Android 16KB页面对齐介绍

Android 16KB页面对齐介绍

Google发布，自2025年11月1日起，提交至Google Play且针对Android 15+设备的所有新应用和现有应用的更新都必须支持16KB的页面大小，本次改动目的是优化系统内存性能和提升现代设备的运行效率。

优势

1.性能优化

• 内存管理效率提升，单页容量从4KB提升到16KB，显著减少缺页中断频率，减轻CPU负载，根据Google测试数据，应用启动速度提升3%-30%，系统启动加速约8%，相机启动速度提升4.5%-6.6%。
• 减少内部碎片，更大的页面对齐减少了内存碎片，提升了内存利用率，尤其对大量小数据处理场景优势明显。

2.硬件协同优化

• 现代设备普遍采用ARM64架构，其内存子系统天然支持更大的页面对齐，16KB页对齐已成为现代处理器架构的趋势。
• 随着不断制造出的具有更大物理内存(RAM)的设备，传统4KB页面导致页表过于庞大，占用过多内存带宽。16KB页面通过减少页表规模，更匹配高内存设备的物理特性。

检查程序是否16KB页面对齐

使用APK分析器识别

APK分析器是一款可用于对所构建的APK进行各方面评估的工具，如需检查您的应用是否16KB对齐，可进行如下操作：

打开 Android Studio，然后依次点击File > Open 并选择任意项目

在菜单栏中，依次点击Build > Analyze APK...

选择要分析的 APK。

查看lib文件夹，对齐列会针对存在对齐问题的文件显示警告消息，进行了对齐的文件则会显示“16KB”。

编译时配置16KB页面对齐

更新共享库的打包方式

AGP 版本8.5.1或更高版本

对于随附未压缩共享库的应用，16KB设备要求这些共享库在16KB ZIP对齐边界上对齐，满足该要求需要升级到Android Gradle插件 (AGP)版本8.5.1或更高版本。

AGP 版本8.5或更低版本

Groovy开发，在build.gradle文件进行更改：

android {
  ...
  packagingOptions {
      jniLibs {
        useLegacyPackaging true
      }
  }
}

Kotlin开发，在build.gradle.kts文件进行更改：

android {
  ...
  packagingOptions {
      jniLibs {
        useLegacyPackaging = true
      }
  }
}

使用16KB ELF对齐方式编译应用

Android NDK r28及更高版本

NDK版本r28及更高版本默认编译为16KB对齐。

Android NDK r27

ndk-buildGroovyKotlin其他构建系统

ndk-build编译，在Application.mk中：

APP_SUPPORT_FLEXIBLE_PAGE_SIZES := true

Groovy编译，在build.gradle文件中，设置实参
-DANDROID_SUPPORT_FLEXIBLE_PAGE_SIZES=ON`：

android {
  ...
  defaultConfig {
    ...
    // This block is different from the one you use to link Gradle
    // to your CMake or ndk-build script.
    externalNativeBuild {
      // For ndk-build, instead use the ndkBuild block.
      cmake {
        // Passes optional arguments to CMake.
        arguments "-DANDROID_SUPPORT_FLEXIBLE_PAGE_SIZES=ON"
      }
    }
  }
}

Kotlin编译，在build.gradle.kts文件中，设置实参
-DANDROID_SUPPORT_FLEXIBLE_PAGE_SIZES=ON：

android {
  ...
  defaultConfig {
    ...
    // This block is different from the one you use to link Gradle
    // to your CMake or ndk-build script.
    externalNativeBuild {
      // For ndk-build, instead use the ndkBuild block.
      cmake {
        // Passes optional arguments to CMake.
        arguments += listOf("-DANDROID_SUPPORT_FLEXIBLE_PAGE_SIZES=ON")
      }
    }
  }
}

其他构建系统，需指定以下编译器链接：

-Wl,-z,max-page-size=16384

Android NDK r26及更低版本

ndk-build编译，更新Android.mk以启用16KB ELF对齐：

LOCAL_LDFLAGS += "-Wl,-z,max-page-size=16384"

CMake，更新CMakeLists.txt以启用 16 KB ELF 对齐：

target_link_options(${CMAKE_PROJECT_NAME} PRIVATE "-Wl,-z,max-page-size=16384")

Android NDK r22 及更低版本

ndk-build编译，更新Android.mk以构建16KB兼容的ELF：

LOCAL_LDFLAGS += "-Wl,-z,max-page-size=16384"
LOCAL_LDFLAGS += "-Wl,-z,common-page-size=16384"

CMake编译，更新CMakeLists.txt以构建16KB兼容的ELF：

target_link_options(${CMAKE_PROJECT_NAME} PRIVATE "-Wl,-z,max-page-size=16384")
target_link_options(${CMAKE_PROJECT_NAME} PRIVATE "-Wl,-z,common-page-size=16384")

编译后程序运行

真机运行

可以在以下设备上，开发者选项中开启兼容16KB模式后测试兼容16KB设备的Android应用：

• Pixel8和8Pro（Android15 QPR1或更高版本）
• Pixel8a（Android15 QPR1或更高版本）
• Pixel9、9Pro和9Pro XL（Android15 QPR2 Beta2或更高版本）

模拟器运行

1.可以使用Android Studio Ladybug | 2024.2.1或更高版本的Android Studio来创建模拟器。

2.在 Android Studio 中，依次点击 Tools > SDK Manager。

3.在SDK Platforms标签页中，勾选Show Package Details，然后展开Android VanillaIceCream或更高版本部分，并根据要创建的虚拟设备选择以下一个或两个模拟器系统映像：

• Google APIs Experimental 16KB Page Size ARM 64 v8a系统映像
• Google APIs实验性16KB 页面大小Intel x86_64 Atom系统映像

1.点击应用 > 确定，下载所选的系统映像。

2.按照步骤为Android 15设置虚拟设备，并在系统提示选择系统映像时，选择下载好的16KB系统映像。

启动模拟器

完成 Android 模拟器和虚拟设备的设置后，从目标设备菜单或从命令行动模拟器，之后再在开发者模式中启动16KB模式即可。

运行结果

程序进行16KB页面对齐时，在开启16KB模式的环境上正常运行；

程序没有进行16KB页面对齐时，在开启16KB模式的环境上运行时会提示16KB校验失败，此时程序就可能会无法运行，校验失败的截图如下：

程序的安全防护

Android加固已成为开发商普遍关注的环节。自16KB页面对齐要求提出以来，加固方案也需要更多考量。实际上，加固厂商已考虑到这一要求，如Virbox Protector工具现已支持16KB页面对齐场景，配合其代码虚拟化、dex加密、文件校验等多项功能，全面保障Android程序的安全。