GC/JIT 抑制

2023-06-16 约 1338 字预计阅读 3 分钟

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概述

所谓 Android GC/JIT 抑制，即是将 Android GC(部分)/JIT Task 处理任务的过程(Run 方法) hook，强行 sleep 一段时间。因为 JIT 和 GC 目前均为单线程执行，所以没有并发问题，也刚好阻塞后续任务。

github 非官方实现(提供思路，但有一些问题)： https://github.com/RicardoJiang/android-performance/blob/main/startup-optimize/src/main/cpp/StartUpOptimize.cpp

抑制目的

减少启动阶段系统的 CPU 使用，预期有一些冷启动收益。

实现原理

复杂版
按照分享中所讲，需要找到虚函数地址，然后替换函数指针调用
简单版
直接使用 inlinehook，其实原理一致

基础理论

假如抑制 gc 时间过长，会不会启动阶段造成 OOM?
不会
抖音分享中提到，Explicit GC 和 Alloc GC，其实也还有其他的种类。我们 hook 的是 ConcurrentGC 这一种
所以，当内存达到 GC 阈值的时候，任何 Alloc 动作都会触发 GC，block 的是当前线程，所以不会 OOM，但是并不一定是个好事情，主线程同样也需要等待
如何查看一个函数的符号？
nm 等各种命令
如何 hook 一个 native 函数？什么时候可以 PLT？什么时候不可以？为什么有这么多的 xxx_dlfcn 的实现？
一时半会说不清楚，知道 xdl 处理了什么问题看懂 xhook/bhook

GC 抑制实现

先看一下 github 版本的实现，其实现和抖音分享中所说的步骤一致，通过虚函数表找到 ConcurrentGCTask 的 Run 函数，然后替换函数

上述代码问题

libart.so 的路径问题
其实 libart.so 各个版本不一致，这种路径为低版本情况，高版本直接 crash，handle 也没有判空。那么我们难道要分版本获取 libart.so？
原方法调用不对
这个地方一开始没注意看，引我进入了误区，以为是版本适配问题，浪费了过多时间。
hookRun 中使用了 originFun(thread)，originFun 类型为(void()(void)) 单参数函数指针，这样调用理论上应该必定出问题，因为 Run 方法为 Task 类的成员函数，调用时要传入对象实例，应该为双参数 originFun(task, thread)。但是实际情况是有的版本出问题，有的版本不出问题，具体原理没追究。
ConcurrentGCTask 和 ConcurrentGCTask.Run 符号问题
Android 5.x 版本不存在 ConcurrentGCTask。符号的问题，我们最好是各个版本源码和 libart.so nm 看一下，libart.so 可以通过模拟器去拿到
库选择
enhanced_dlfcn 这个可以使用，但是 libart 的路径问题，可能需要自己处理一下，比如 /apex/xxxx 版本也有不同。
查找虚函数表和最后 replace 的过程，可以看出作者调研了很多。
但是其实，我们知道函数符号的情况下，可以直接 inlinehook 任意方法，省去各种函数查找替换的过程。
当然 inlinehook 可能稳定性差了一些，且不支持 armeabi(但是目前 armeabi 量级非常稀少)，但是 shadowhook 应该也是广泛使用的一种 inlinehook 库，作者也是 xcrash/xdl/xhook/bhook 等等的作者，nativebitmap 也已经使用了类似功能，可以线上实验关注一下稳定性，如果有稳定性问题，那就再还原逻辑。

最终使用方案

使用 inline hook 分版本 hook 不同函数，省去 libart 路径处理，查找函数和替换的处理

存储 originGC，即是原函数指针，在 hook 方法体中调用即可

注意 func 类型，双参数不是单参数，是类成员方法

JIT 抑制实现

同 GC 抑制，只是 hook 的函数符号不同罢了。

至于抖音提到的 global reference 越界的问题，不知道在表述什么问题。

如果是说 global reference overflow 的话，感觉很怪。

因为 global reference 的限制很高，一般 51200

且 JitCompileTask 析构函数中会删掉 global ref，不知道为何要费劲心力的把这行代码抹掉，可能是看了源码的注释？想让低版本和高版本一样被优化？

感觉没有必要，如果强行想实现的话，对于 inlinehook 没有什么办法，只能 hook 构造函数，在调用构造函数以后，自己手动调用 DeleteClobalRef kclass=null 了

源码

GC 文章： GC源码分析

本文示例代码：GC/JIT Delay

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