启动映像配置文件

Android 11 或更高版本支持生成启动映像配置文件，其中封装了有关各种系统级组件（例如系统服务器和启动类路径）代码的信息。Android 运行时 (ART) 使用此信息执行系统范围的优化，其中一些优化对于 Android 的性能至关重要，并且会影响所有非原生代码（系统或应用级别）的执行。在某些情况下，启动映像配置文件可以将执行性能和内存消耗提高两位数百分比。

获取启动配置文件信息

启动映像配置文件源自关键用户历程 (CUJ) 期间执行的应用的配置文件。在特定的设备配置中，ART 会捕获（作为 JIT 配置文件的一部分）应用使用的启动类路径方法和类，然后将该信息记录在应用配置文件中（例如，/data/misc/profiles/cur/0/com.android.chrome/primary.prof），其中该信息按启动类路径 Dalvik EXecutable (DEX) 文件编制索引（请参阅 ART 配置文件格式）。

查看 CUJ 期间记录的应用配置文件，以确定启动类路径的哪个部分最常用且最重要（例如，请参阅 ART 配置文件格式）。包含所有方法或类会对性能产生负面影响，因此请关注最常用的代码路径。例如，如果启动类路径中的某个方法仅被单个应用使用，则不应将其作为启动配置文件的一部分。每个设备都应根据 CUJ 选择和测试产生的数据量配置方法/类选择。

要从设备上的所有单个应用配置文件聚合启动类路径信息，请运行 adb shell cmd package snapshot-profile android 命令。您可以使用聚合信息作为处理和方法/类选择的基础，而无需手动聚合单个配置文件（当然，如果需要，您也可以手动聚合）。

Boot image profile

图 1. 获取启动映像配置文件的流程

启动映像配置文件数据

启动映像配置文件包括以下文件和数据。

  • 启动类路径的配置文件 (frameworks/base/config/boot-image-profile.txt)。确定要优化启动类路径中的哪些方法、启动 .art 映像中包含哪些类以及如何布局相应的 DEX 文件。

  • 预加载类列表。确定要在 Zygote 中预加载哪些类。

  • 系统服务器组件的配置文件 (frameworks/base/services/art-profile)。确定要优化/编译系统服务器中的哪些方法、启动 .art 映像中包含哪些类以及如何布局相应的 DEX 文件。

ART 配置文件格式

ART 配置文件捕获来自每个已加载 DEX 文件的信息，包括有关值得优化的方法和启动期间使用的类的信息。启用启动映像分析后，ART 还会将启动类路径和系统服务器 JAR 文件包含在配置文件中，并使用使用每个 DEX 文件的软件包名称来注释每个 DEX 文件。

例如，使用以下命令转储原始启动映像配置文件

adb shell profman --dump-only --profile-file=/data/misc/profman/android.prof

这将生成类似于以下的输出

=== Dex files  ===
=== profile ===
ProfileInfo [012]

core-oj.jar:com.google.android.ext.services [index=0] [checksum=e4e3979a]
        hot methods: 520[], 611[] …
        startup methods: …
        classes: …
...
core-oj.jar:com.android.systemui [index=94] [checksum=e4e3979a]
        hot methods: 520[], 521[]…
        startup methods: …
        classes: …

在上面的示例中

  • core-oj.jar 由 com.google.android.ext.services 和 com.android.systemui 使用。每个条目列出了从 core-oj.jar 使用的两个软件包。

  • 两个进程都使用 DEX 索引为 520 的方法，但只有 systemui 进程使用 DEX 索引为 521 的方法。同样的原理适用于其他配置文件部分（例如，启动类）。

在数据处理期间，根据使用情况过滤方法/类，优先考虑系统级进程（例如，系统服务器或 systemui）或可能不常用但仍然重要的方法（例如，相机应用使用的方法）。

配置文件格式在内部使用多个标志（启动、启动后、热度、ABI）注释每个方法，这比仅转储格式中显示的要多。要利用所有信号，请修改可用的脚本。

建议

使用以下准则可获得最佳结果。

  • 将用于生成启动映像配置文件的配置部署到多个测试设备，并在生成最终启动映像配置文件之前聚合结果。profman 工具支持聚合和选择多个启动映像配置文件，但它仅适用于相同版本的启动映像（相同的启动类路径）。

  • 优先选择系统进程使用的方法/类。这些方法/类可能使用其他应用不常用的代码，但这些代码对于优化仍然至关重要。

  • 与执行真实 CUJ 的测试设备相比，单个设备运行的数据形状看起来非常不同。如果您没有大量的测试设备，请使用同一设备运行多个 CUJ，以提高启动映像配置文件优化在生产环境中运行良好的信心（以下介绍了这种情况）。

配置设备

要通过系统属性启用启动配置文件配置，请使用以下方法之一。

  • 选项 1：手动设置属性（重启前有效）

    adb root
adb shell stop
adb shell setprop dalvik.vm.profilebootclasspath true
adb shell setprop dalvik.vm.profilesystemserver true
adb shell start

  • 选项 2：使用 local.prop（永久有效，直到文件被删除）。为此，请执行以下操作

    1. 创建包含以下内容的 local.prop 文件

      dalvik.vm.profilebootclasspath=true
dalvik.vm.profilesystemserver=true

    2. 运行以下命令

      adb push local.prop /data/
adb shell chmod 0750 /data/local.prop
adb reboot

  • 选项 3：使用设备配置来设置以下服务器端属性

    persist.device_config.runtime_native_boot.profilesystemserver
persist.device_config.runtime_native_boot.profilebootclasspath`

生成启动映像配置文件

使用以下说明在单个设备上使用测试生成基本的启动映像配置文件。

  1. 设置设备。

    1. 按照配置设备中的说明配置设备。

    2. （可选）新的配置文件格式需要一些时间来清理和替换其他配置文件。要加快配置文件收集速度，请重置设备上的所有配置文件。

      adb shell stop
adb shell find "/data/misc/profiles -name *.prof -exec truncate -s 0 {} \;"
adb shell start

    3. 在设备上运行 CUJ。

  2. 使用以下命令捕获配置文件

    adb shell cmd package snapshot-profile android

  3. 使用以下命令提取配置文件

    adb pull /data/misc/profman/android.prof

  4. 使用以下命令导航到启动类路径 JAR 文件

    m dist
ls $ANDROID_PRODUCT_OUT/boot.zip

  5. 使用以下 profman 命令生成启动映像配置文件。

    profman --generate-boot-image-profile --profile-file=android.prof --out-profile-path=... --out-preloaded-classes-path=...

  6. 使用数据，使用可用的选择阈值标志调整 profman 命令。

    • --method-threshold
    • --class-threshold
    • --clean-class-threshold
    • --preloaded-class-threshold
    • --upgrade-startup-to-hot
    • --special-package

    要查看完整列表，请参阅 profman 帮助页面或源代码。