性能工具Systrace

Posted by Gityuan on January 17, 2016

无论是系统开发者,还是应用开发者都应该掌握systrace这一神技。

一、概述

保证系统流畅度,也就是保证系统能连续不间断地提供每秒60帧的运行状态。当出现掉帧时(也可称为Jank),需要知道当前整个系统所处的状态,systrace便是最佳的选择,它能手机检测android系统各个组件随着时间的运行状态,并能提示该如何有效地修复问题,接下来说说systrace如何使用以及如何解读。

二、Systrace

2.1 自定义systrace

java framework层

import android.os.Trace;
Trace.traceBegin(long traceTag, String methodName)
Trace.traceEnd(long traceTag)

在代码中必须成对出现,一般将traceEnd放入到finally语句块,另外,必须在同一个线程。

app层

import android.os.Trace;
Trace.beginSection(String sectionName)
Trace.EndSection()

这里默认的traceTag为TRACE_TAG_APP,systrace命令通过指定app参数即

native framework层

#include<utils/Trace.h>
ATRACE_CALL();

2.2 命令用法

命令行

python systrace.py [options] [category1] [category2] ... [categoryN]

2.2.1 options

其中options可取值:

options 解释
-o <FILE> 输出的目标文件
-t N, –time=N 执行时间,默认5s
-b N, –buf-size=N buffer大小(单位kB),用于限制trace总大小,默认无上限
-k <KFUNCS>,–ktrace=<KFUNCS> 追踪kernel函数,用逗号分隔
-a <APP_NAME>,–app=<APP_NAME> 追踪应用包名,用逗号分隔
–from-file=<FROM_FILE> 从文件中创建互动的systrace
-e <DEVICE_SERIAL>,–serial=<DEVICE_SERIAL> 指定设备
-l, –list-categories 列举可用的tags

2.2.2 category

category可取值:

category 解释
gfx Graphics
input Input
view View System
webview WebView
wm Window Manager
am Activity Manager
sm Sync Manager
audio Audio
video Video
camera Camera
hal Hardware Modules
app Application
res Resource Loading
dalvik Dalvik VM
rs RenderScript
bionic Bionic C Library
power Power Management
sched CPU Scheduling
irq IRQ Events
freq CPU Frequency
idle CPU Idle
disk Disk I/O
mmc eMMC commands
load CPU Load
sync Synchronization
workq Kernel Workqueues
memreclaim Kernel Memory Reclaim
regulators Voltage and Current Regulators

2.2.3 示例

例如,在systrace.py所在目录下执行指令:

python systrace.py -b 32768 -t 5 -o mytrace.html wm gfx input view sched freq
./systrace.py -b 32768 -t 5 -o mytrace.html wm gfx input view sched freq //等价

又例如,输出全部的trace信息

python systrace.py -b 32768 -t 5 -o mytrace.html gfx input view webview wm am sm audio video camera hal app res dalvik rs bionic power sched irq freq idle disk mmc load sync workq memreclaim regulators

注:收集trace,需要提前安装python,并且一定要注意必须是python 2.x,而不是能3.x,否则可能会出现问题。另外,buffer大小不可过大,否则会出现oom异常。

2.3 图形化

横坐标是以时间为单位,纵坐标是以进程-线程的方式来划分,同一进程的线程为一组放在一起,可收缩/展开,如下图:

systrace

2.3.1 Frames

产生的html格式的trace文件必须使用Google Chrome打开,才能正确地解析并已图标形式展现。上图中红色圈起来的,都是可以点击操作的地方,最上方是搜索栏,往下处是Alerts按钮,再往下是鼠标操作模式。

在每个app进程,都有一个Frames行,正常情况以绿色的圆点表示。当圆点颜色为黄色或者红色时,意味着这一帧超过16.6ms(即发现丢帧),这时需要通过放大那一帧进一步分析问题。对于Android 5.0(API level 21)或者更高的设备,该问题主要聚焦在UI Thread和Render Thread这两个线程当中。对于更早的版本,则所有工作在UI Thread。

systrace

2.3.2 Alerts

Systrace能自动分析trace中的事件,并能自动高亮性能问题作为一个Alerts,建议调试人员下一步该怎么做。

比如对于丢帧是,点击黄色或红色的Frames圆点便会有相关的提示信息;另外,在systrace的最右上方,有一个Alerts tab可以展开,这里记录着所有的的警告提示信息。

注:本文讲到最新版的systrace,其中sdk 23,chrome版本49.0,部分功能在老版本systrace并没有。

三、 快捷操作

3.1 导航操作

导航操作 作用
w 放大,[+shift]速度更快
s 缩小,[+shift]速度更快
a 左移,[+shift]速度更快
d 右移,[+shift]速度更快

3.2 快捷操作

常用操作 作用
f 放大当前选定区域
m 标记当前选定区域
v 高亮VSync
g 切换是否显示60hz的网格线
0 恢复trace到初始态,这里是数字0而非字母o
一般操作 作用
h 切换是否显示详情
/ 搜索关键字
enter 显示搜索结果,可通过← →定位搜索结果
` 显示/隐藏脚本控制台
? 显示帮助功能

对于脚本控制台,除了能当做记事本的功能,目前还不清楚有啥功能,或许还在开发中。

3.3 模式切换

  1. Select mode: 双击已选定区能将所有相同的块高亮选中;(对应数字1)
  2. Pan mode: 拖动平移视图(对应数字2)
  3. Zoom mode:通过上/下拖动鼠标来实现放大/缩小功能;(对应数字3)
  4. Timing mode:拖动来创建或移除时间窗口线。(对应数字4)

可通过按数字1~4,用于切换鼠标模式; 另外,按住alt键,再滚动鼠标滚轮能实现放大/缩小功能。


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