在 Android 上运行开源版 GFXBench（1）构建篇

您是否知道 GFXBench 这款 GPU 基准测试软件？
它是 Kishonti 公司开发的可在 Windows、Linux、Android、iPhone 等多平台运行的 GPU 基准测试软件。

GFXBench - unified graphics benchmark based on DXBenchmark (DirectX) and GLBenchmark (OpenGL ES)

过去每当买到新的 Android 设备时，都会从 Android 应用商店下载并运行这个基准测试。

以下是促使我写这篇文章的来由。

1. 时隔许久购买了新的 Android 平板
2. 在应用商店搜索 GFXBench 却找不到？
3. 在过去 Android 设备上已安装的 GFXBench 也无法连接服务器，无法启动？
4. 以为只是维护时机不对，就等了大约一个月，情况依旧没有变化
5. 觉得情况实在不对，调查后发现该服务已停止，且已在 GitHub 上开源！

开源似乎发生在 2025 年年底。
KISHONTI Milestones - our History

GFXBench and CompuBench are shutting down after 21 years, source code and toplist database move to GitHub

对我而言，这不仅仅是一款普通的基准测试软件，还有更深的感情。

因为我曾经做过一项业务，将商业版的源代码（而非免费的下载版）移植到自家产品的板卡（非 Android 平台）上，然后运行基准测试。
GFXBench 中包含多种基准测试项目，当时是 T-Rex/Manhattan 时代左右。
（有关基准测试种类的内容将在下次的“执行篇”中介绍）
当时拿到的早期访问源代码可移植性不佳，我花了不少工夫进行移植和调试......

如今它已经在 GitHub 上开源了。
GitHub - Kishonti-Opensource-gfxbench

虽然让我感慨时代的变迁、回忆当年的点滴，但我还是怀着对过去工作及开源这件事的感激之情，开始进行构建并尝试运行。

本次的目标如下。

• 掌握从源代码构建 GFXBench 并在 Android 设备上运行的技巧
  • 构建环境：Windows 11
  • 构建目标：Android 版，同时考虑到我收集的 Android 设备中包含较旧版本，希望能在较旧的 Android 系统上也能运行
• 通过此方法，不仅可以替代那些已无法运行的可执行二进制文件，还能在想对源代码做实验性修改时，轻松在本地进行测试

适用对象如下。

• 有 Android 应用开发经验
  • 能使用 Android Studio、sdkmanager、adb 命令
  • 能将 Android 设备切换到开发者模式
• 不会对命令行操作、补丁、环境变量感到困惑
• 熟悉图形 API（本次为 OpenGL ES）者将更易享受本过程

GitHub GFXBench 官方的 Android 构建步骤如下（下文称为“官方步骤”）。
doc/gfxbench_gl_android_build.txt

接下来将按照此内容搭建构建环境。

以下引用官方步骤，逐项进行说明。

./sdkmanager  "ndk;28.0.12674087" "build-tools;35.0.0" "platforms;android-35" "platform-tools" "cmdline-tools;latest"

- Android NDK 28.0.12674087 (tested version), GCC is no longer supported
   http://developer.android.com/sdk/ndk/index.html

- Android SDK, API Level 35 (recommended versions, store version built with API 35)
   http://developer.android.com/sdk/index.html

根据此内容，通过 sdkmanager 下载上述组件。
本次我在 Android Studio 中启动 sdkmanager 的 GUI，指定各版本进行下载。
各安装目录稍后会在环境变量中指定。

- On Windows suggested shell is Git Bash (Cygwin nor WSL is not supported)
   https://git-scm.com/downloads

安装 Git Bash。构建时的命令行操作也将在 Git Bash 上进行。

- CMake 3.5.0 or newer (tested with CMake 3.21)
   http://www.cmake.org/cmake/resources/software.html

- Swig 3.0.12 or 4.0.2 (tested with 3.0.12 and 4.0.2)
  http://swig.org/download.html

- Java Development Kit (e.g.: openjdk17)

分别进行安装。本次使用的版本如下：3.21、4.0.2、openjdk17
JDK 的安装目录稍后会在环境变量中指定。

- Add cmake and swigwin applications to `PATH` (on Windows)

按照要求将 cmake 和 swigwin 添加到环境变量 PATH 中。

从这里开始，是对官方步骤的补充。

- pythonインストール  

官方步骤中未提及，但构建需要 Python，因此需安装 Python。
其它平台的安装说明中提到 Python 时也未说明版本，这里使用版本 3.14.5。
此外，在 Windows 11 中，python 命令会关联到 Windows 商店的安装程序，需要将此关联取消。
在 Windows 11 的
设置 > 应用 > 应用的详细设置 > 应用执行别名
中将以下两项关闭：

• “应用安装程序 python.exe”
• “应用安装程序 python3.exe”

- CUDA Toolkitインストール  

同样官方步骤中未提及，但构建需要 CUDA Toolkit，因此需安装 CUDA Toolkit。
虽然是 Android 版却需要 CUDA？这是因为在 frameworks/cudaw 框架中被用作跨平台的通用组件。
其用途也仅限于信息收集，而非在基准测试主体中执行。由于采用 dlopen 方式加载 CUDA 库，而不是直接链接，即使针对 Android 版本，也不会引发构建错误或运行异常（只要有头文件即可）。
如果愿意，也可以通过修改构建环境或源代码将其去除，但本次为了减少变更，保留了其原状。
（后文也会提到需做少量修正）
本次构建使用的是 PC 上已安装的 v10.2。

以下操作将在 Git Bash 中进行。

从 GitHub 仓库执行 git clone：

git clone https://github.com/Kishonti-Opensource/gfxbench.git

在我的环境中，所需存储空间约为：

• 构建前：约 6.5GB
• 构建后：约 18GB

对官方步骤的补充。

按如下方式修改 CUDA 头文件路径的设置。
在 GitHub workflow 步骤 .github/workflows/main.yml 中，构建环境似乎为 Linux，此处为 Windows 构建环境所需的修改。
同时还做了修改，以便在 Windows 环境中能不受复制命令影响地正确复制。
CUDA 安装目录名称请根据实际环境进行相应调整。

diff --git a/frameworks/cudaw/CMakeLists.txt b/frameworks/cudaw/CMakeLists.txt
index 0cc4a30e..710b4519 100644
--- a/frameworks/cudaw/CMakeLists.txt
+++ b/frameworks/cudaw/CMakeLists.txt
@@ -13,7 +13,9 @@ add_library(cudaw STATIC
 
 if(ANDROID)
     execute_process(
-        COMMAND cp -rL /usr/local/cuda/include ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/include/nvidia
+        COMMAND ${CMAKE_COMMAND} -E copy_directory
+            "C:/Program Files/NVIDIA GPU Computing Toolkit/CUDA/v10.2/include"
+            ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/include/nvidia
         RESULT_VARIABLE COPY_RESULT
     )
     if(NOT COPY_RESULT EQUAL 0)

回到官方步骤，进行构建。

在 git clone 后的源码顶层目录，设置以下环境变量。
对官方步骤的补充/修正 如下：

• 增加 JAVA_HOME
• 将 NDK 版本按前述修改为 28.0.12674087

各目录名称请根据实际环境进行相应调整。
（通过 sdkmanager 安装的如果使用默认设置，应该为以下目录名称）

export JAVA_HOME="/c/Tools/jdk-17.0.18+8"
export ANDROID_NDK="$HOME/AppData/Local/Android/Sdk/ndk/28.0.12674087/"
export ANDROID_HOME="$HOME/AppData/Local/Android/Sdk"
export NG_CMAKE_TOOLCHAIN_FILE="$HOME/AppData/Local/Android/Sdk/ndk/28.0.12674087/build/cmake/android.toolchain.cmake"
export CMAKE_MAKE_PROGRAM="$HOME/AppData/Local/Android/Sdk/ndk/28.0.12674087/prebuilt/windows-x86_64/bin/make.exe"

export WORKSPACE=$PWD
export PLATFORM=android-arm64-v8a
export CONFIG=Release
export APPLICATION_TYPE=gui

另外，在我的环境中（Git Bash 使用 UTF-8 + openjdk17），JDK 的命令输出出现了乱码，但通过以下设置可避免该问题。

export JAVA_TOOL_OPTIONS=-Dfile.encoding=UTF-8

按照官方步骤执行以下脚本：

scripts/build-3rdparty.sh
scripts/build.sh

构建成功后，会在构建控制台日志中显示的目录下生成 gfxbench-5.1.5+corporate.apk 文件。
在我的环境中，大小如下：

• apk 大小：约 1.2GB
• 在 Android 设备上启动后的大小：约 3.4GB
  ※有关安装、启动方法将在下次的“执行篇”中介绍
  ※启动后大小增加是因为首次启动时，apk 内捆绑的数据会被解压到应用数据区域

生成的 apk 文件的各版本信息如下：

• platformBuildVersionCode='35'
• compileSdkVersion='35'
• minSdkVersion:'21'
• targetSdkVersion:'35'

minSdkVersion:'21'（Android 5.0），因此可以安装在较旧的 Android 设备上，并有望正常运行。

本次是以最少的修改方案、并遵循官方说明的方式进行构建，但也可考虑以下几种变体。
将在未来几篇文章中介绍这些内容。
（对我而言，从此才是重头戏）

本次示例中通过设置 PLATFORM=android-arm64-v8a 将 Android 平台固定，但也存在包含多个平台的通用 APK 构建流程。
scripts/build-multiarch-apk.sh
特别是考虑到在较旧 Android 设备上运行，可能还需要 android-armv7a，可在需要兼容多平台时使用。

minSdkVersion:'21'（Android 5.0），因此应能安装并在较旧 Android 设备上运行。

虽然如此，但实际测试时发现需要进行修正。
运行时会在 Android 设备上出现错误。
可能在 Android 8 之前的版本上会出现问题。

本文示例中以 APPLICATION_TYPE=gui 进行构建，但也可按 developer 方式构建。不过实际测试时同样需做修正。
构建时会出现错误。
Developer 版具有如下优势：

• 必须采用不将数据捆绑到 apk 内的形式，数据需通过 adb push 单独推送
  通过 adb push 的数据大小约 2.2GB。还可能按所需基准测试部分（按目录）进行精简
• 应用的 GUI 与 gui 版有所不同，apk 文件本身也变小至约 4MB
  修改应用后重新安装的循环将更加轻便
• 也许还能有所意外的收获 :-)

另外，官方步骤最后有一段以 Legacy install process for developer app (not supported) 开头的特殊流程。
其中似乎提到可支持 4.4.4_r1（SdkVersion:'19'）及更早版本，但这里不在讨论范围内。

本文介绍了 GFXBench 这款基准测试软件的来龙去脉，并完成了构建工作。
下篇将实际运行并测试基准分数。

本文中提供的构建修正补丁及引用的构建步骤，均基于以 BSD 3-Clause License 公开的 Kishonti-Opensource/gfxbench 源代码及文档（doc/gfxbench_gl_android_build.txt）进行使用和引用。

• 原始版权： (c) 2005–2025 Kishonti Ltd.
• 许可证： BSD 3-Clause License
• 关于文档的权利： 文章中引用的官方构建步骤文字版权归原作者 Kishonti Ltd. 所有。

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本文中提供的补丁和步骤均以特定验证环境中的现状（AS IS）提供，不对其准确性或安全性作任何保证。
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