二进制重排 Page Fault

二进制重排是在链接阶段对即将生成的可执行文件进行重新排列，减少page fault次数，提升APP启动速度。

原理

进程如果能直接访问物理内存无疑是很不安全的，所以操作系统在物理内存上又建立了一层虚拟内存。为了提高效率和方便管理，又对虚拟内存和物理内存进行了分页（Page）。当进程访问一个虚拟内存Page而对应的物理内存又不存在时，会触发一次缺页中断（Page Fault），阻塞当前进程。

线上商店下载的App在Page Fault时还会进行签名，所以一次Page Fault的耗时会更多。

编译器在生成二进制代码的时候，默认按照链接的Object File(.o)顺序写文件，按照Object File内部的函数顺序写函数。

假设我们只有两个page：page1/page2，其中method1在page1，method3在page2，启动时候需要调用这两个method，系统必须进行两次Page Fault。

但如果我们把method1和method3排布在一起，尽可能都在page1，那么只需要一个Page Fault即可，这就是二进制文件重排的核心原理。

核心问题

为了完成重排，有以下几个问题要解决：

• 重排效果怎么样 - 获取启动阶段的page fault次数

• 重排成功了没 - 拿到当前二进制的函数布局

• 如何重排 - 让链接器按照指定顺序生成Mach-O

• 重排的内容 - 获取启动时候用到的函数

System Trace工具

1、command+I

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2、选择System Trace

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3、点击一下，第一个页面出现后，再点击一下

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4、搜索Main Thread

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5、选择Main Thread、选择Virtual Memory。File Backed Page in 就是PageFault

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order_file

1、order file文件用于存放方法的调用顺序，如下图

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2、Build Settings中搜索order file

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load方法的执行顺序

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生成LinkMap文件

• Build Settings 中搜索 link map,No改为Yes，然后Command+B,build一下，就会生成LinkMap文件

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打开LinkMap文件

• Address: 函数真实实现的地址（汇编代码的地址）（代码的地址）
• Size：函数的大小，写的代码的多与少
• File：所在文件
• Name： 方法名

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• 0x0000000100d30000(ASLR)+00004848(偏移) = 0x100d34848

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• 在+[ViewController load]方法里面打断点，看到的地址和0x0000000100d30000(ASLR)+00004848(偏移) = 0x100d34848相等，dis -s 0x100d34848查看汇编代码

• 0x100d34848、0x100d3484c、0x100d34850，这些是代码的地址

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添加dyz.order文件

• 在项目的根目录创建一个.order文件，写入如下代码

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• Build Settings中搜索order file，添加dyz.order文件的地址(./dyz.order或者${SRCROOT}/dyz.order)

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• command + shift + k清空一下缓存，command+B编译一下

再次冷启动APP看看启动时间变少了！