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：

bash 复制代码

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：

bash 复制代码

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。

bash 复制代码

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：

bash 复制代码

./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

java 复制代码

  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：

cpp 复制代码

    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

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1. Perfetto 是什么？

2. 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

2.1.2 使用 record_android_trace 命令抓取

2.2 使用 UI 工具抓取

2.2.1 Perfetto UI 抓取

2.3 使用配置文件简化命令行抓取

3. Perfetto 使用基础

3.1 进入 Perfetto Trace 界面

3.2 Perfetto Trace 界面基本内容

3.2.1 slice，片段

3.2.2 counter，计数器

3.2.3 CPU Sched Slice， cpu 调度片段

3.2.4 thread_state，线程状态

3.2 Perfetto Trace 界面基本操作

参考资料