Perfetto 快速上手指南

# Perfetto 快速上手指南

# 1. Perfetto 是什么？

Perfetto 是 google 从 Android10 开始引入的一个全新的平台级跟踪分析工具。它可以记录 Android 系统运行过程中的关键数据，并通过图形化的形式展示这些数据。Perfetto 不仅可用于系统级的性能分析，也是我们学习系统源码流程的好帮手。

# 2. 如何抓取 Trace

使用 Perfetto 一般分两步进行：

收集手机运行过程中的信息，这些信息通常称之为 Trace，收集的过程称之为抓取 Trace。
使用 Perfetto 打开 Trace 文件，分析 Trace

本节介绍如何抓取 Trace 。

# 2.1 使用命令行抓取 Trace

# 2.1.1 使用 perfetto 命令抓取

首先使用 usb 线将电脑和手机连接，确保 adb shell 命令能正常工作。

接着执行下面的命令：

adb shell perfetto -o /data/misc/perfetto-traces/trace_file.perfetto-trace -t 20s \
 sched freq idle am wm gfx view binder_driver hal dalvik camera input res memory

1
2

这个命令会启动一个 20 秒钟的跟踪，收集指定的数据源信息，并将跟踪文件保存到 /data/misc/perfetto-traces/trace_file.perfetto-trace

最后，把 trace 文件 pull 出来：

adb pull /data/misc/perfetto-traces/trace_file.perfetto-trace

整个抓取过程就完成了。

# 2.1.2 使用 record_android_trace 命令抓取

record_android_trace 是 Perfetto 团队提供的一个简化脚本，使得我们的抓取工作更加简单。

# 可能需要梯子
curl -O https://raw.githubusercontent.com/google/perfetto/master/tools/record_android_trace
chmod u+x record_android_trace
./record_android_trace -o trace_file.perfetto-trace -t 10s -b 64mb \
 sched freq idle am wm gfx view binder_driver hal dalvik camera input res memory

1
2
3
4
5

record_android_trace 命令能自动处理好路径，抓取完成后自动打开 Trace 文件。

# 2.2 使用 UI 工具抓取

# 2.2.1 Perfetto UI 抓取

Perfetto 也提供了图形化的工具来抓取 Trace，这种方法更简单直观。

该工具以网站的方式提供：https://ui.perfetto.dev/#!/record

打开网站后，第一步，完成基本的设置：

20240905142700

左侧 tab 栏，选择 Record new trace 选项
使用 usb 线连接好手机和电脑后，选项好目标平台
选择抓取的模式
- Stop when full，抓取的 trace 达到设置的容量后就停止（常用）
- Ring buffer，环形缓存，设置的容量满了后会被覆盖
- Long Trace，任性，一直记录

第二步，配置我们要抓取的内容：

20241204104046

CPU 的选项一般都会选上。

20240905142708

App 相关内容我们都选上

20240905142716

把调用栈选上，这对我们分析代码很有帮助。

最后点击，右上角的 Start Recording 就开始抓取了。抓取完成后会自动打开 trace 文件，非常方便。

# 2.3 使用配置文件简化命令行抓取

在使用 Perfetto UI 抓取时，当我们配置好以后。

20240905142642

进入到 Recording command，然后把右侧两个 EOF 之间的内容复制下来，保存在 config.pbtx 配置文件中。

接着就可以用这个配置文件来抓取 Trace 了：

./record_android_trace -c config.pbtx -o trace_file.perfetto-trace -t 10s -b 64mb

# 3. Perfetto 使用基础

# 3.1 进入 Perfetto Trace 界面

使用 record_android_trace 命令或者 Perfetto UI 抓取 Trace 后，会自动打开 Perfetto Trace 界面。

使用 perfetto 命令抓取 Trace 后，需要手动打开 Perfetto Trace 界面。打开的方法如下：

使用浏览器打开 https://ui.perfetto.dev/ 界面如下：

20240905214606

可以把 trace 文件直接拖到浏览器中，也可以通过左上角的 Open trace file 打开 trace 文件。

# 3.2 Perfetto Trace 界面基本内容

Perfetto Trace 界面大致可分为 4 个区域：

20240905220457

操作区，主要用到 Current Trace 下的几个选项
- Show timeline ：显示当前 Trace，切到了别的界面之后，再点这个就会回到 Trace View 界面
- Query：写 SQL 查询语句和查看执行结果的地方
- Metrics：官方默认帮你写好的一些分析结果
- Info and stats ：当前 Trace 和手机 App 的一些信息
信息区：时间与搜索。
Trace 内容区：图形化展示 Trace 的区域
信息区：展示Trace 内容区中选择中的元素的详细信息

在 Trace 内容区中，可以通过 w/s 按键缩小放大界面， a/d 移动界面。

Trace 内容区中主要有以下一些元素：

# 3.2.1 slice，片段

20240905223944

鼠标单击后会有一个黑框包围住，信息区会显示相关信息：

20240905225317

slice 代表了一段代码的执行过程，在代码中起于 Trace.traceBegin \ ATRACE_BEGIN，终于 Trace.traceEnd \ ATRACE_END

  Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER, "bindApplication");
  AppBindData data = (AppBindData)msg.obj;
  handleBindApplication(data);
  Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER);

1
2
3
4

# 3.2.2 counter，计数器

用于记录一些关键数据

20240905230524

20240905230536

对应于代码中的 Trace.traceCounter/ATRACE_INT：

    ATRACE_INT(ftl::Concat("HW_VSYNC_", displayIdOpt->value).c_str(),
    displayData.vsyncTraceToggle);

1
2

# 3.2.3 CPU Sched Slice， cpu 调度片段

用于展示 cpu 的调度情况

20240905230803

# 3.2.4 thread_state，线程状态

点击片段上方线程调度信息片段(Running)，可以看到线程当前运行在哪个CPU上

20240905231231

20240905231240

点击信息区中的 Running on CPU 7 旁边的斜箭头：

20240906094112

可以在 CPU 调度中看到该运行片段

20240906094611

再次点击斜箭头，可以回到原来位置

这里选择的 thread_state 是 App 的主线程，由用户点击屏幕唤醒运行，实际很多线程都是由其他线程/进程唤醒的，比如在 CPU 调度中选择一个 Slice：

20240906095016

信息区右侧的意思是当前 thread 由 P（Process）/system/bin/surfaceflinger [584] 中的 T（Thread）app [689] 唤醒。

线程从就绪到运行延迟了 48us 381ns

# 3.3 Perfetto Trace 界面基本操作

当我们选中一个片段时，点击 m，就可以做一个临时的标记，当标记另一个片段以后，前一个零时标记就会取消。

选中一个片段以后，如果点击 shift + m，就会添加一个普通标记。

标记以后，会出现两个小三角：

20240906095934

点击小三角后，信息区会出现一个 remove 按键：

20240906100414

点击即可取消

快捷键 q，可以快速打开关闭信息区。

# 4. 线程信息查看

# 5. 基本使用技巧

# 5.1 查看 Task 唤醒源

# 5.2 查看 Critical Path(Task)

Critical Task 指的是与当前我们选中的 Task 有依赖关系的 Task，比如我们的 Task 是 e，e 要等 d 执行结束后才能执行，d 要等 c，c 要等 b，b 要等 a，那么 e 的 Critical Task 就是 a、b、c、d。

# 参考资料

7.新进程的初始化

Android Framework

Choose mode