Apple移动设备处理器指令集 armv6、armv7、armv7s及arm64

一、概要

平时项目开发中，可能使用第三方提供的静态库.a，如果.a提供方技术不成熟，使用的时候就会出现问题，例如：

在真机上编译报错：No architectures to compile for (ONLY_ACTIVE_ARCH=YES, active arch=x86_64, VALID_ARCHS=i386).

在模拟器上编译报错：No architectures to compile for (ONLY_ACTIVE_ARCH=YES, active arch=armv7s, VALID_ARCHS=armv7 armv6).

要解决以上问题，就要了解一下Apple移动设备处理器指令集相关的一些细节知识。

二、几个重要概念

1、ARM

ARM处理器，特点是体积小、低功耗、低成本、高性能，所以几乎所有手机处理器都基于ARM，在嵌入式系统中应用广泛。

2、ARM处理器指令集

armv6｜armv7｜armv7s｜arm64都是ARM处理器的指令集，这些指令集都是向下兼容的，例如armv7指令集兼容armv6，只是使用armv6的时候无法发挥出其性能，无法使用armv7的新特性，从而会导致程序执行效率没那么高。

还有两个我们也很熟悉的指令集：i386｜x86_64 是Mac处理器的指令集，i386是针对intel通用微处理器32架构的。x86_64是针对x86架构的64位处理器。所以当使用iOS模拟器的时候会遇到i386｜x86_64，iOS模拟器没有arm指令集。

Arm处理器，因为其低功耗和小尺寸而闻名，几乎所有的手机处理器都基于arm，其在嵌入式系统中的应用非常广泛，它的性能在同等功耗产品中也很出色。

Armv6、armv7、armv7s、arm64都是arm处理器的指令集，所有指令集原则上都是向下兼容的，如iPhone4S的CPU默认指令集为armv7指令集，但它同时也兼容armv6指令集，只是使用armv6指令集时无法充分发挥其性能，即无法使用armv7指令集中的新特性，同理，iPhone5的处理器标配armv7s指令集，同时也支持armv7指令集，只是无法进行相关的性能优化，从而导致程序的执行效率没那么高。

需要注意的是iOS模拟器没有运行arm指令集，编译运行的是x86指令集，所以，只有在iOS设备上，才会执行设备对应的arm指令集。

目前为止Apple移动设备默认指令集（2014.8.22）

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

armv7 设备： iPhone3GS, iPhone4, iPhone4S

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

                      iPod Touch 3G, iPod Touch4

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

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

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XCode中与指令集相关的选项（Build Settings 面板下 Architectures）：

Architectures：      

指明选定Target要求被编译生成的二进制包所支持的指令集支持指令集是通过编译生成对应的二进制数据包实现的，如果支持的指令集数目有多个，就会编译出包含多个指令集代码的数据包，从而会造成最终编译生成的包很大。

Valid Architectures：

指明可能支持的指令集并非Architectures列表中指明的指令集都会被支持，Valid Architectures限制可能被支持的指令集的范围，即Valid Architectures和Architectures列表的交集，才是XCode最终生成二进制包所支持的指令集。

比如，将Architectures支持arm指令集设置为：armv7,armv7s，对应的Valid Architectures的支持的指令集设置为：armv7s,arm64，那么此时，XCode生成二进制包所支持的指令集只有armv7s 。 

Build Active Architecture Only:

指明是否只编译当前连接设备所支持的指令集

该选项起作用的条件有两个，必须同时满足才会起作用：

1. 其值设置为YES

2. XCode成功连接调试设备

假定我们将Build Active Architecture Only值设置为YES，同时XCode连接上手机iPhone5S（匹配指令集arm64）

1. 第一种情况

Architectures:  armv7, armv7s, arm64

ValidArchitectures:  armv6, armv7s, arm64

生成二进制包支持的指令集： arm64 

2. 第二种情况

Architectures: armv6, armv7, armv7s

Valid Architectures:  armv6, armv7s, arm64

生成二进制包支持的指令集： armv7s 

3. 第三种情况

Architectures:  armv6, armv7

Valid Architectures: armv6, armv7s, arm64

生成二进制包支持的指令集： armv7

4. 第四种情况

Architectures: armv6

Valid Architectures: armv6, armv7s, arm64

生成二进制包支持的指令集： 虽然编译成功了，但是并没有任何目标生成， 因为从XCode4.5开始，就不再支持armv6指令集，所以列表中写了也是白写。

5. 第五种情况

Architectures: armv7, armv7s, arm64

Valid Architectures: armv7，armv7s

生成二进制包支持的指令集： 编译出错信息

 

 



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


 

可以看出：当Build Active Architecture Only起作用时：

连接的手机指令集匹配是由高到低（arm64 > armv7s > armv7）依次匹配的。

如连接手机为iPhone5S，其默认指令集为arm64，若Architectures列表为armv7, armv7s,则会选取armv7s指令集为目标指令集，如果此时Valid Architectures列表中包含该指令集，则成功生成的二进制包只支持armv7s指令集，若alid Architectures列表不包含此指令集，则编译将会出错：

 

 



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


 

同样的，若Architectures列表为armv7，则会选取armv7作为目标指令集，若Valid Architectures列表中包含了armv7指令集，则能够成功生成二进制包，其支持的指令集只有armv7，若Valid Architectures列表中不包含armv7，则编译失败。

建议：通常Debug模式设置值为Yes，Release模式设置为No