תמיכה בגודלי דפים של 16KB

בעבר הייתה ב-Android תמיכה רק בגודלי דפי זיכרון בגודל של 4KB, ביצוע אופטימיזציה של ביצועי זיכרון המערכת עבור הכמות הממוצעת של הזיכרון הכוללת בדרך כלל יש במכשירי Android. החל מ-Android 15, מערכת AOSP תומכת מכשירים שמוגדרים להשתמש בגודל דף של 16KB (16KB) מכשירים). אם באפליקציה נעשה שימוש בספריות NDK, ישירות או בעקיפין דרך SDK, תצטרכו לבנות את האפליקציה מחדש כדי פועלים במכשירים האלה בגודל 16KB.

יצרני מכשירים ממשיכים לפתח מכשירים עם כמויות גדולות יותר של זיכרון פיזי (RAM), רבים מהמכשירים האלה ישתמשו ב- 16KB בסופו של דבר, הם יהיו גדולים יותר) כדי לבצע אופטימיזציה של ביצועי המכשיר. ההוספה מתבצעת תמיכה במכשירים בגודל דף של 16KB תאפשר לאפליקציה לפעול מכשירים ועוזרים לאפליקציה להפיק תועלת מהביצועים המשויכים ושיפורים. בלי הידור מחדש, יכול להיות שאפליקציות לא יפעלו במכשירים עם נפח אחסון של 16KB כשהם יופקו בגרסאות עתידיות של Android.

כדי לעזור לך להוסיף תמיכה עבור האפליקציה, הכנו הנחיות בנושא בדיקה אם האפליקציה שלכם הושפעה, איך ליצור מחדש את האפליקציה (אם רלוונטי), ואיך לבדוק את האפליקציה סביבה של 16KB באמצעות אמולטורים (כולל Android 15) תמונות מערכת עבור אמולטור Android).

יתרונות ושיפורים בביצועים

配置为 16 KB 页面的设备平均使用的内存会略多，但系统和应用性能也会有所提升：

  • 在系统面临内存压力时缩短应用启动时间：平均降低了 3.16%，对于我们测试过的一些应用而言，改进幅度更显著（提升幅度高达 30%）
  • 降低应用启动时的功耗：平均降低 4.56%
  • 相机启动速度更快：平均热启动速度加快 4.48%，冷启动速度平均加快 6.60%
  • 缩短了系统启动时间：平均缩短了 1.5%（约 0.8 秒）

这些改进基于我们的初始测试，实际设备上的结果可能会有所不同。在继续测试的过程中，我们会进一步分析应用的潜在益处。

איך בודקים אם האפליקציה מושפעת?

如果您的应用使用任何原生代码，则您应重新构建支持 16 KB 设备的应用。如果您不确定自己的应用是否使用了原生代码，可以使用 APK 分析器来确定是否存在任何原生代码。

如果您的应用仅使用以 Java 编程语言或 Kotlin 编写的代码（包括所有库或 SDK），那么该应用已经支持 16 KB 设备。不过，我们建议您在 16 KB 的环境中测试应用，以确认应用行为是否存在意外回归问题。

האם האפליקציה שלך משתמשת בקוד נייטיב?

האפליקציה שלך משתמשת בקוד נייטיב אם אחד מהמצבים הבאים רלוונטי:

  • האפליקציה שלך משתמשת בכל קוד C/C++ (מותאם). אם האפליקציה משתמשת בAndroid NDK, ואז האפליקציה תשתמש בקוד נייטיב.
  • האפליקציה שלך מקשרת לספריות מותאמות או ליחסי תלות של צד שלישי להשתמש בהם.
  • האפליקציה שלך נוצרה על ידי כלי של צד שלישי ליצירת אפליקציות שמשתמש בספריות מקוריות במכשיר.

זיהוי ספריות מקוריות באמצעות כלי הניתוח של APK

כלי הניתוח ל-APK הוא כלי שמאפשר לכם להעריך היבטים שונים של APK כדי לבדוק אם האפליקציה שלך משתמשת בקוד מקורי או בספריות, יש לפעול לפי שלבים:

  1. פותחים את Android Studio ולוחצים על קובץ > פותחים את האפליקציה ובוחרים פרויקט כלשהו.

  2. בסרגל התפריטים, לוחצים על Build > (פיתוח >) ניתוח APK...

    אפשרות התפריט להפעלת APK ב-Studio Build מכשיר לניתוח פעולות

  3. בוחרים את ה-APK שרוצים לנתח.

  4. בודקים בתוך התיקייה lib, שמארחת קבצים של אובייקטים משותפים (.so), אם יש כאלה קיימים. אם קיימים קובצי אובייקטים משותפים, האפליקציה משתמשת ב-Native אם לא קיימים קובצי אובייקטים משותפים או שאין תיקיית lib, אז האפליקציה שלך לא משתמשת בקוד נייטיב.

    תצוגה של כלי הניתוח APK שמראה שקובצי אובייקטים משותפים כיום

בניית האפליקציה עם תמיכה במכשירים עם 16KB

כדי לתמוך במכשירים עם 16KB, אפליקציות שמשתמשות בקוד נייטיב צריכות להשלים את התהליך השלבים המפורטים בקטעים הבאים.

עדכון החבילה של הספריות המשותפות

מומלץ לשדרג ל-AGP לגרסה 8.3 ואילך ולהשתמש במצב לא דחוס של ספריות משותפות.

AGP גרסה 8.3 ואילך

במכשירים עם 16 KB נדרשים אפליקציות שנשלחות עם ספריות משותפות לא דחוסות כדי ליישר אותם על גבול מיושר בגודל 16KB. כדי לעשות את זה, צריך לשדרג ל-Android Gradle Plugin (AGP) בגרסה 8.3 ואילך. ראה Android לפרטים על תהליך השדרוג, הקטע 'עוזר דיגיטלי לשדרוג הפלאגין של Gradle'.

AGP גרסה 8.2 ומטה

אם אין לך אפשרות לשדרג את AGP לגרסה 8.3 ואילך, האפשרות עוברים להשתמש בספריות משותפות דחוסות. עדכון ההגדרות האישיות של Gradle ל לדחוס את הספריות המשותפות במהלך האריזה של האפליקציה כדי למנוע שימוש ב-Gradle בהתקנה של ספריות משותפות לא תואמות.

Groovy

בקובץ build.gradle, מוסיפים את האפשרות הבאה:

android {
  ...
  packagingOptions {
      jniLibs {
        useLegacyPackaging true
      }
  }
}

Kotlin

בקובץ build.gradle.kts, מוסיפים את האפשרות הבאה:

android {
  ...
  packagingOptions {
      jniLibs {
        useLegacyPackaging = true
      }
  }
}

הידור האפליקציה באמצעות יישור ELF של 16KB

למכשירים עם 16KB נדרשת הספריות המשותפות מקטעי ELF ליישור באמצעות התאמת ELF של 16KB כדי שהאפליקציה תפעל.

כדי להדר את האפליקציה באמצעות התאמת ELF של 16KB, מבצעים את השלבים באחד בקטעים הבאים, בהתאם לגרסת Android NDK שיש לך באמצעות.

Android NDK r26 ומטה

כדי לתמוך בהידור של ספריות משותפות שמותאמות ל-16KB עם Android NDK מגרסה 26 ומטה, צריך לעדכן את ndk-build או cmake את התצורה שלו באופן הבא:

ndk-build

מעדכנים את Android.mk כדי להפעיל התאמה של ELF בנפח 16KB:

LOCAL_LDFLAGS += "-Wl,-z,max-page-size=16384"

CMake

מעדכנים את CMakeLists.txt כדי להפעיל התאמה של ELF בנפח 16KB:

target_link_options(${CMAKE_PROJECT_NAME} PRIVATE "-Wl,-z,max-page-size=16384")

Android NDK r27 ואילך

כדי לתמוך בהידור של ספריות משותפות שמותאמות ל-16KB עם Android NDK מגרסה r27 ואילך, עליך לעדכן את ndk-build, build.gradle, build.gradle.kts, או מגדיר קישורים באופן הבא:

ndk-build

בתוך Application.mk:

APP_SUPPORT_FLEXIBLE_PAGE_SIZES := true

Groovy

בקובץ build.gradle, מגדירים את הארגומנט -DANDROID_SUPPORT_FLEXIBLE_PAGE_SIZES=ON:

android {
  ...
  defaultConfig {
    ...
    // This block is different from the one you use to link Gradle
    // to your CMake or ndk-build script.
    externalNativeBuild {
      // For ndk-build, instead use the ndkBuild block.
      cmake {
        // Passes optional arguments to CMake.
        arguments "-DANDROID_SUPPORT_FLEXIBLE_PAGE_SIZES=ON"
      }
    }
  }
}

Kotlin

בקובץ build.gradle.kts, מגדירים את הארגומנט -DANDROID_SUPPORT_FLEXIBLE_PAGE_SIZES=ON:

android {
  ...
  defaultConfig {
    ...
    // This block is different from the one you use to link Gradle
    // to your CMake or ndk-build script.
    externalNativeBuild {
      // For ndk-build, instead use the ndkBuild block.
      cmake {
        // Passes optional arguments to CMake.
        arguments += listOf("-DANDROID_SUPPORT_FLEXIBLE_PAGE_SIZES=ON")
      }
    }
  }
}

מערכות פיתוח אחרות

מציינים את דגלי ה-linker הבאים:

-Wl,-z,max-page-size=16384

חיפוש מופעי קוד שמפנים לגדלים ספציפיים של דפים

גם אם האפליקציה מותאמת ל-16KB, האפליקציה עשויה להיתקל בשגיאות אם מקומות בקוד שלך, נניח שמכשיר משתמש בגודל דף מסוים. כדי להימנע מכך, מבצעים את השלבים הבאים:

  1. מסירים יחסי תלות בתוך הקוד שמפנה אל PAGE_SIZE קבועים או מופעים בלוגיקת הקוד שלכם שמניחים כי דף המכשיר הגודל הוא 4KB (4096).

    במקומו צריך להשתמש ב-getpagesize() או ב-sysconf(_SC_PAGESIZE).

  2. חיפוש שימושים ב-mmap() ובממשקי API אחרים שמחייבים יישור דף ארגומנטים ולהחליף אותם בחלופות במקרה הצורך.

במקרים מסוימים, אם האפליקציה משתמשת ב-PAGE_SIZE כערך נוח שאינו שמקושר לגודל הדף הבסיסי, זה לא יגרום לאפליקציה לקרוס בשימוש במצב 16KB. אבל אם הערך הזה מועבר לליבה, עם mmap בלי MAP_FIXED, הליבה עדיין משתמשת בדף שלם, זה מבזבז חלק מהזיכרון. מהסיבות האלה, PAGE_SIZE לא מוגדר כאשר 16KB מופעל ב-NDK r27 ואילך.

אם האפליקציה משתמשת ב-PAGE_SIZE באופן הזה ואף פעם לא מעבירה את הערך הזה ישירות אל בליבה, ובמקום להשתמש ב-PAGE_SIZE, יוצרים משתנה חדש עם כדי לשקף שהוא משמש למטרות אחרות ואינו משקף דף הזיכרון.

בדיקת האפליקציה בסביבה של 16KB

אחרי שיוצרים את האפליקציה עם תמיכה במכשירים בגודל 16KB, צריך לבדוק את האפליקציה בסביבה של 16KB כדי לראות אם חוויית השימוש באפליקציה רגרסיות כלשהן. לשם כך, בצע את הצעדים הבאים:

  1. כך מגדירים את Android 15 SDK.

  2. מגדירים את אחת מסביבות הבדיקה הבאות:

  3. מפעילים את מכשיר הבדיקה ואז מריצים את הפקודה הבאה כדי לוודא הוא משתמש בסביבה של 16KB:

    adb shell getconf PAGE_SIZE

    הפקודה צריכה להחזיר את הערך 16384.

  4. אם יש ספריות משותפות, עליך לוודא שהספריות המשותפות הפלחים של ELF מיושרים כראוי באמצעות יישור ELF של 16KB. אפשר להשתמש בסקריפט הזה כדי עזרה בתהליך הזה:

    #!/bin/bash

# usage: alignment.sh path to search for *.so files

dir="$1"

RED="\e[31m"
GREEN="\e[32m"
ENDCOLOR="\e[0m"

matches="$(find $dir -name "*.so" -type f)"
IFS=$'\n'
for match in $matches; do
  res="$(objdump -p ${match} | grep LOAD | awk '{ print $NF }' | head -1)"
  if [[ $res =~ "2**14" ]] || [[ $res =~ "2**16" ]]; then
    echo -e "${match}: ${GREEN}ALIGNED${ENDCOLOR} ($res)"
  else
    echo -e "${match}: ${RED}UNALIGNED${ENDCOLOR} ($res)"
  fi
done

    1. שומרים את הסקריפט בקובץ, כמו alignment.sh.

    2. חלץ את קובץ ה-APK של האפליקציה:

      unzip APK_NAME.apk -d /tmp/my_apk_out

    3. מריצים את הסקריפט בקבצים שחולצו דרך /tmp/my_apk_out ספרייה:

      alignment.sh /tmp/my_apk_out | grep "arm64-v8a"

      הפלט של הסקריפט הוא ALIGNED או UNALIGNED עבור כל arm64-v8a ספריות משותפות.

    4. אם יש arm64-v8a ספריות משותפות שUNALIGNED, עליך לעדכן את האריזה של הספריות האלה, ואז להרכיב מחדש את ובודקים מחדש את האפליקציה לפי השלבים שמפורטים בקטע הזה.

  5. מריצים את הפקודה הבאה zipalign כדי לאמת שהאפליקציה יישור ל-16KB, כאשר APK_NAME הוא השם של קובץ ה-APK של האפליקציה:

    zipalign -c -P 16 -v 4 APK_NAME.apk

  6. בודקים ביסודיות את האפליקציה ומתמקדים בתחומים שעשויים להיות מושפעים ממנה שינוי מופעי קוד שמציינים גדלים ספציפיים של דפים

הגדרת אמולטור Android עם תמונת מערכת של Android 15 שמבוססת על 16KB

כדי להגדיר סביבה של 16KB באמצעות האמולטור Android, פועלים לפי השלבים הבאים שלבים:

  1. תמונות של מערכת אמולטור Android 15 שמבוססות על 16KB תואמות מדוזה ב-Android Studio | 2023.3.1 ואילך. אבל כדי לשפר את בעבודה עם גרסת Android 15 בטא, הורידו את הגרסה גרסת טרום-השקה (Preview) של Android Studio.

    חשוב לזכור שאפשר להמשיך להשתמש בגרסה הקיימת של Android Studio מותקנת, כי ניתן להתקין כמה גרסאות זו לצד זו.

  2. ב-Android Studio, לוחצים על כלים > SDK Manager.

  3. בכרטיסייה SDK Platforms (פלטפורמות SDK), מסמנים את האפשרות Show Package Details (הצגת פרטי החבילה) ומרחיבים אותה. בקטע Android VanillaIceCream Preview ובוחרים באחת מהאפשרויות האלה או בשניהם את התמונות הבאות של מערכת האמולטור, בהתאם למכשירים הווירטואליים שרוצים ליצור:

    • תמונת מערכת ניסיונית של Google APIs בגודל 16k של דף ARM 64 v8a
    • תמונת מערכת ניסיונית של Google APIs בגודל 16k של Intel x86_64

    הורדת תמונות מערכת של אמולטור בגודל 16KB באמצעות 'מנהל ה-SDK' ב-Android סטודיו

  4. לוחצים על החלה > אישור כדי להוריד את תמונות המערכת שבחרתם.

  5. פועלים לפי השלבים להגדרת מכשיר וירטואלי ל-Android 15. כשתוצג בקשה לבחור תמונת מערכת, צריך לבחור את תמונת המערכת בגודל 16 KB שהורדתם. אם האפשרות לא מומלצת באופן אוטומטי, אפשר למצוא תמונת מערכת בגודל 16KB בכרטיסייה תמונות אחרות.

    חיפוש תמונת האמולטור בגודל 16KB ב'תמונות אחרות' טאב

  1. במנהל המכשירים, לוחצים על סמל התפריט (3 נקודות) שלצד התמונה בגודל 16KB, ואז לוחצים על הצגה בדיסק.
  2. מאתרים את הקובץ config.ini בתיקייה הזו.

  3. מוסיפים את השורה הבאה לקובץ config.ini ושומרים את השינויים:

    kernel.parameters = androidboot.page_shift=14

  4. כדי לאמת את השינויים, מריצים את הפקודה הבאה, שאמורה לחזור 16384:

    adb shell getconf PAGE_SIZE
הקודם
תמיכה ב-64 ביט