【Android】性能优化-开机优化

前言

Android 的性能优化，通常是基于对比机的横向对比，在对比下的数据情况较为糟糕时考虑进行性能优化。Android 的性能优化，大体可以分为开机启动优化和应用启动优化两种类型。

分析步骤

1. 分析对比机的硬件条件：cpu；内存；内存硬件品牌等；
2. 在产品与对比机的硬件条件相同或相近的情况下：分析软件层面待优化的内容。

开机的关键路径

很多进程都是在设备启动期间进行启动，但只有以下关键路径中的组件才会直接影响启动时间。

1. Bootloader
2. Kernel
3. Init进程（pid为1）
4. Zygote进程
5. SystemServer
6. Launcher

正文

在刷机后，第一次开机启动时，需要初始化加载很多内容，因此往往第一次设备启动的时间会较为耗时。在第一次开机启动时，执行以下命令，抓取系统日志：

//抓取日志后，搜索关键字：boot_process、sf_stop_bootanim、wm_boot_animation_done 
adb bugreport

//也可以直接通过以下命令抓取，Windows 系统就把 grep 换成 findstr
adb logcat -b events | grep -E "boot_process|sf_stop_bootanim|wm_boot_animation_done"

//如果是想进一步分析 Kernel 的日志，可以用以下命令抓取日志
adb shell dmesg > dmesg.txt

日志分析：

//时间单位：ms
//boot_process_start 表示 kernel 已经启动完成，也就是 Bootloader -> Kernel 的过程花费的时间为 ms

//boot_process_preload_start 和 boot_process_preload_end 分别表示 Zygote 进程启动开始和启动结束

//boot_process_system_run 表示 SystemServer 启动

//boot_process_pms_start 表示 PMS 启动

//boot_process_pms_system_scan_start 表示 PMS 扫描 /System 目录下的内容

//boot_process_pms_data_scan_start 表示 PMS 扫描 /data 目录下的内容，这个通常较快，因为三方应用一般预置得较少

//boot_process_pms_scan_end 表示 PMS 扫描完成

//boot_process_pms_ready 表示 PMS 进入就绪状态

//boot_process_ams_ready 表示 AMS 进入就绪状态

//boot_process_enable_screen 表示屏幕真正被启用，准备显示开机动画或锁屏界面

//sf_stop_bootanim 表示 Surfaceflinger 中开机动画结束的时间
//wm_boot_animation_done 表示开机动画结束的时间，通常和 sf_stop_bootanim 是同一时刻打印

在 SystemServer 启动后，SystemServer 会在 startBootstrapServices() 方法中，拉起 PMS 和 AMS。其中，最耗时的便是 PMS 去扫描、解析与安装系统预安装的应用，那么 PMS 就是需要着重考虑进行优化的点。

PMS 优化方案

方案一：裁剪应用

找出自己不需要的应用的方法：

1. 使用 adb 命令，查看系统已安装的 apk 及其对应的文件路径

adb shell pm list packages -f
// 想要将上述信息保存到一个文件中，可以用此命令替代：adb shell pm list packages -f > 指定路径/pcks.txt

2. 打开应用，然后用以下命令查看其包名

adb shell dumpsys window | findstr mCurrentFocus

3. 将查看到的包名，拿去到 1. 中查看到的信息，查看 apk 名
4. 添加到 PRODUCT_DEL_PACKAGES 中
5. 删掉 /out 后重新编译即可

rm -rf ./out
make -j32

具体的修改如下

--- a/build/make/core/product.mk
+++ b/build/make/core/product.mk
@@ -40,6 +40,7 @@ _product_single_value_vars += PRODUCT_AAPT_PREF_CONFIG
 _product_list_vars += PRODUCT_AAPT_PREBUILT_DPI
 _product_list_vars += PRODUCT_HOST_PACKAGES
 _product_list_vars += PRODUCT_PACKAGES
+_product_list_vars += PRODUCT_DEL_PACKAGES
 _product_list_vars += PRODUCT_PACKAGES_DEBUG
 _product_list_vars += PRODUCT_PACKAGES_DEBUG_ASAN
 _product_list_vars += PRODUCT_PACKAGES_ARM64

--- a/build/make/core/main.mk
+++ b/build/make/core/main.mk
@@ -1281,6 +1281,7 @@ define product-installed-files
   $(eval ### Filter out the overridden packages and executables before doing expansion) \
   $(eval _pif_overrides := $(call module-overrides,$(_pif_modules))) \
   $(eval _pif_modules := $(filter-out $(_pif_overrides), $(_pif_modules))) \
+  $(eval _pif_modules := $(filter-out $(PRODUCT_DEL_PACKAGES), $(_pif_modules))) \
   $(eval ### Resolve the :32 :64 module name) \
   $(eval _pif_modules := $(sort $(call resolve-bitness-for-modules,TARGET,$(_pif_modules)))) \
   $(call expand-required-modules,_pif_modules,$(_pif_modules),$(_pif_overrides)) \

最后，在 device/xxx/xxx.mk 配置需要裁剪的应用

--- a/device/qcom/qssi/qssi.mk
+++ b/device/qcom/qssi/qssi.mk
@@ -308,3 +308,33 @@ $(call inherit-product-if-exists, vendor/qcom/defs/product-defs/system/*.mk)
+PRODUCT_DEL_PACKAGES := BTTestApp \
+       Browser2 \
+        BasicDreams \
+       Cam2test \
+       ConnectionManagerTestApp \
+        Calendar \
+        CalendarProvider \
+        Contacts \
+       DeskClock \
+       DCFNearbyClientApp \
+        DocumentsUI \
+        Email \
+        Exchange2 \
+       FM2 \
+       MSDC_UI \
+       Mms \
+       MmsService \
+       MusicFX \
+       ODLT \
+       PresenceApp \
+       QuickSearchBox \
+       QFPCalibration \
+       QSensorTest \
+       QtiTelephonySettings \
+       QtiSoundRecorder \
+       SampleLocationAttribution \
+       SnapdragonMusic \
+       UnifiedSensorTestApp \
+       VoiceAIRef \

方案二：裁剪 feature

方案三：odex 优化

简介：dexopt（dex优化）是指在安装应用或系统启动时，系统将通用的 dex 文件优化为效率更高的 odex 文件，一般是生成 oat 文件，目的是提升应用运行的性能，缺点是会牺牲一些编译时间，而且产生的镜像文件也会大一些，属于空间换时间。
注：现在较高的 Android 版本（比如：Android 14、Android 15等都是默认开启 odex 优化的）

配置项	含义	优先级
WITH_DEXPREOPT := true	启用全局 dex 预优化	低
DISABLE_DEXPREOPT := true	强制禁用 Dex 预优化	高
DISABLE_DEXPREOPT := false	不禁用（通常与 WITH_DEXPREOPT 配合）	中

代码路径：device/qcom/qssi/BoardConfig.mk

# Enable dex pre-opt to speed up initial boot
ifeq ($(HOST_OS),linux)
    ifeq ($(WITH_DEXPREOPT),)
      DISABLE_DEXPREOPT := false
      WITH_DEXPREOPT := true
      WITH_DEXPREOPT_PIC := true
      ifneq ($(TARGET_BUILD_VARIANT),user)
        # Retain classes.dex in APK's for non-user builds
        DEX_PREOPT_DEFAULT := nostripping
      endif
    endif
endif

如果不想开启 odex 优化(比如只是想编译出来验证修改点，可以这么修改缩短编译时间)，可以将上述代码修改为：

ifeq ($(HOST_OS),linux)
    ifeq ($(WITH_DEXPREOPT),)
      # 修改以下代码
      DISABLE_DEXPREOPT := true
      WITH_DEXPREOPT := false
      WITH_DEXPREOPT_PIC := false
      # 修改以上代码
      ifneq ($(TARGET_BUILD_VARIANT),user)
        # Retain classes.dex in APK's for non-user builds
        DEX_PREOPT_DEFAULT := nostripping
      endif
    endif
endif

如果不想对某个 apk 进行 odex 优化，可以对那个 apk 的 mk 文件作出如下修改：

LOCAL_DEX_PREOPT := false

参考文献

1. https://www.cnblogs.com/schips/p/accelerate_android_system_booting_time_by_odex.html
2. https://blog.csdn.net/qq_36851690/article/details/138127973?fromshare=blogdetail&sharetype=blogdetail&sharerId=138127973&sharerefer=PC&sharesource=m0_61561629&sharefrom=from_link