Android 应用 PGO 优化 native 库运行速度

Profile-guided optimization (PGO)，配置文件疏导的优化，基于插桩或采样从程序运行时生成配置文件，使编译器对内联和代码布局做优化，能够取得收费的性能晋升。在安卓中应用的教程较少，实际操作时会遇到一些问题，在这里记录一下应用插桩的形式。

1. 应用 -fprofile-generate 编译和链接通过插桩的动静库

增加编译参数

android {
    ...

    defaultConfig {
        ...
        
        externalNativeBuild {
            cmake {cppFlags '-std=c++11 -fprofile-generate'}
        }
    }
}

2. 运行具备代表性的流程，收集配置文件

安卓中生成配置文件需在最初手动调用 __llvm_profile_write_file 办法，在 C ++ 中须要增加extern "C"，否则链接时会找不到此办法

extern "C" {extern int __llvm_profile_write_file(void);
}

加载动静库前需设置环境变量 LLVM_PROFILE_FILE指定配置文件生成地位

static {
    try {Os.setenv("LLVM_PROFILE_FILE", "/path/to/%m.profraw", true);
    } catch (ErrnoException e) {e.printStackTrace();
    }
    System.loadLibrary("native-lib");
}

LLVM_PROFILE_FILE能够应用上面的修饰符来设置配置文件门路

• %p 过程 ID
• %h hostname
• %m 惟一的配置文件名称

如果呈现以下谬误

java.lang.UnsatisfiedLinkError: dlopen failed: cannot locate symbol "__start___llvm_prf_vnds" referenced by "... .so"

须要改链接程序为 lld 或者gold，ndk r22 开始曾经默认应用lld，也能够降级 ndk 到 r22

android {
   ...
   
   ndkVersion '22.1.7171670'
}

3. 应用 llvm-profdata 合并转换配置文件

如果有多个配置文件，用上面的命令合并和转换

$NDK/toolchains/llvm/prebuilt/linux-x86_64/bin/llvm-profdata \
    merge --output=pgo_profile.profdata \
    <list-of-profraw-files>

即便只有一个配置文件也须要用此命令转换格局

4. 应用配置文件编译

android {
    ...

    defaultConfig {
        ...
        
        externalNativeBuild {
            cmake {cppFlags '-std=c++11 -fprofile-use=/path/to/<>.profdata'}
        }
    }
}

代码更改后也能够应用这个配置文件，如果无奈持续应用，编译器会生成 -Wprofile-instr-out-of-date正告

参考

1. Profile guided optimization for native Android applications
2. 应用配置文件疏导的优化 (PGO)
3. How to compile with Profile Guided Optimization (PGO)