一、背景解析：Android 15 内存页机制升级的核心变化
（一）16KB 页对齐的技术革新
在 Android 系统的持续进化历程中，Android 15 带来了一项影响深远的内存管理变革 —— 引入 16KB 页大小配置。长久以来，Android 系统一直以 4KB 作为内存页的基本单位，这种设定在过去的硬件环境中表现良好，为系统的稳定运行和应用的兼容性提供了坚实基础。然而，随着移动设备硬件性能的飞速发展，尤其是内存容量的大幅提升以及新型处理器架构的广泛应用，4KB 页大小在内存管理效率上逐渐暴露出一些局限性。
Android 15 对内存页机制的升级，旨在更好地适应现代硬件的特性，通过将内存页大小扩展至 16KB，显著提升了 CPU 缓存命中率。在内存访问过程中，更大的内存页能够减少页表项的数量，使得 CPU 在进行地址转换时，能够更快速地定位到所需的内存区域，从而提高内存访问的效率。这对于那些对内存读写速度要求极高的应用，如大型游戏、视频编辑软件等，能够带来显著的性能提升，使其在运行过程中更加流畅，响应速度更快。
在 Native 开发领域，16KB 页大小的引入对 SO 库加载和系统调用性能产生了尤为显著的影响。SO 库作为 Native 代码的重要载体，其加载效率直接关系到应用中 Native 功能的启动速度和执行效率。在传统的 4KB 页大小下，SO 库加载时可能需要频繁地进行页表切换，导致加载过程相对缓慢。而在 16KB 页大小的环境中，SO 库能够以更大的内存块进行加载，减少了页表切换的次数，从而大大加快了加载速度。这使得依赖 Native 代码的应用在启动和运行时，能够更快地调用 SO 库中的功能，提升了应用的整体性能。
Google 对于这一特性的推广态度十分坚决，明确规定自 2025 年 11 月起，所有提交至 Google Play 的应用必须全面支持 16KB 页特性。这一政策的出台，无疑为广大开发者敲响了警钟。对于那些尚未进行适配的应用来说，一旦提交审核，很可能面临审核不通过的风险，甚至在已经支持 16KB 页的设备上出现崩溃等严重问题，从而极大地影响用户体验，损害应用的口碑和市场份额。因此，及时进行 16KB 页特性的适配，已经成为开发者们无法回避的重要任务。
（二）核心影响场景
- SO 库边界对齐问题：在 Android 15 引入 16KB 页大小的背景下，SO 库的边界对齐问题成为了影响应用正常运行的关键因素。如果 SO 库在编译时没有按照 16KB 边界进行对齐，那么在加载到支持 16KB 页的设备内存中时，就可能会触发 UnsatisfiedLinkError 错误。这种错误一旦发生，应用将无法正常加载 SO 库，进而导致依赖该 SO 库的功能无法使用，严重时甚至会导致应用崩溃。
当应用尝试加载一个未按 16KB 对齐的 SO 库时，系统在解析 SO 库的元数据时会发现异常，其中典型的错误日志中会包含 “empty/missing DT_HASH” 这样的提示信息。DT_HASH 是 SO 库中的一个重要元数据字段，用于存储符号哈希表，它对于 SO 库的正确加载和符号解析起着关键作用。当系统检测到 DT_HASH 字段为空或缺失时，就会认为 SO 库存在问题，从而拒绝加载，并抛出 UnsatisfiedLinkError 错误。这就要求开发者在编译 SO 库时，必须确保其按照 16KB 边界进行对齐，以避免此类问题的发生。
- 硬编码 4KB 系统调用异常：在 Android 应用开发中，一些底层的内存管理操作会直接调用系统 API，如 mmap 函数。在传统的 4KB 页大小环境下，开发者可能会习惯性地将一些参数进行硬编码，例如将 offset 参数设置为 4096（即 4KB），以满足 4KB 页对齐的要求。然而，在 Android 15 的 16KB 页大小环境中，这种硬编码的方式可能会引发严重的问题。
mmap 函数用于在进程的地址空间中创建一个新的内存映射，其原型为：void* mmap (void* __addr, size*t **size, int **prot, int **flags, int *_fd, off*t *_offset)。其中，offset 参数表示映射的起始偏移量，它必须与内存页的边界对齐。在 16KB 页大小的系统中，如果仍然将 offset 硬编码为 4096，就会导致内存映射失败。因为 4096 并非 16KB 的整数倍，无法满足 16KB 页对齐的要求，系统在进行内存映射时会检测到这种不一致性，从而返回错误，使得内存映射操作无法成功完成。这将导致依赖该内存映射的应用功能无法正常实现，影响应用的正常运行。因此，开发者在进行系统调用时，必须充分考虑到内存页大小的变化，避免使用硬编码的方式，而是要采用动态获取页大小的方法，以确保系统调用在不同的内存页大小环境中都能正确执行。
二、影响评估：你的应用是否需要适配？
（一）必须适配的三类场景
- 含 Native 代码的应用：对于那些包含自研或第三方 SO 库的应用来说，适配工作显得尤为关键。以常见的游戏开发引擎 Unity 为例，许多基于 Unity 开发的游戏在运行时依赖大量的 Native 代码来实现高性能的图形渲染、物理模拟等功能。这些功能往往被封装在 SO 库中，以提供高效的执行效率。同样，在音视频处理领域广泛应用的 FFmpeg 库，也是许多音视频类应用不可或缺的组成部分。它提供了丰富的音视频编解码、格式转换等功能，通过 Native 代码实现了高效的处理能力。
在 Android 15 引入 16KB 页大小的背景下，这些应用必须验证其使用的 SO 库文件是否已经按照 16KB 对齐的要求进行了编译。如果 SO 库未进行 16KB 对齐，在加载到支持 16KB 页的设备内存中时，就可能会出现前面提到的 UnsatisfiedLinkError 错误，导致应用无法正常加载和使用这些 Native 功能，严重影响用户体验。因此，开发者需要仔细检查应用中所有的 SO 库，确保它们都能适应新的内存页大小要求。 2. 直接操作内存的系统调用：当应用涉及到直接操作内存的系统调用时，如使用 mmap、mprotect 等 API，并且在代码中存在硬编码 4096 字节页大小的逻辑时，就需要特别注意适配问题。在传统的 4KB 页大小环境下，硬编码 4096 字节（即 4KB）的页大小可能不会出现问题，因为这与当时的内存页大小是一致的。然而，在 Android 15 的 16KB 页大小环境中，这种硬编码的方式就会导致内存操作的不一致性。
mmap 函数用于在进程的地址空间中创建一个新的内存映射，其原型为：void* mmap (void* __addr, size*t **size, int **prot, int **flags, int *_fd, off*t *_offset)。其中，offset 参数表示映射的起始偏移量，它必须与内存页的边界对齐。在 16KB 页大小的系统中，如果仍然将 offset 硬编码为 4096，就会导致内存映射失败，因为 4096 并非 16KB 的整数倍，无法满足 16KB 页对齐的要求。同样，mprotect 函数用于修改内存区域的保护属性，其操作也需要与内存页的边界对齐。如果在使用 mprotect 函数时，仍然按照 4KB 页大小的逻辑进行操作，就可能会引发权限错误或内存访问异常，导致应用出现崩溃或其他不可预测的行为。因此，开发者在进行这类系统调用时，必须避免硬编码页大小，而是要采用动态获取页大小的方法，以确保系统调用在不同的内存页大小环境中都能正确执行。 3. Google Play 分发需求：Google Play 作为全球最大的 Android 应用分发平台，拥有严格的审核标准。自 2025 年 11 月起，Google Play 要求所有提交的应用必须全面支持 16KB 页特性，这是开发者无法忽视的重要规定。如果应用未遵循这一合规要求，在提交审核时，很可能会面临审核失败的结果。这将导致应用无法在 Google Play 上发布，从而失去了通过这个重要平台触达大量用户的机会。
即使应用侥幸通过了审核，在已经支持 16KB 页的设备上运行时，也可能会出现各种兼容性问题，如崩溃、卡顿、功能异常等。这些问题将严重影响用户体验，导致用户对应用的满意度下降，进而影响应用的口碑和市场份额。因此，对于希望通过 Google Play 分发应用的开发者来说，及时进行 16KB 页特性的适配，是确保应用能够顺利上架并在各种设备上稳定运行的必要条件。开发者需要密切关注 Google Play 的政策更新，按照官方的要求进行适配工作，以保证应用的合规性和兼容性。
（二）无需适配的场景
对于那些纯 Kotlin/Java 编写的应用，并且不依赖 Native 库的情况，适配工作相对较为简单，甚至在大多数情况下无需进行额外的适配操作。这是因为 Kotlin 和 Java 作为高级编程语言，运行在 Java 虚拟机（JVM）之上，它们的内存管理由 JVM 自动完成。JVM 会根据操作系统的内存管理机制，自动处理内存的分配和释放，并且能够很好地适应不同的内存页大小。在这种情况下，应用的内存操作都是基于 JVM 提供的抽象层进行的，无需开发者手动处理底层的内存对齐问题。系统会自动确保应用在不同的内存页大小环境中都能正常运行，从而避免了因内存页大小变化而带来的兼容性问题。
尽管如此，谨慎起见，开发者仍然建议通过 APK Analyzer 工具对应用进行详细的检查。APK Analyzer 是 Android Studio 提供的一个强大工具，它可以深入分析 APK 文件的内部结构，包括查看应用所依赖的库文件、资源文件等信息。通过使用 APK Analyzer，开发者可以确认应用是否包含隐藏的原生依赖。有时候，虽然应用的主要代码是用 Kotlin/Java 编写的，但在引入一些第三方库时，可能会无意间引入包含原生代码的库。这些隐藏的原生依赖可能会在 Android 15 的 16KB 页大小环境中引发兼容性问题。因此，通过 APK Analyzer 进行全面的检查，可以及时发现并解决这些潜在的问题，确保应用在各种环境下的稳定性和兼容性。
三、兼容性检查：三步定位适配盲区
（一）工具链初步检测
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APK Analyzer：APK Analyzer 是 Android Studio 提供的一款强大的 APK 分析工具，它为开发者提供了一种直观、便捷的方式来深入了解 APK 文件的内部结构和组成。在进行 Android 15 的 16KB 页适配工作时，APK Analyzer 发挥着重要的初步检测作用。通过它，开发者能够快速判断应用是否涉及 Native 代码，这是确定是否需要进行 16KB 页适配的关键步骤之一。 具体操作方法非常简单，开发者只需打开 Android Studio，然后依次点击 “File”>“Open”，选择任意项目。在菜单栏中，依次点击 “Build”>“Analyze APK”，此时会弹出文件选择窗口，选择要分析的 APK 文件即可。APK Analyzer 会迅速对 APK 进行全面分析，并展示其详细信息。在分析结果中，开发者重点关注 “lib/” 目录，若该目录下存在 SO 库文件，这就明确表明应用中包含 Native 代码，那么就需要高度重视 16KB 页的适配工作，因为这类应用在 Android 15 的 16KB 页环境中可能会面临兼容性问题。
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官方脚本自动化检测：为了更高效、准确地检测 SO 库的对齐状态，Google 官方推荐使用 check_elf[_alignment.sh](_alignment.sh) 脚本进行自动化检测。该脚本能够快速扫描 APK 中的 SO 库，并输出其是否已按照 16KB 对齐的状态，为开发者提供了重要的适配依据。 使用该脚本进行检测的步骤如下：首先，开发者需要下载 check_elf[_alignment.sh](_alignment.sh) 脚本至本地开发环境，下载链接为：cs.android.com/android/pla…。下载完成后，将脚本放置在合适的目录中。然后，执行检测命令，在命令行中输入 “sh check_elf[_alignment.sh](_alignment.sh) your_app.apk”，其中 “your_app.apk” 为要检测的应用 APK 文件的实际名称。执行命令后，脚本将针对 “arm64 - v8a” 和 “x86_64” 架构的共享库进行检测，并输出对齐状态。 检测结果分为两种情况：如果输出 “ALIGNED”，则表示 SO 库已正确实现 16KB 对齐，在 16KB 页环境中能够正常运行；如果输出 “UNALIGNED”，则说明 SO 库未按照 16KB 对齐，需要重新编译并修正对齐参数，以确保其在 Android 15 的 16KB 页环境中的兼容性。这种自动化检测方式大大提高了检测效率，减少了人工排查的工作量，同时也降低了因人为疏忽而导致的检测遗漏问题，为开发者的适配工作提供了有力的支持。
（二）手动验证关键代码
在完成工具链的初步检测后，手动验证关键代码是确保应用在 16KB 页环境中稳定运行的重要环节。开发者需要仔细检查代码中涉及内存操作的部分，尤其是针对 mmap、mprotect 等系统调用。这些系统调用在内存管理中起着关键作用，若使用不当，很容易在 16KB 页环境中引发问题。
在检查过程中，重点关注这些系统调用的参数设置，确保其符合 16KB 页对齐的要求。例如，mmap 函数的 offset 参数，必须是 16KB 的整数倍，即 16384 的整数倍。如果在代码中硬编码为 4096，在传统的 4KB 页环境中可能不会出现问题，但在 Android 15 的 16KB 页环境中，就会导致内存映射失败，因为 4096 并非 16KB 的整数倍，无法满足 16KB 页对齐的要求。同样，mprotect 函数在修改内存区域的保护属性时，也需要确保操作的内存区域与 16KB 页边界对齐，否则可能会引发权限错误或内存访问异常。
以 mmap 函数为例，以下是一个简单的示例代码：
#include <sys/mman.h>#include <fcntl.h>#include <unistd.h>#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <sys/stat.h>#define PAGE_SIZE 4096 // 硬编码为4KB页大小，在16KB页环境中需修改int main() { int fd = open("test.txt", O_RDONLY); if (fd == -1) { perror("open"); return 1; } struct stat sb; if (fstat(fd, &sb) == -1) { perror("fstat"); close(fd); return 1; } // 这里的offset硬编码为4096，在16KB页环境下可能导致内存映射失败 void* addr = mmap(NULL, sb.st_size, PROT_READ, MAP_PRIVATE, fd, 4096); if (addr == MAP_FAILED) { perror("mmap"); close(fd); return 1; } // 进行内存操作 if (munmap(addr, sb.st_size) == -1) { perror("munmap"); } close(fd); return 0;}
在这个示例中，mmap 函数的 offset 参数被硬编码为 4096，在 16KB 页环境下，这将导致内存映射失败。正确的做法是动态获取系统的页大小，然后根据页大小来设置 offset 参数，以确保内存映射操作能够在不同的页大小环境中正确执行。通过这样细致的手动验证，能够及时发现并修正代码中潜在的问题，提高应用在 16KB 页环境中的兼容性和稳定性。
四、适配步骤：从环境搭建到代码改造
（一）开发环境准备
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更新工具链：在进行 Android 15 的 16KB 页适配工作时，更新开发工具链是至关重要的第一步。首先，需要将 NDK（Native Development Kit）升级至 r28 + 版本。NDK 是 Android 开发中用于编写原生代码（如 C/C++）的重要工具包，新版本的 NDK 对 16KB 页特性提供了更好的支持，包括优化的编译选项和链接参数，能够确保原生代码在 16KB 页环境中正确编译和运行。同时，为了充分利用 NDK 的新特性，建议将 Android Studio 升级至 2024.2.1 + 版本。新版本的 Android Studio 不仅在界面交互和功能上进行了优化，还对 16KB 页大小的模拟器系统镜像提供了全面支持。例如，在创建虚拟设备时，能够直接选择带 16KB 页大小的系统镜像，如 Google APIs Experimental 16KB Page Size，这为开发者在开发和测试阶段提供了极大的便利。
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模拟器配置：创建一个支持 16KB 页大小的 Android 15 虚拟设备是进行适配测试的关键环节。具体操作步骤如下：打开 Android Studio，点击工具栏中的 AVD Manager 图标，进入 “Your Virtual Devices” 界面。点击 “Create Virtual Device” 按钮，在设备定义界面中选择一个适合的设备型号，如 Nexus 5X 或 Pixel，这些设备在性能和兼容性方面表现较为出色，适合作为测试设备。点击 “Next” 后，在系统映像选择界面中，勾选 “Show Package Details”，然后展开 Android VanillaIceCream 或更高版本部分，选择 Google APIs Experimental 16KB Page Size ARM 64 v8a 系统映像或 Google APIs 实验性 16KB 页面大小 Intel x86_64 Atom 系统映像，这两个系统映像均支持 16KB 页大小。下载并选择好系统映像后，点击 “Next”，在 “Configure Virtual Device” 界面中，可以根据实际需求设置 RAM 大小、内部存储空间等参数。创建完成虚拟设备后，还需要通过开发者选项启用 16KB 模式。在虚拟设备中，进入 “设置” 应用，找到 “关于手机” 选项，连续点击 “版本号” 七次，即可开启开发者模式。返回 “设置” 主界面，进入 “开发者选项”，在其中找到 “内存页大小” 选项，选择 “16KB” 即可启用 16KB 模式。通过这样的配置，开发者可以在模拟器中模拟真实的 16KB 页环境，对应用进行全面的测试和调试。
（二）SO 库对齐改造
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CMake 配置调整：在 Android 开发中，使用 CMake 构建原生代码项目时，对 CMake 配置进行调整是确保 SO 库按 16KB 边界对齐的关键步骤。在项目的 CMakeLists.txt 文件中，需要添加链接参数 - Wl,-z,max-page-size=16384。这个参数的作用是告知链接器，在生成 SO 库时，按照 16KB 的边界进行对齐，确保生成的 SO 库文件能够在 16KB 页大小的系统中正确加载和运行。以下是一个示例代码，展示了如何在 CMakeLists.txt 中添加该参数：
cmake_minimum_required(VERSION 3.10.2)project(your_project_name)# 添加链接参数，确保SO库按16KB边界对齐set(CMAKE_SHARED_LINKER_FLAGS "{CMAKE_SHARED_LINKER_FLAGS} -Wl,-z,max-page-size=16384")# 其他项目配置和源文件添加等操作add_library(your_library_name SHARED your_source_files.cpp)find_library(log-lib log)target_link_libraries(your_library_name {log-lib})
在上述示例中，需要将 “your_project_name” 替换为实际的项目名称，“your_library_name” 替换为实际的库名称，“your_source_files.cpp” 替换为实际的源文件列表。通过这样的配置，在构建项目时，CMake 会根据添加的链接参数，生成按 16KB 边界对齐的 SO 库文件，从而确保应用在 16KB 页环境中的兼容性。 2. 依赖链检查：在复杂的 Android 项目中，应用往往依赖多个第三方库，这些库中可能包含 SO 库文件。因此，在进行 16KB 页适配时，递归验证所有依赖的第三方 SO 库是否已按 16KB 对齐是非常重要的。如果发现某个第三方 SO 库未进行 16KB 对齐，且该库的官方尚未提供适配版本，开发者可能需要手动编译该库，或者寻找其他替代方案。以常用的音视频处理库 FFmpeg 为例，如果应用依赖的 FFmpeg 库版本未适配 16KB 页大小，而官方又没有及时发布适配版本，开发者可以获取 FFmpeg 的源代码，根据前面提到的 CMake 配置调整方法，手动编译生成按 16KB 边界对齐的 FFmpeg SO 库。或者在开源社区中寻找已经适配 16KB 页大小的 FFmpeg 替代库，如 Libav 等，来替换未适配的 FFmpeg 库，以确保应用在 16KB 页环境中的正常运行。通过这样全面的依赖链检查和处理，能够有效避免因第三方 SO 库未适配而导致的应用兼容性问题。
（三）系统调用优化
在进行系统调用时，为了确保代码能够兼容 4KB 和 16KB 两种页大小环境，避免使用硬编码的 4096（4KB）作为页大小，而是应该动态获取当前系统的页大小。在 Linux 系统中，可以使用 sysconf 函数来实现这一功能。sysconf 函数可以获取各种系统配置参数，其中_SC_PAGE_SIZE 参数用于获取系统的页大小。通过使用 sysconf 函数动态获取页大小，应用可以根据当前系统的实际页大小进行相应的操作，从而提高代码的兼容性和灵活性。
以 mmap 系统调用为例，在传统的代码中，可能会硬编码 offset 参数为 4096，以满足 4KB 页对齐的要求。但在 16KB 页大小的环境中，这种硬编码方式会导致内存映射失败。正确的做法是根据动态获取的页大小来设置 offset 参数，确保其为当前系统页大小的整数倍。以下是一个示例代码，展示了如何动态获取页大小并应用于 mmap 系统调用：
#include <sys/mman.h>#include <fcntl.h>#include <unistd.h>#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <sys/stat.h>#include <unistd.h>int main() { int fd = open("test.txt", O_RDONLY); if (fd == -1) { perror("open"); return 1; } struct stat sb; if (fstat(fd, &sb) == -1) { perror("fstat"); close(fd); return 1; } // 动态获取系统页大小 long page_size = sysconf(_SC_PAGE_SIZE); // 计算offset，确保为页大小的整数倍 off_t offset = (off_t)(sb.st_size % page_size == 0? 0 : page_size - (sb.st_size % page_size)); void* addr = mmap(NULL, sb.st_size + offset, PROT_READ, MAP_PRIVATE, fd, 0); if (addr == MAP_FAILED) { perror("mmap"); close(fd); return 1; } // 进行内存操作 if (munmap(addr, sb.st_size + offset) == -1) { perror("munmap"); } close(fd); return 0;}
在这个示例中，首先使用 sysconf 函数动态获取系统的页大小，并将其存储在 page_size 变量中。然后，根据文件大小和页大小计算出 offset 参数，确保 offset 是页大小的整数倍。最后，在调用 mmap 函数时，使用计算得到的 offset 参数进行内存映射。通过这样的方式，代码能够在不同的页大小环境中正确地进行内存映射操作，提高了应用的兼容性和稳定性。
五、实战案例：ShadowHook 的 mprotect 适配实践
（一）问题复现
在 Android 开发领域，许多应用为了实现一些高级功能，会依赖于特定的框架和技术。以知名的 Hook 框架 ShadowHook 为例，它在一些需要动态修改内存权限的场景中发挥着重要作用。在传统的 4KB 页大小环境下，ShadowHook 能够稳定运行，为应用提供了强大的功能支持。然而，随着 Android 15 引入 16KB 页大小，ShadowHook 在使用 mprotect 函数时出现了严重的兼容性问题。
在 16KB 页环境下，当 ShadowHook 尝试使用 mprotect 函数修改内存权限时，频繁出现崩溃现象。经过深入排查，发现问题的根源在于内存块的起始地址未对齐 16KB。mprotect 函数的原型为：int mprotect (void *addr, size_t len, int prot)，其中 addr 参数必须是内存页边界的整数倍。在 16KB 页大小的系统中，如果 addr 不是 16384 的整数倍，mprotect 函数将无法正确修改内存权限，从而导致权限修改失败。当权限修改失败时，系统会触发崩溃，以防止应用对内存进行非法操作。在崩溃日志中，可以清晰地看到 EACCES 错误码，这表明权限被拒绝，进一步证实了内存地址未对齐导致的问题。这种问题不仅影响了 ShadowHook 自身功能的正常发挥，也使得依赖它的应用无法正常运行，给开发者和用户都带来了极大的困扰。
（二）解决方案
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获取动态页大小：为了解决 ShadowHook 在 16KB 页环境下的兼容性问题，首先需要获取当前系统的动态页大小。在 Linux 系统中，可以使用 sysconf 函数来实现这一功能。sysconf 函数能够获取各种系统配置参数，其中_SC_PAGE_SIZE 参数用于获取系统的页大小。通过调用 int page_size = getpagesize ();，可以方便地获取到当前系统的页大小，无论是 4KB 还是 16KB，都能准确获取。这样，在后续的内存操作中，就可以根据实际的页大小进行相应的处理，避免因硬编码页大小而导致的兼容性问题。
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地址对齐处理：在获取到动态页大小后，接下来需要对目标内存地址进行对齐处理。这是确保 mprotect 函数能够正常工作的关键步骤。具体来说，就是将目标内存地址按页大小取整，确保 mprotect 的 addr 参数为页边界的整数倍。以下是一个示例代码，展示了如何实现地址对齐算法：
#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <sys/mman.h>#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <fcntl.h>#include <unistd.h>#include <sys/sysconf.h>#define PROT_READ_WRITE (PROT_READ | PROT_WRITE)#define MAP_PRIVATE_ANONYMOUS (MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS)void* aligned_mmap(void* addr, size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offset) { // 获取当前系统的页大小 int page_size = getpagesize(); // 计算地址对齐后的偏移量 off_t aligned_offset = offset - (offset % page_size); // 计算对齐后的地址 void* aligned_addr = (void*)((off_t)addr - ((off_t)addr % page_size)); // 调用mmap函数进行内存映射 void* result = mmap(aligned_addr, length, prot, flags, fd, aligned_offset); if (result == MAP_FAILED) { perror("mmap failed"); return MAP_FAILED; } // 如果原始地址与对齐后的地址不同，进行调整 if (addr != aligned_addr) { void* adjusted_result = (void*)((off_t)result + ((off_t)addr % page_size)); return adjusted_result; } return result;}int main() { size_t length = 4096; int prot = PROT_READ_WRITE; int flags = MAP_PRIVATE_ANONYMOUS; int fd = -1; off_t offset = 0; void* mapped_memory = aligned_mmap(NULL, length, prot, flags, fd, offset); if (mapped_memory != MAP_FAILED) { printf("Memory mapped successfully at address: %p\n", mapped_memory); // 进行内存操作 if (munmap(mapped_memory, length) == -1) { perror("munmap failed"); } } return 0;}
在上述代码中，首先通过 getpagesize 函数获取当前系统的页大小。然后，根据原始的 offset 计算出对齐后的偏移量 aligned_offset，确保其为页大小的整数倍。同样，对地址 addr 进行对齐处理，得到 aligned_addr。接着，使用对齐后的地址和偏移量调用 mmap 函数进行内存映射。如果映射成功，再根据原始地址与对齐后地址的差异，对映射结果进行调整，返回正确的内存地址。通过这样的地址对齐处理，确保了内存操作在不同页大小环境下的正确性，有效解决了 ShadowHook 在 16KB 页环境下的兼容性问题，使其能够在 Android 15 及更高版本的系统中稳定运行。
六、避坑指南：常见问题与应对策略
（一）编译报错处理
在进行 Android 15 的 16KB 页适配过程中，编译报错是开发者经常会遇到的问题之一。其中，“invalid page size” 错误是一种较为常见的编译错误，它通常与 CMake 链接参数的设置以及 NDK 版本的兼容性有关。
当出现 “invalid page size” 错误时，首先需要检查 CMake 链接参数是否正确添加。在前面提到的 SO 库对齐改造部分，我们知道需要在 CMakeLists.txt 文件中添加链接参数 - Wl,-z,max-page-size=16384，以确保 SO 库按 16KB 边界对齐。然而，在实际操作中，可能会因为参数添加位置错误、参数格式不正确等原因导致编译报错。因此，开发者需要仔细检查 CMakeLists.txt 文件中链接参数的设置，确保其正确无误。例如，参数应该添加在合适的位置，一般是在 add_library 和 target_link_libraries 命令之间，以确保在生成 SO 库时能够正确应用该参数。
除了检查链接参数，还需要确保 NDK 版本与 Android Studio 兼容。不同版本的 NDK 对 16KB 页特性的支持程度可能不同，并且与 Android Studio 的兼容性也存在差异。如果 NDK 版本过低，可能不支持 16KB 页对齐的相关功能，从而导致编译报错。因此，建议开发者将 NDK 升级至 r28 + 版本，同时确保 Android Studio 也升级至 2024.2.1 + 版本，以保证两者之间的兼容性。在升级 NDK 和 Android Studio 后，如果仍然出现编译报错，可以尝试重新同步项目，清除项目缓存，或者重启 Android Studio，这些操作有时可以解决因版本升级而导致的编译问题。
（二）第三方库适配难题
在 Android 开发中，应用往往依赖大量的第三方库来实现各种功能。在进行 16KB 页适配时，第三方库的适配难题成为了开发者面临的一大挑战。如果依赖的第三方库未支持 16KB 对齐，可能会导致应用在运行时出现各种兼容性问题，甚至崩溃。
当发现依赖库未支持 16KB 对齐时，首先应优先联系厂商升级。大多数正规的第三方库厂商都非常重视兼容性问题，他们会及时跟进 Android 系统的更新，对库进行相应的升级和适配。开发者可以通过官方渠道，如库的官方网站、GitHub 仓库、邮件等方式联系厂商，向他们反馈库在 16KB 页环境下的兼容性问题，并请求他们尽快发布支持 16KB 对齐的版本。例如，对于一些知名的开源库，如 Glide（图片加载库）、Retrofit（网络请求库）等，开发者可以在其 GitHub 仓库中提交 issue，详细描述问题及需求，等待厂商的回复和处理。
如果联系厂商升级不可行，比如厂商已经不再维护该库，或者无法及时提供支持，对于开源库，开发者可以选择 fork 库的源代码，然后修改编译参数重新打包。在修改编译参数时，需要根据前面提到的 SO 库对齐改造方法，在库的 CMakeLists.txt 文件中添加链接参数 - Wl,-z,max-page-size=16384，确保库在重新编译后能够实现 16KB 对齐。例如，对于一些小型的开源库，开发者可以将其 fork 到自己的 GitHub 仓库中，然后按照适配要求进行修改和重新编译，最后将重新打包的库引入到自己的项目中使用。
然而，对于闭源库，由于无法获取其源代码，fork 并修改编译参数的方法就行不通了。在这种情况下，开发者需要评估替换方案。可以在市场上寻找功能类似且已经支持 16KB 对齐的替代库，或者考虑与其他开发者合作，共同寻找解决方案。例如，在某些情况下，可能有其他开源库或商业库能够提供与闭源库相似的功能，并且已经适配了 16KB 页大小，开发者可以将其替换为这些替代库，以确保应用在 16KB 页环境中的兼容性和稳定性。但在替换库时，需要注意新库与项目中其他部分的兼容性，以及可能需要对项目代码进行一些调整，以适应新库的接口和使用方式。
（三）测试覆盖不全
在完成 16KB 页适配后，全面的测试是确保应用稳定性和兼容性的关键环节。然而，在实际测试过程中，测试覆盖不全是一个常见的问题，这可能导致一些潜在的问题无法被及时发现，从而影响应用在 16KB 页设备上的运行。
为了避免测试覆盖不全的问题，建议在真实设备和模拟器上进行压力测试。真实设备能够提供最接近用户实际使用环境的测试条件，而模拟器则可以方便地模拟各种不同的系统配置和测试场景。例如，使用 Pixel 8 系列等支持 16KB 页大小的真实设备进行测试，可以直观地观察应用在实际运行中的表现，包括性能、稳定性、兼容性等方面。同时，结合模拟器进行测试，如前面提到的创建支持 16KB 页大小的 Android 15 虚拟设备，可以灵活地调整测试参数，模拟不同的网络环境、内存压力等情况，对应用进行全面的压力测试。
在测试过程中，重点验证内存密集型场景的稳定性至关重要。内存密集型场景，如大图加载、视频编解码等，对内存的使用和管理要求较高，在 16KB 页环境下可能会出现各种问题。以大图加载为例，当加载一张分辨率较高的图片时，需要占用大量的内存空间。如果在 16KB 页环境下，内存分配和管理不当，可能会导致内存溢出、应用卡顿甚至崩溃等问题。因此，在测试过程中，需要多次加载不同分辨率、不同格式的大图，观察应用的内存使用情况和运行状态，确保在大图加载场景下应用的稳定性。同样，对于视频编解码场景，需要对不同格式、不同分辨率的视频进行编解码测试，检查是否存在帧率不稳定、画面卡顿、声音异常等问题，以确保应用在视频编解码场景下能够正常运行。通过这样全面的压力测试和重点场景验证，可以有效地发现和解决潜在的问题，提高应用在 16KB 页环境下的稳定性和兼容性。
七、总结：未雨绸缪，拥抱性能升级
适配 Android 15 的 16KB 页对齐是 Native 开发的必要环节，不仅避免运行时崩溃，更能享受内存管理优化带来的性能红利。通过系统化的兼容性检测、代码改造和多场景测试，开发者可高效完成适配，确保应用在新平台上稳定运行。立即行动，让你的应用在 Android 15 时代抢占性能先机！
