Assurer la compatibilité avec les tailles de page de 16 Ko

À l'origine, Android n'acceptait que les tailles de page de mémoire de 4 Ko, ce qui permet d'optimiser les performances de la mémoire système pour la quantité moyenne de mémoire totale dont disposent généralement les appareils Android. À partir d'Android 15, Android est compatible avec les appareils configurés pour utiliser une taille de page de 16 Ko (appareils de 16 Ko).

À mesure que les fabricants d'appareils continuent de créer des appareils avec de plus grandes quantités de mémoire physique (RAM), un grand nombre de ces appareils seront probablement configurés avec des tailles de page de 16 Ko (voire plus) afin d'optimiser leurs performances. L'ajout de la compatibilité avec les appareils de 16 Ko permet à votre application de s'exécuter sur ces appareils et de bénéficier des améliorations de performances associées. Pour vous aider, nous avons détaillé comment vérifier si votre application est concernée, recréer votre application (le cas échéant) et tester votre application dans un environnement de 16 Ko à l'aide d'émulateurs et d'appareils physiques.

Avantages et gains de performances

Les appareils configurés avec des tailles de page de 16 Ko utilisent un peu plus de mémoire en moyenne, mais bénéficient également de diverses améliorations des performances pour le système et les applications:

• Diminution du temps de lancement des applications lorsque la mémoire système est forte: 3,16 % de moins en moyenne, avec des améliorations plus importantes (jusqu'à 30%) pour certaines applications que nous avons testées
• Réduction de la consommation d'énergie lors du lancement de l'application: réduction de 4,56% en moyenne
• Lancement plus rapide des caméras: démarrage à chaud 4,48% plus rapide en moyenne et démarrage à froid 6,60% plus rapide en moyenne
• Amélioration du temps de démarrage du système: amélioration de 1,5% (environ 0,8 seconde) en moyenne

Ces améliorations sont basées sur nos tests initiaux et les résultats sur les appareils réels seront probablement différents. Nous fournirons une analyse supplémentaire des gains potentiels pour les applications à mesure que nous poursuivrons nos tests.

Vérifier si votre application est concernée

Si votre application utilise du code natif, vous devez la recompiler pour qu'elle soit compatible avec les appareils de 16 Ko. Si vous ne savez pas si votre application utilise du code natif, vous pouvez utiliser l'analyseur d'APK pour déterminer la présence de code natif.

Si votre application n'utilise que du code écrit en langage de programmation Java ou Kotlin, y compris toutes les bibliothèques ou tous les SDK, elle est déjà compatible avec les appareils de 16 Ko. Néanmoins, nous vous recommandons de tester votre application dans un environnement de 16 Ko pour vérifier qu'il n'y a pas de régressions inattendues dans son comportement.

Votre application utilise-t-elle du code natif ?

Votre application utilise du code natif dans les cas suivants:

• Votre application utilise du code C/C++ (natif). Si votre application utilise le NDK Android, elle utilise du code natif.
• Votre application est associée à toutes les bibliothèques natives tierces ou à toutes les dépendances qui les utilisent.
• Votre application est créée par un outil de création d'applications tiers qui utilise des bibliothèques natives sur l'appareil.

Identifier les bibliothèques natives à l'aide de l'analyseur d'APK

L'analyseur d'APK est un outil qui vous permet d'évaluer divers aspects d'un APK compilé. Pour déterminer si votre application utilise du code natif ou des bibliothèques, procédez comme suit:

1. Ouvrez Android Studio, cliquez sur File > Open (Fichier > Ouvrir), puis sélectionnez un projet.

2. Dans la barre de menu, cliquez sur Build > Analyze APK (Compilation > Analyser l'APK).

   

3. Sélectionnez l'APK que vous souhaitez analyser.

4. Examinez le dossier lib qui héberge les fichiers d'objets partagés (.so) le cas échéant. Si des fichiers d'objets partagés sont présents, votre application utilise du code natif. Si aucun fichier d'objet partagé n'est présent ou s'il n'y a pas de dossier lib, votre application n'utilise pas de code natif.

   

Créer votre application compatible avec les appareils de 16 Ko

Pour prendre en charge les appareils de 16 Ko, les applications qui utilisent du code natif doivent suivre la procédure décrite dans les sections suivantes.

Mettre à jour le packaging de vos bibliothèques partagées

Nous vous recommandons de passer à la version 8.3 ou ultérieure d'AGP et d'utiliser des bibliothèques partagées non compressées.

AGP version 8.3 ou ultérieure

Les appareils de 16 Ko nécessitent que les applications fournies avec des bibliothèques partagées non compressées les alignent sur une limite de 16 Ko alignée au format ZIP. Pour ce faire, vous devez passer à la version 8.3 ou ultérieure du plug-in Android Gradle (AGP). Consultez la section Assistant de mise à niveau du plug-in Android Gradle pour en savoir plus sur le processus de mise à niveau.

AGP 8.2 ou version antérieure

Si vous ne pouvez pas mettre à niveau AGP vers la version 8.3 ou ultérieure, l'alternative consiste à utiliser des bibliothèques partagées compressées. Mettez à jour votre configuration Gradle pour que Gradle compresse vos bibliothèques partagées lors du packaging de votre application afin d'éviter les problèmes d'installation liés à des bibliothèques partagées non alignées.

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

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

Compiler votre application en utilisant l'alignement ELF de 16 Ko

Les appareils de 16 Ko nécessitent que les segments ELF des bibliothèques partagées soient correctement alignés à l'aide de l'alignement ELF de 16 Ko pour que votre application puisse s'exécuter.

Pour compiler votre application à l'aide d'un alignement ELF de 16 Ko, suivez les étapes de l'une des sections suivantes en fonction de la version du NDK Android que vous utilisez.

Android NDK r26 ou version antérieure

Pour pouvoir compiler des bibliothèques partagées alignées sur 16 Ko avec la version r26 ou antérieure du NDK Android, vous devez mettre à jour votre configuration ndk-build ou cmake comme suit:

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

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

Android NDK r27 ou version ultérieure

Pour pouvoir compiler des bibliothèques partagées alignées sur 16 Ko avec le NDK Android r27 ou version ultérieure, vous devez mettre à jour vos indicateurs ndk-build, build.gradle, build.gradle.kts ou Linker comme suit:

APP_SUPPORT_FLEXIBLE_PAGE_SIZES := true

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"
      }
    }
  }
}

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")
      }
    }
  }
}

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

Rechercher des instances de code qui font référence à des tailles de page spécifiques

Même si votre application est alignée en 16 Ko, elle peut rencontrer des erreurs si des emplacements de votre code supposent qu'un appareil utilise une taille de page spécifique. Pour éviter cela, procédez comme suit:

1. Supprimez toutes les dépendances codées en dur qui font référence à la constante PAGE_SIZE ou aux instances de votre logique de code qui supposent que la taille de la page d'un appareil est de 4 Ko (4096).

   Utilisez getpagesize() ou sysconf(_SC_PAGESIZE) à la place.

2. Recherchez les utilisations de mmap() et d'autres API nécessitant des arguments alignés sur la page, et remplacez-les par d'autres si nécessaire.

Dans certains cas, si votre application utilise PAGE_SIZE comme valeur pratique qui n'est pas liée à la taille de la page sous-jacente, cela n'entraînera pas le plantage de votre application lorsqu'elle est utilisée en mode 16 Ko. Toutefois, si cette valeur est transmise au noyau avec mmap sans MAP_FIXED, celui-ci utilise tout de même une page entière, ce qui gaspille de la mémoire. Pour ces raisons, PAGE_SIZE n'est pas défini lorsque le mode 16 Ko est activé sur NDK r27 ou version ultérieure.

Si votre application utilise PAGE_SIZE de cette manière et ne transmet jamais directement cette valeur au noyau, au lieu d'utiliser PAGE_SIZE, créez une variable avec un nouveau nom pour indiquer qu'elle est utilisée à d'autres fins et ne reflète pas une page de mémoire réelle.

Tester votre application dans un environnement de 16 Ko

Après avoir créé votre application compatible avec les appareils de 16 Ko, vous devez tester votre application dans un environnement de 16 Ko pour voir si elle subit des régressions. Pour ce faire, procédez comme suit :

1. Configurez le SDK Android 15.

2. Configurez l'un des environnements de test suivants:

   • Configurer Android Emulator avec une image système Android 15 basée sur 16 Ko
   • Utiliser Cuttlefish avec une taille de page de 16 Ko sur ARM64
   • Simuler Settlefish avec une taille de page de 16 Ko sur x86-64

3. Démarrez votre appareil de test, puis exécutez la commande suivante pour vérifier qu'il utilise un environnement de 16 Ko:

   adb shell getconf PAGE_SIZE
   

   La commande doit renvoyer la valeur 16384.

4. Pour toutes les bibliothèques partagées, vérifiez que les segments ELF des bibliothèques partagées sont correctement alignés à l'aide de l'alignement ELF de 16 Ko. Vous pouvez utiliser ce script pour faciliter ce processus:

   #!/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. Enregistrez le script dans un fichier tel que alignment.sh.

   2. Extrayez le fichier APK de votre application:

      unzip APK_NAME.apk -d /tmp/my_apk_out
      

   3. Exécutez le script sur les fichiers extraits dans le répertoire /tmp/my_apk_out:

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

      Le script génère ALIGNED ou UNALIGNED pour toutes les bibliothèques partagées arm64-v8a.

   4. Si des bibliothèques partagées arm64-v8a sont de type UNALIGNED, vous devez mettre à jour le package de ces bibliothèques, puis recompiler votre application et tester à nouveau votre application en suivant les étapes décrites dans cette section.

5. Exécutez la commande zipalign suivante pour vérifier que votre application est alignée en 16 Ko, où APK_NAME est le nom de son fichier APK:

   zipalign -c -P 16 -v 35 APK_NAME.apk
   

6. Testez minutieusement votre application, en vous concentrant sur les zones susceptibles d'être affectées par la modification des instances de code qui font référence à des tailles de page spécifiques.

Configurer Android Emulator avec une image système Android 15 basée sur 16 Ko

Pour configurer un environnement de 16 Ko à l'aide d'Android Emulator, procédez comme suit:

1. Les images système de l'émulateur Android 15 basées sur 16 Ko sont compatibles avec Android Studio Jellyfish | 2023.3.1 ou version ultérieure. Toutefois, pour une expérience optimale avec la version bêta d'Android 15, téléchargez la dernière version preview d'Android Studio.

   N'oubliez pas que vous pouvez conserver la version existante d'Android Studio, car vous pouvez installer plusieurs versions côte à côte.

2. Dans Android Studio, cliquez sur Tools > SDK Manager (Outils > Gestionnaire de SDK).

3. Dans l'onglet SDK Platforms (Plates-formes SDK), cochez la case Show Package Details (Afficher les détails du package), puis développez la section Android VanillaIceCream Preview (Aperçu d'Android VanillaIceCream) et sélectionnez l'une des images système d'émulateur suivantes ou les deux, en fonction des appareils virtuels que vous souhaitez créer:

   • Image système expérimentale des API Google 16 Ko ARM 64 v8a
   • Image système expérimentale des API Google au format 16 ko Intel x86_64 Atom

   

4. Cliquez sur Appliquer > OK pour télécharger les images système que vous avez sélectionnées.

5. Suivez la procédure pour configurer un appareil virtuel pour Android 15. Lorsque vous êtes invité à sélectionner une image système, sélectionnez l'image système de 16 Ko que vous avez téléchargée. Si elle n'est pas recommandée automatiquement, vous pouvez trouver l'image système de 16 Ko dans l'onglet Other Images (Autres images).