Implementar o compilador just-in-time do ART

O ambiente de execução do Android (ART) inclui um compilador Just in Time (JIT) com perfis de código que melhora continuamente o desempenho dos aplicativos Android durante a execução. O compilador JIT complementa o compilador atual do ART (AOT) e melhora o desempenho em tempo de execução, economiza espaço de armazenamento e acelera as atualizações do aplicativo e do sistema. Ele também melhora o compilador AOT evitando a lentidão do sistema durante atualizações automáticas de aplicativos ou recompilação de aplicativos durante atualizações over-the-air (OTA).

Embora o JIT e a AOT usem o mesmo compilador com um conjunto semelhante de otimizações, o código gerado pode não ser idêntico. O JIT usa informações do tipo de ambiente de execução, pode fazer um melhor alinhamento e possibilita a compilação de substituição de pilha (OSR, na sigla em inglês), o que gera um código um pouco diferente.

Arquitetura JIT

Arquitetura JIT
Figura 1. Arquitetura JIT.

Compilação JIT

A compilação JIT envolve as seguintes atividades:

Composição guiada por perfil
Figura 2. Compilação guiada por perfil.
  1. O usuário executa o app, que aciona o ART para carregar o arquivo .dex.
    • Se o arquivo .oat (o binário AOT do arquivo .dex) estiver disponível, o ART vai usá-lo diretamente. Embora os arquivos .oat sejam gerados regularmente, eles nem sempre contêm código compilado (binário AOT).
    • Se o arquivo .oat não contiver código compilado, o ART será executado pelo JIT e pelo intérprete para executar o arquivo .dex.
  2. O JIT é ativado para qualquer aplicativo que não seja compilado de acordo com o filtro de compilação speed, que diz "compile o máximo possível do app".
  3. Os dados do perfil JIT são armazenados em um arquivo em um diretório do sistema que só o aplicativo pode acessar.
  4. O daemon de compilação AOT (dex2oat) analisa esse arquivo para direcionar a compilação.

    Daemon JIT
    Figura 3. Atividades do daemon JIT.

O serviço do Google Play é um exemplo usado por outros aplicativos que se comportam de maneira semelhante às bibliotecas compartilhadas.

Fluxo de trabalho JIT

Arquitetura JIT
Figura 4. Fluxo de dados JIT.
  • As informações de criação de perfil são armazenadas no cache do código e submetidas à coleta de lixo sob pressão de memória.
    • Não há garantia de que um snapshot feito quando o aplicativo estava em segundo plano vai conter dados completos (ou seja, tudo o que foi JIT).
    • Não há tentativa de garantir que tudo seja gravado, já que isso pode afetar o desempenho do tempo de execução.
  • Os métodos podem estar em três estados diferentes:
    • interpretado (código dex)
    • Compilado JIT
    • Compilado com AOT
    Se o código JIT e o AOT existirem (por exemplo, devido a desotimizações repetidas), o código JIT será preferido.
  • O requisito de memória para executar o JIT sem afetar o desempenho do app em primeiro plano depende do app em questão. Apps grandes exigem mais memória do que apps pequenos. Em geral, os apps grandes estabilizam em cerca de 4 MB.

Ativar a geração de registros JIT

Para ativar o registro JIT, execute os seguintes comandos:

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

Desativar JIT

Para desativar o JIT, execute os seguintes comandos:

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

Forçar a compilação

Para forçar a compilação, execute o seguinte:

adb shell cmd package compile

Casos de uso comuns para forçar a compilação de um pacote específico:

  • Com base no 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 comuns para a compilação forçada de todos os pacotes:

  • Com base no perfil: 
    adb shell cmd package compile -m speed-profile -f -a
  • Completo: 
    adb shell cmd package compile -m speed -f -a

Limpar dados do perfil

No Android 13 ou versões anteriores

Para limpar os dados do perfil local e remover o código compilado, execute o seguinte:

adb shell pm compile --reset

No Android 14 ou versões mais recentes

Para limpar apenas os dados do perfil local:

adb shell pm art clear-app-profiles

Observação: ao contrário do comando para o Android 13 ou versões anteriores, esse comando não limpa os dados de perfil externos (".dm") que são instalados com o app.

Para limpar os dados do perfil local e remover o código compilado gerado a partir dos dados do perfil local (ou seja, para redefinir o estado de instalação), execute o seguinte:

adb shell pm compile --reset

Observação: esse comando não remove o código compilado gerado a partir de dados de perfil externos (".dm") que são instalados com o app.

Para limpar todo o código compilado, execute este comando:

adb shell cmd package compile -m verify -f

Observação: esse comando retém os dados locais do perfil.