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Implementación del compilador ART justo a tiempo (JIT)

El tiempo de ejecución de Android (ART) incluye un compilador justo a tiempo (JIT) con creación de perfiles de código que mejora continuamente el rendimiento de las aplicaciones de Android mientras se ejecutan. El compilador JIT complementa el compilador adelantado actual (AOT) de ART y mejora el rendimiento del tiempo de ejecución, ahorra espacio de almacenamiento y acelera las actualizaciones de aplicaciones y sistemas. También mejora el compilador AOT al evitar la ralentización del sistema durante las actualizaciones automáticas de aplicaciones o la recompilación de aplicaciones durante las actualizaciones inalámbricas (OTA).

Aunque JIT y AOT usan el mismo compilador con un conjunto similar de optimizaciones, es posible que el código generado no sea idéntico. JIT hace uso de la información de tipo de tiempo de ejecución, puede hacer una mejor integración y hace posible la compilación de reemplazo de pila (OSR), todo lo cual genera un código ligeramente diferente.

arquitectura JAT

arquitectura JAT
Figura 1. Arquitectura JIT.

Compilación JAT

La compilación JIT implica las siguientes actividades:

Composición guiada por perfil
Figura 2. Compilación guiada por perfil.
  1. El usuario ejecuta la aplicación, que luego activa ART para cargar el archivo .dex .
    • Si el archivo .oat (el binario AOT para el archivo .dex ) está disponible, ART lo usa directamente. Aunque los archivos .oat se generan regularmente, no siempre contienen código compilado (binario AOT).
    • Si el archivo .oat no contiene código compilado, ART ejecuta JIT y el intérprete para ejecutar el archivo .dex .
  2. JIT está habilitado para cualquier aplicación que no esté compilada de acuerdo con el filtro de compilación de speed (que dice "compila todo lo que puedas desde la aplicación").
  3. Los datos del perfil JIT se vuelcan en un archivo en un directorio del sistema al que solo puede acceder la aplicación.
  4. El daemon de compilación AOT ( dex2oat ) analiza ese archivo para impulsar su compilación.

    Demonio JIT
    Figura 3. Actividades del demonio JIT.

El servicio Google Play es un ejemplo utilizado por otras aplicaciones que se comportan de manera similar a las bibliotecas compartidas.

Flujo de trabajo JAT

arquitectura JAT
Figura 4. Flujo de datos JIT.
  • La información de creación de perfiles se almacena en la memoria caché del código y se somete a recolección de elementos no utilizados bajo presión de memoria.
    • No hay garantía de que una instantánea tomada cuando la aplicación estaba en segundo plano contendrá datos completos (es decir, todo lo que se JITed).
    • No se intenta garantizar que todo se registre (ya que esto puede afectar el rendimiento del tiempo de ejecución).
  • Los métodos pueden estar en tres estados diferentes:
    • interpretado (código dex)
    • JIT compilado
    • AOT compilado
    Si existe tanto el código JIT como el AOT (por ejemplo, debido a desoptimizaciones repetidas), se prefiere el código JITed.
  • El requisito de memoria para ejecutar JIT sin afectar el rendimiento de la aplicación en primer plano depende de la aplicación en cuestión. Las aplicaciones grandes requieren más memoria que las aplicaciones pequeñas. En general, las aplicaciones grandes se estabilizan en torno a los 4 MB.

Activar el registro JIT

Para activar el registro JIT, ejecute los siguientes comandos:

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

Deshabilitar JIT

Para deshabilitar JIT, ejecute los siguientes comandos:

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

Forzar la compilación

Para forzar la compilación, ejecute lo siguiente:

adb shell cmd package compile

Casos de uso comunes para forzar la compilación de un paquete específico:

  • Basado en perfil:
    adb shell cmd package compile -m speed-profile -f my-package
    
  • Completo:
    adb shell cmd package compile -m speed -f my-package
    

Casos de uso comunes para forzar la compilación de todos los paquetes:

  • Basado en perfil:
    adb shell cmd package compile -m speed-profile -f -a
    
  • Completo:
    adb shell cmd package compile -m speed -f -a
    

Borrar datos de perfil

Para borrar los datos del perfil y eliminar el código compilado, ejecute lo siguiente:

  • Para un paquete:
    adb shell cmd package compile --reset my-package
    
  • Para todos los paquetes:
    adb shell cmd package compile --reset -a