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，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

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。

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

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。

该工具以网站的方式提供：ui.perfetto.dev/#!/record

打开后，第一步，完成基本的设置：

• 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
  • 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：

箭头指向的内容全部选中，这部分主要是 App 相关的内容。

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。

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。

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 ui.perfetto.dev/，界面如下：

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：

• 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

鼠标单击后会有一个黑框包围住，信息区会显示相关信息：

slice 代表了一段代码的执行过程，起于 Trace.traceBegin ，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);

3.2.2 counter，计数器

用于记录一些关键数据

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

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

3.2.3 CPU Sched Slice， cpu 调度片段

用于展示 cpu 的调度情况

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

点击信息区中的 Running on CPU 7 旁边的斜箭头：

可以在 CPU 调度中看到该运行片段

再次点击斜箭头，可以回到原来位置

这里的 thread_state 实际是我们的主线程，由用户点击屏幕唤醒运行，实际很多线程都是又其他线程/进程唤醒的，比如在 CPU 调度中选择一个 Slice：

这里的意思是当前 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

3.2 Perfetto Trace 界面基本操作

用得最多的其实就是添加标记。

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：

点击小三角后，信息区会出现一个 remove 按键：

点击即可取消

参考资料