Implementazione del compilatore just-in-time ART

Android Runtime (ART) include un compilatore just-in-time (JIT) con profilazione del codice che migliora continuamente le prestazioni delle applicazioni Android durante l'esecuzione. Il compilatore JIT integra l'attuale compilatore ahead-of-time (AOT) di ART e migliora le prestazioni di runtime, consente di risparmiare spazio di archiviazione e velocizza gli aggiornamenti di applicazioni e sistema. Migliora anche il compilatore AOT evitando il rallentamento del sistema durante gli aggiornamenti automatici delle applicazioni o la ricompilazione delle applicazioni durante gli aggiornamenti over-the-air (OTA).

Sebbene JIT e AOT utilizzino lo stesso compilatore con un insieme simile di ottimizzazioni, il codice generato potrebbe non essere identico. JIT utilizza informazioni sul tipo di runtime, può eseguire un'incorporazione migliore e rende possibile la compilazione OSR (On Stack Replacement), il che genera un codice leggermente diverso.

Architettura JIT

Figura 1. architettura JIT.

Compilazione JIT

La compilazione JIT prevede le seguenti attività:

Figura 2. Compilazione guidata dal profilo.

1. L'utente esegue l'app, che a sua volta attiva ART per caricare il file .dex.
   • Se il file .oat (il binario AOT per il file .dex ) è disponibile, ART lo utilizza direttamente. Sebbene i file .oat vengano generati regolarmente, non sempre contengono codice compilato (binario AOT).
   • Se il file .oat non contiene codice compilato, ART esegue JIT e l'interprete per eseguire il file .dex.
2. La compilazione JIT è attivata per qualsiasi applicazione non compilata in base al filtro di compilazione speed (che indica "compila il più possibile dall'app").
3. I dati del profilo JIT vengono scaricati in un file in una directory di sistema a cui può accedere solo l'applicazione.
4. Il daemon di compilazione AOT (dex2oat) analizza il file per guidare la compilazione.
   
   
   Figura 3. Attività del daemon JIT.

Il servizio Google Play è un esempio utilizzato da altre applicazioni che si comportano in modo simile alle librerie condivise.

Flusso di lavoro JIT

Figura 4. Flusso di dati JIT.

• Le informazioni di profilazione vengono memorizzate nella cache del codice e sono soggette alla garbage collection in caso di pressione sulla memoria.
  • Non è garantito che uno snapshot acquisito quando l'applicazione era in background contenga dati completi (ovvero tutto ciò che è stato JIT).
  • Non viene effettuato alcun tentativo per garantire la registrazione di tutto (in quanto ciò può influire sulle prestazioni di runtime).
• I metodi possono trovarsi in tre stati diversi:
  • interpretato (codice DEX)
  • Compilato JIT
  • AOT compilato
  Se esistono sia il codice JIT che AOT (ad es. a causa di ripetute de-ottimizzazioni), viene preferito il codice JIT.
• Il requisito di memoria per eseguire JIT senza influire sulle prestazioni dell'app in primo piano dipende dall'app in questione. Le app di grandi dimensioni richiedono più memoria rispetto a quelle di piccole dimensioni. In generale, le app di grandi dimensioni si stabilizzano intorno ai 4 MB.

Attivare la registrazione JIT

Per attivare la registrazione JIT, esegui i seguenti comandi:

adb root
adb shell stop
adb shell setprop dalvik.vm.extra-opts -verbose:jit
adb shell start

Disattiva JIT

Per disattivare JIT, esegui i seguenti comandi:

adb root
adb shell stop
adb shell setprop dalvik.vm.usejit false
adb shell start

Forza compilazione

Per forzare la compilazione, esegui questo comando:

adb shell cmd package compile

Casi d'uso comuni per la compilazione forzata di un pacchetto specifico:

• Basato sul profilo:

  adb shell cmd package compile -m speed-profile -f my-package
  

• Completa:

  adb shell cmd package compile -m speed -f my-package
  

Casi d'uso comuni per la compilazione forzata di tutti i pacchetti:

• Basato sul profilo:

  adb shell cmd package compile -m speed-profile -f -a
  

• Completa:

  adb shell cmd package compile -m speed -f -a
  

Cancella i dati del profilo

Su Android 13 o versioni precedenti

Per cancellare i dati del profilo locale e rimuovere il codice compilato, esegui questo comando:

adb shell pm compile --reset 

Su Android 14 o versioni successive

Per cancellare solo i dati del profilo locale:

adb shell pm art clear-app-profiles 

Nota: a differenza del comando per Android 13 o versioni precedenti, questo comando non cancella i dati del profilo esterno (`.dm`) installati con l'app.

Per cancellare i dati del profilo locale e rimuovere il codice compilato generato dai dati del profilo locale (ovvero per ripristinare lo stato di installazione), esegui il comando seguente:

adb shell pm compile --reset 

Nota: questo comando non rimuove il codice compilato generato da dati del profilo esterni (`.dm`) installati con l'app.

Per cancellare tutto il codice compilato, esegui questo comando:

adb shell cmd package compile -m verify -f 

Nota: questo comando conserva i dati del profilo locale.