หน้านี้ได้รับการแปลโดย Cloud Translation API

ใช้การเพิ่มประสิทธิภาพตามคำแนะนำของโปรไฟล์

ระบบบิลด์ของ Android สำหรับ Android 13 และต่ำกว่ารองรับการใช้การแนะนำโปรไฟล์ของ Clang การเพิ่มประสิทธิภาพ (PGO) ในโมดูล Android แบบเนทีฟที่มีบิลด์พิมพ์เขียว กฎ หน้านี้อธิบายเกี่ยวกับ Clang PGO เกี่ยวกับวิธีสร้างและอัปเดตอย่างต่อเนื่อง โปรไฟล์ที่ใช้สำหรับ PGO และวิธีผสานรวม PGO กับระบบบิลด์ (ด้วย Use Case)

หมายเหตุ: เอกสารนี้อธิบายถึงการใช้งาน PGO ในแพลตฟอร์ม Android หากต้องการเรียนรู้เกี่ยวกับการใช้ PGO จากแอป Android โปรดไปที่ หน้านี้

เกี่ยวกับ Clang PGO

Clang สามารถทำการเพิ่มประสิทธิภาพโปรไฟล์แนะนำได้โดยใช้ โปรไฟล์:

โปรไฟล์ตามการวัดคุมสร้างขึ้นจาก โปรแกรมเป้าหมายที่มีการวัดคุม โปรไฟล์เหล่านี้มีรายละเอียดและจัด โอเวอร์เฮดของรันไทม์
โปรไฟล์จากการสุ่มตัวอย่างโดยทั่วไปแล้วจะจัดทำโดย ตัวนับการสุ่มตัวอย่าง ทำให้มีค่าใช้จ่ายในรันไทม์ต่ำ และ ที่รวบรวมโดยไม่มีการใช้เครื่องมือหรือปรับเปลี่ยนไบนารี โฆษณาเหล่านี้ มีรายละเอียดน้อยกว่าโปรไฟล์ที่อิงตามเครื่องมือ

โปรไฟล์ทั้งหมดควรสร้างขึ้นจากภาระงานตัวแทนที่ ใช้พฤติกรรมทั่วไปของแอป แม้ว่า Clang จะรองรับทั้ง อิงตาม AST (-fprofile-instr-generate) และ LLVM IR (-fprofile-generate), Android รองรับเฉพาะ LLVM IR สำหรับ PGO ที่อิงตามการใช้เครื่องมือ

ต้องใช้แฟล็กต่อไปนี้ในการสร้างสำหรับการรวบรวมโปรไฟล์

-fprofile-generate สำหรับการวัดคุม IR ด้วยสิ่งนี้ แบ็กเอนด์จะใช้แนวทางแบบต้นไม้แบบครอบคลุมน้อยที่สุดเพื่อ ลดจำนวนจุดเครื่องมือและเพิ่มประสิทธิภาพตำแหน่งเพื่อ ขอบที่มีน้ำหนักน้อย (ใช้ตัวเลือกนี้สำหรับขั้นตอนการลิงก์ด้วย) แกง ไดรเวอร์ผ่านรันไทม์การทำโปรไฟล์โดยอัตโนมัติ (libclang_rt.profile-arch-android.a) ไปยัง Linker ไลบรารีนี้มีกิจวัตรในการเขียนโปรไฟล์ลงในดิสก์เมื่อโปรแกรม ออก
-gline-tables-onlyสำหรับการรวบรวมโปรไฟล์ที่อิงตามการสุ่มตัวอย่าง เพื่อสร้างข้อมูลการแก้ไขข้อบกพร่องน้อยที่สุด

โปรไฟล์สามารถใช้สำหรับ PGO ได้โดยใช้ -fprofile-use=pathname หรือ -fprofile-sample-use=pathname สำหรับการวัดคุม และโปรไฟล์ที่อิงตามการสุ่มตัวอย่างตามลำดับ

หมายเหตุ: เมื่อ Clang ทําการเปลี่ยนแปลงโค้ดไม่ได้ ใช้ข้อมูลโปรไฟล์ที่สร้างได้นาน คำเตือน -Wprofile-instr-out-of-date รายการ

ใช้ PGO

การใช้ PGO เกี่ยวข้องกับขั้นตอนต่อไปนี้

สร้างไลบรารี/ไฟล์ปฏิบัติการที่มีการใช้เครื่องมือโดยการส่ง -fprofile-generate ไปยังคอมไพเลอร์และ Linker
รวบรวมโปรไฟล์ด้วยการเรียกใช้ภาระงานตัวแทนใน ฐานสองแบบมีเครื่องวัด
หลังประมวลผลโปรไฟล์โดยใช้ยูทิลิตี llvm-profdata (โปรดดูรายละเอียดที่หัวข้อการจัดการ LLVM ไฟล์โปรไฟล์)
ใช้โปรไฟล์เพื่อใช้ PGO โดยส่ง -fprofile-use=<>.profdata ไปยังคอมไพเลอร์และ Linker

สำหรับ PGO ใน Android ควรเก็บรวบรวมโปรไฟล์แบบออฟไลน์และเช็คอิน ควบคู่กับโค้ดเพื่อให้มั่นใจว่าบิลด์ทำซ้ำได้ โปรไฟล์สามารถใช้เป็น โค้ดมีการพัฒนา แต่ต้องมีการสร้างโค้ดใหม่เป็นระยะๆ (หรือเมื่อใดก็ตามที่ Clang เตือน ว่าโปรไฟล์ไม่อัปเดต)

รวบรวมโปรไฟล์

Clang สามารถใช้โปรไฟล์ที่เก็บรวบรวมโดยการเรียกใช้การเปรียบเทียบโดยใช้ ไลบรารีที่สร้างโดยมีเครื่องดนตรี หรือการสุ่มตัวอย่างตัวนับฮาร์ดแวร์ ของ Google Play ปัจจุบัน Android ไม่รองรับการใช้แบบอิงตามการสุ่มตัวอย่าง การรวบรวมโปรไฟล์ ดังนั้นคุณจะต้องรวบรวมโปรไฟล์โดยใช้เครื่องมือ รูปร่าง:

ระบุตัวเปรียบเทียบและชุดของไลบรารีที่นำมาใช้ร่วมกันโดย นั้น
เพิ่มพร็อพเพอร์ตี้ pgo ลงในการเปรียบเทียบและไลบรารี (รายละเอียด ที่ด้านล่าง)
สร้างบิลด์ของ Android ที่มีสำเนาแบบมีเครื่องควบคุมของไลบรารีเหล่านี้ โดยใช้:
```
make ANDROID_PGO_INSTRUMENT=benchmark
```

benchmark คือตัวยึดตำแหน่งที่ระบุ ไลบรารีที่มีเครื่องมือในระหว่างสร้าง ตัวแทนที่แท้จริง (และอาจเป็นไฟล์ปฏิบัติการอื่นที่ลิงก์กับไลบรารีที่กำลัง เปรียบเทียบ) ไม่ได้เจาะจงไปที่ PGO และอยู่นอกเหนือขอบเขตของ เอกสาร

แฟลชหรือซิงค์บิลด์ที่มีเครื่องดนตรีในอุปกรณ์
เรียกใช้การเปรียบเทียบเพื่อรวบรวมโปรไฟล์
ใช้เครื่องมือ llvm-profdata (ที่กล่าวถึงด้านล่าง) เพื่อ หลังประมวลผลโปรไฟล์และทําให้พร้อมได้รับการตรวจสอบในแหล่งที่มา ต้นไม้

ใช้โปรไฟล์ระหว่างการสร้าง

ตรวจสอบโปรไฟล์ใน toolchain/pgo-profiles ใน Android ต้นไม้ ชื่อควรตรงกับที่ระบุไว้ใน พร็อพเพอร์ตี้ย่อย profile_file ของพร็อพเพอร์ตี้ pgo สำหรับ ไลบรารี ระบบบิลด์จะส่งไฟล์โปรไฟล์ไปยัง Clang โดยอัตโนมัติ เมื่อสร้างห้องสมุด ANDROID_PGO_DISABLE_PROFILE_USE สามารถตั้งค่าตัวแปรสภาพแวดล้อมเป็น true เพื่อ ปิดใช้ PGO ชั่วคราวและวัดประโยชน์ด้านประสิทธิภาพ

หากต้องการระบุไดเรกทอรีโปรไฟล์เฉพาะผลิตภัณฑ์เพิ่มเติม ให้เพิ่มไดเรกทอรีเข้าไป ตัวแปรผู้ผลิตของ PGO_ADDITIONAL_PROFILE_DIRECTORIES ใน BoardConfig.mk หากมีการระบุเส้นทางเพิ่มเติม โปรไฟล์ใน เส้นทางเหล่านี้จะลบล้างเส้นทางใน toolchain/pgo-profiles

เมื่อสร้างรูปภาพการเผยแพร่โดยใช้เป้าหมาย dist เพื่อ make ระบบบิลด์จะเขียนชื่อไฟล์โปรไฟล์ที่ขาดหายไป ไปยัง $DIST_DIR/pgo_profile_file_missing.txt คุณสามารถตรวจสอบข้อมูลนี้ เพื่อดูว่าไฟล์ใดโปรไฟล์ถูกลบโดยไม่ได้ตั้งใจ (ซึ่งจะ ปิดใช้ PGO)

เปิดใช้ PGO ในไฟล์ Android.bp

หากต้องการเปิดใช้ PGO ในไฟล์ Android.bp สำหรับโมดูลเนทีฟ ให้ทำดังนี้ ระบุพร็อพเพอร์ตี้ pgo พร็อพเพอร์ตี้นี้มีสิ่งต่อไปนี้ พร็อพเพอร์ตี้ย่อย:

พร็อพเพอร์ตี้	คำอธิบาย
`instrumentation`	ตั้งค่าเป็น `true` สำหรับ PGO โดยใช้การใช้เครื่องมือ ค่าเริ่มต้นคือ `false`
`sampling`	ตั้งค่าเป็น `true` สำหรับ PGO โดยใช้การสุ่มตัวอย่าง ค่าเริ่มต้นคือ `false`
`benchmarks`	รายการสตริง โมดูลนี้สร้างขึ้นสำหรับทำโปรไฟล์หากมีการเปรียบเทียบ ในรายการระบุไว้ในบิลด์ `ANDROID_PGO_INSTRUMENT` ตัวเลือก
`profile_file`	ไฟล์โปรไฟล์ (สัมพันธ์กับ `toolchain/pgo-profile`) ที่จะใช้ กับ PGO บิลด์เตือนว่าไม่มีไฟล์นี้โดยการเพิ่ม ไฟล์ไปยัง `$DIST_DIR/pgo_profile_file_missing.txt` เว้นแต่จะตั้งค่าพร็อพเพอร์ตี้ `enable_profile_use` เป็น `false` หรือ ตั้งค่าตัวแปรบิลด์ของ `ANDROID_PGO_NO_PROFILE_USE` เป็น `true`
`enable_profile_use`	ตั้งค่าเป็น `false` หากไม่ควรใช้โปรไฟล์ในระหว่าง งานสร้าง สามารถใช้ในระหว่างเปิดเครื่องเพื่อเปิดการเก็บรวบรวมโปรไฟล์หรือเพื่อ ปิดใช้ PGO ชั่วคราว ค่าเริ่มต้นคือ `true`
`cflags`	รายการ Flag เพิ่มเติมที่จะใช้ระหว่างบิลด์ที่มีเครื่องดนตรี

ตัวอย่างโมดูลที่มี PGO

cc_library {
    name: "libexample",
    srcs: [
        "src1.cpp",
        "src2.cpp",
    ],
    static: [
        "libstatic1",
        "libstatic2",
    ],
    shared: [
        "libshared1",
    ]
    pgo: {
        instrumentation: true,
        benchmarks: [
            "benchmark1",
            "benchmark2",
        ],
        profile_file: "example.profdata",
    }
}

หากการเปรียบเทียบ benchmark1 และ benchmark2 พฤติกรรมที่ใช้ตัวแทนการออกกำลังกายสำหรับห้องสมุด libstatic1 libstatic2 หรือ libshared1 pgo ของไลบรารีเหล่านี้ยังรวมตัวเปรียบเทียบต่างๆ ไว้ด้วย โมดูล defaults ใน Android.bp สามารถรวม ข้อกำหนด pgo สำหรับชุดไลบรารีเพื่อหลีกเลี่ยงการใช้ กฎบิลด์เดียวกันสำหรับหลายโมดูล

หากต้องการเลือกไฟล์โปรไฟล์อื่นหรือเลือกปิดใช้ PGO สำหรับ สถาปัตยกรรมให้ระบุ profile_file enable_profile_use และ cflags พร็อพเพอร์ตี้ต่อ สถาปัตยกรรม ตัวอย่าง (ที่มีเป้าหมายสถาปัตยกรรมใน ตัวหนา):

cc_library {
    name: "libexample",
    srcs: [
          "src1.cpp",
          "src2.cpp",
    ],
    static: [
          "libstatic1",
          "libstatic2",
    ],
    shared: [
          "libshared1",
    ],
    pgo: {
         instrumentation: true,
         benchmarks: [
              "benchmark1",
              "benchmark2",
         ],
    }

    target: {
         android_arm: {
              pgo: {
                   profile_file: "example_arm.profdata",
              }
         },
         android_arm64: {
              pgo: {
                   profile_file: "example_arm64.profdata",
              }
         }
    }
}

หากต้องการแก้ไขการอ้างอิงไลบรารีรันไทม์การทำโปรไฟล์ระหว่าง การทำโปรไฟล์ตามการวัดคุม ส่งแฟล็กบิลด์ -fprofile-generate ไปยังตัวลิงก์ ไลบรารีแบบคงที่แบบมีการวัด กับ PGO, ไลบรารีที่ใช้ร่วมกันทั้งหมด และไบนารีที่พึ่งพิง ไลบรารีแบบคงที่ต้องเป็นเครื่องมือสำหรับ PGO ด้วย อย่างไรก็ตาม การแชร์ ไลบรารีหรือไฟล์ปฏิบัติการไม่จำเป็นต้องใช้โปรไฟล์ PGO และ ตั้งค่าพร็อพเพอร์ตี้ enable_profile_use เป็น false ได้ นอกเหนือจากข้อจำกัดนี้ คุณสามารถใช้ PGO กับไลบรารีแบบคงที่ที่แชร์ ไลบรารีหรือไฟล์ปฏิบัติการ

จัดการไฟล์โปรไฟล์ LLVM

การเรียกใช้ไลบรารีแบบมีเครื่องวัดหรือไฟล์ปฏิบัติการจะสร้างไฟล์โปรไฟล์ ชื่อ default_unique_id_0.profraw ใน /data/local/tmp (โดยที่ unique_id คือ แฮชที่เป็นตัวเลขที่ไม่ซ้ำกันสำหรับไลบรารีนี้) หากมีไฟล์นี้อยู่แล้ว รันไทม์การทำโปรไฟล์จะรวมโปรไฟล์ใหม่เข้ากับโปรไฟล์เก่าขณะเขียน โปรไฟล์ โปรดทราบว่าแอปเข้าถึง /data/local/tmp ไม่ได้ นักพัฒนาซอฟต์แวร์; พวกเขาควรใช้ /storage/emulated/0/Android/data/packagename/files แทน หากต้องการเปลี่ยนตำแหน่งของไฟล์โปรไฟล์ ให้ตั้งค่า LLVM_PROFILE_FILE ตัวแปรสภาพแวดล้อมในช่วงรันไทม์

llvm-profdata จากนั้นจะใช้ยูทิลิตีเพื่อแปลงไฟล์ .profraw (และอาจ ผสานไฟล์ .profraw หลายไฟล์) เป็น .profdata ไฟล์:

  llvm-profdata merge -output=profile.profdata <.profraw and/or .profdata files>

จะสามารถเช็คอิน profile.profdata ในแหล่งที่มาได้ ต้นไม้สำหรับใช้ในงานสร้าง

หากมีการโหลดไบนารี/ไลบรารีที่มีการวัดคุมหลายรายการระหว่างการเปรียบเทียบ ไลบรารีแต่ละรายการจะสร้างไฟล์ .profraw แยกกัน รหัสที่ไม่ซ้ำกัน โดยปกติแล้ว ไฟล์เหล่านี้ สามารถรวมกันเป็นไฟล์เดียว .profdata ไฟล์และใช้สำหรับบิลด์ PGO ในกรณีที่ห้องสมุด ดำเนินการโดยการเปรียบเทียบอื่น ไลบรารีดังกล่าวจะต้องได้รับการเพิ่มประสิทธิภาพโดยใช้ โปรไฟล์จากทั้ง 2 เกณฑ์เปรียบเทียบ ในกรณีนี้ show ตัวเลือกของ llvm-profdata มีประโยชน์ดังนี้

  llvm-profdata merge -output=default_unique_id.profdata default_unique_id_0.profraw
llvm-profdata show -all-functions default_unique_id.profdata

หากต้องการจับคู่ Unique_id กับไลบรารีแต่ละรายการ ให้ค้นหา เอาต์พุต show สำหรับ Unique_id แต่ละรายการสำหรับชื่อฟังก์ชันที่ สำหรับไลบรารีโดยเฉพาะ

กรณีศึกษา: PGO สำหรับ ART

กรณีศึกษานำเสนอ ART เป็นตัวอย่างที่เข้าถึงได้ง่าย แต่จริงๆ แล้วไม่ใช่ คำอธิบายที่ถูกต้องของชุดห้องสมุดดนตรีจริงที่มีโปรไฟล์สำหรับ ART หรือ การพึ่งพาอาศัยกัน

คอมไพเลอร์ล่วงหน้า dex2oat ใน ART ขึ้นอยู่กับ libart-compiler.so ซึ่งก็ขึ้นอยู่กับ libart.so รันไทม์ของ ART โดยส่วนใหญ่จะใช้ใน libart.so การเปรียบเทียบสำหรับคอมไพเลอร์และรันไทม์จะเป็น ต่างๆ:

Benchmark	ไลบรารีของโปรไฟล์
`dex2oat`	`dex2oat` (ปฏิบัติการ), `libart-compiler.so`, `libart.so`
`art_runtime`	`libart.so`

เพิ่มพร็อพเพอร์ตี้ pgo ต่อไปนี้ใน dex2oat libart-compiler.so:

    pgo: {
        instrumentation: true,
        benchmarks: ["dex2oat",],
        profile_file: "dex2oat.profdata",
    }

เพิ่มพร็อพเพอร์ตี้ pgo ต่อไปนี้ใน libart.so

    pgo: {
        instrumentation: true,
        benchmarks: ["art_runtime", "dex2oat",],
        profile_file: "libart.profdata",
    }

สร้างบิลด์ที่มีเครื่องดนตรีสำหรับ dex2oat และ การเปรียบเทียบ art_runtime รายการโดยใช้:
```
    make ANDROID_PGO_INSTRUMENT=dex2oat
    make ANDROID_PGO_INSTRUMENT=art_runtime
```

หรือสร้างบิลด์ที่มีเครื่องดนตรีชิ้นเดียวซึ่งมีไลบรารีทั้งหมด ใช้

    make ANDROID_PGO_INSTRUMENT=dex2oat,art_runtime
    (or)
    make ANDROID_PGO_INSTRUMENT=ALL

คำสั่งที่ 2 จะสร้างโมดูลที่เปิดใช้ PGO ทั้งหมดสำหรับ การสร้างโปรไฟล์

เรียกใช้การเปรียบเทียบโดยใช้ dex2oat และ art_runtime เพื่อรับ:
- ไฟล์ .profraw 3 ไฟล์จาก dex2oat (dex2oat_exe.profdata dex2oat_libart-compiler.profdata และ dexeoat_libart.profdata) ที่ระบุโดยใช้เมธอด ตามที่อธิบายไว้ในการจัดการโปรไฟล์ LLVM ไฟล์
- art_runtime_libart.profdata รายการเดียว
สร้างไฟล์ profdata ทั่วไปสำหรับไฟล์ปฏิบัติการ dex2oat และ libart-compiler.so กำลังใช้:
```
llvm-profdata merge -output=dex2oat.profdata \
    dex2oat_exe.profdata dex2oat_libart-compiler.profdata
```
รับโปรไฟล์สำหรับ libart.so โดยการรวมโปรไฟล์ จากตัวเปรียบเทียบ 2 ประเภทดังนี้
```
llvm-profdata merge -output=libart.profdata \
    dex2oat_libart.profdata art_runtime_libart.profdata
```
จำนวนดิบสำหรับ libart.so จาก 2 โปรไฟล์อาจเป็น แตกต่างกันเนื่องจากเกณฑ์เปรียบเทียบแตกต่างกันในด้านจำนวนกรอบการทดสอบและ ระยะเวลาในการทำงาน ในกรณีนี้ คุณใช้การรวมแบบถ่วงน้ำหนักได้
```
llvm-profdata merge -output=libart.profdata \
    -weighted-input=2,dex2oat_libart.profdata \
    -weighted-input=1,art_runtime_libart.profdata
```
คำสั่งข้างต้นกำหนดน้ำหนักเป็นสองเท่าให้กับโปรไฟล์จาก dex2oat น้ำหนักจริงควรกำหนดตามโดเมน ความรู้หรือการทดลอง
ตรวจสอบไฟล์โปรไฟล์ dex2oat.profdata และ libart.profdata เป็น toolchain/pgo-profiles สำหรับ ใช้ระหว่างการสร้าง