Jämförelse av Android Runtime och native : Fast Fourier Transform på Android

This thesis investigates the performance differences between Java code compiled by Android Runtime and C++ code compiled by Clang on Android. For testing the differences, the Fast Fourier Transform (FFT) algorithm was chosen to demonstrate examples of when it is relevant to have high performance computing on a mobile device. Different aspects that could affect the execution time of a program were examined. One test measured the overhead related to the Java Native Interface (JNI). The results showed that the overhead was insignificant for FFT sizes larger than 64. Another test compared matching implementations of FFTs between Java and native code. The conclusion drawn from this test was that, of the converted algorithms, Columbia Iterative FFT performed the best in both Java and C++. A third test, evaluating the performance of vectorization, proved to be an efficient option for native optimization. Finally, tests examining the effect of using single-point precision (float) versus double-point precision (double) data types were covered. Choosing float could improve performance by using the cache in an efficient manner.I denna studie undersöktes prestandaskillnader mellan Java-kod kompilerad av Android Runtime och C++-kod kompilerad av Clang på Android. En snabb Fourier Transform (FFT) användes under experimenten för att visa vilka användningsområden som kräver hög prestanda på en mobil enhet. Olika påverkande aspekter vid användningen av en FFT undersöktes. Ett test undersökte hur mycket påverkan Java Native Interface (JNI) hade på ett program i helhet. Resultaten från dessa tester visade att påverkan inte var signifikant för FFT-storlekar större än 64. Ett annat test undersökte prestandaskillnader mellan FFT-algoritmer översatta från Java till C++. Slutsatsen kring dessa tester var att av de översatta algoritmerna var Columbia Iterative FFT den som presterade bäst, både i Java och i C++. Vektorisering visade sig vara en effektiv optimeringsteknik för arkitekturspecifik kod skriven i C++. Slutligen utfördes tester som undersökte prestandaskillnader mellan flyttalsprecision för datatyperna float och double. float kunde förbättra prestandan genom att på ett effektivt sätt utnyttja processorns cache