iOS启动优化：二进制重排减少缺页异常次数

2024-02-23 08:30:58

二进制重排的工作原理

iOS 应用程序在运行时，使用的是虚拟内存与物理内存相结合的方法加载数据的。虚拟内存是分页管理的，当使用到某一页虚拟内存的数据时，需要将对应的真实数据加载到物理内存中，将虚拟内存与物理内存之前形成一个映射关系，这个操作称为缺页异常（page fault），这个操作是需要耗时的。

二进制重排优化可以减少缺页异常的次数，从而缩短启动时间。它的原理是将应用程序的可执行文件和动态库中的代码和数据重新排列，使它们在物理内存中的位置更加紧凑，从而减少缺页异常的发生。

二进制重排的实现步骤

识别应用程序的可执行文件和动态库

首先，需要识别应用程序的可执行文件和动态库。这可以通过使用 otool 命令来完成。

生成应用程序的符号表

接下来，需要生成应用程序的符号表。这可以通过使用 nm 命令来完成。

分析符号表

生成的符号表中包含了应用程序的所有符号，包括函数、变量和数据结构等。我们需要分析这些符号，并确定哪些符号是需要在启动时加载到内存中的。

重新排列应用程序的代码和数据

根据分析结果，我们可以重新排列应用程序的代码和数据，使它们在物理内存中的位置更加紧凑。这可以通过使用 lipo 命令来完成。

测试应用程序的启动时间

最后，需要测试应用程序的启动时间，以验证二进制重排优化是否有效。

示例

以下是一个二进制重排优化的示例。

# 识别应用程序的可执行文件和动态库
$ otool -L MyApp.app/MyApp

# 生成应用程序的符号表
$ nm MyApp.app/MyApp

# 分析符号表
$ grep -E '^[Tt].*' MyApp.app/MyApp.nm | cut -d ' ' -f 3 > symbols.txt

# 重新排列应用程序的代码和数据
$ lipo -create -output MyApp.app/MyApp MyApp.app/MyApp MyApp.app/Frameworks/libswiftCore.dylib

# 测试应用程序的启动时间
$ time open MyApp.app