달빅 가상 머신의 성능 평가 및 안드로이드 어플리케이션의 분석

Abstract

안드로이드 플랫폼은 지금까지 전 세계적으로 스마트폰 OS의 30%의 이상의 비중을 차지할 정도까지 발전되어 왔다. 안드로이드는 비단 스마트폰 뿐 만이 아니라, TV나 Tablet 등의 기기에도 다양하게 적용될 수 있는 확장성을 갖추었기 때문에 출시 이후로 더욱더 다양한 곳에 적용됨으로써 그 비중을 늘려왔다. 안드로이드에서 수행되는 자바는 기존 자바 가상 머신 대신에 독자적으로 달빅 가상 머신을 채용하였다. 달빅 가상 머신은 자바 가상 머신과는 달리 스택 기반의 바이트코드를 실행시키는 대신 레지스터 기반의 바이트코드 셋을 채용하였고, 적시 컴파일러 방식은 함수 기반 대신에 트레이스 기반의 컴파일 방식을 채용하였다. 하지만 지금까지 이 두 가상 머신의 성능에 대해서 같은 하드웨어 플랫폼 위에서의 실험을 통해 분석한 결과는 거의 없었다. 본 논문에서는 기존의 자바 벤치마크 몇 개를 통하여 두 가상 머신 간의 성능을 비교, 분석하였다. 결과적으로 벤치마크 상에서 달빅 가상 머신의 성능은 인터프리터에서 레지스터 기반의 바이트코드의 이점으로 약 60%의 성능 향상을 보였지만, 적시 컴파일러 성능에서는 최적화의 한계로 인한 코드의 질 하락으로 인하여 약 2.3배 의 성능 하락을 가져왔다. 본 논문에서는 안드로이드 어플리케이션에 대한 분석을 통하여 달빅 가상 머신의 성능상의 한계점이 어플리케이션에서는 큰 영향을 미치지 못한다는 것을 밝혔다.

Android has been developed and about 30% of smart phones world-wide are employing the Android platform. Android can be applied various mobile platoforms such as TV, tablet PC. Android Java is executed on the Dalvik virtual machine instead of traditional Java virtual machine. Dalvik virtual machine employs register-based bytecode set while Java virtual machine employs stack-based bytecode. Also, Dalvik employs trace-based just-in-time compilation while Java virtual machine employs method-based JITC. There has been little comparative evaluation of bath VMs in same hardware platform. In this paper, we attempt to evaluate both VMs on the same hardware with embedded Java benchmarks. Our results on benchmarks show that Dalvik interpreter outperforms JVM interpreter by 60% due to register-based bytecode. However, we also found that Dalvik JITC is slower than JVM JITC by more than 2.3 time due to its code quality. In this paper, we also investigated how real Android applications are different from benchmarks. As a result, Dalvik VMs slow JITC performance does not cause seriously on applications.