指令集匹配是由高到低（arm64 > armv7s > armv7）依次匹配的。

 

如串連手機為iPhone5S，其預設指令集為arm64，若Architectures列表為armv7, armv7s,則會選取armv7s指令集為目標指令集，如果此時Valid Architectures列表中包含該指令集，則成功產生的二進位包只支援armv7s指令集，若alid Architectures列表不包含此指令集，則編譯將會出錯：

  
 
  
  
 No architectures to compile for (ONLY_ACTIVE_ARCH=YES, active arch=armv7s, VALID_ARCHS=armv7 arm64)  
 
 

 

同樣的，若Architectures列表為armv7，則會選取armv7作為目標指令集，若Valid Architectures列表中包含了armv7指令集，則能夠成功產生二進位包，其支援的指令集只有armv7，若Valid Architectures列表中不包含armv7，則編譯失敗。

建議：通常Debug模式設定值為Yes，Release模式設定為No

Apple行動裝置處理器指令集 armv6、armv7、armv7s及arm64