在OpenHarmony中使用Bytrace 原创 精华

深开鸿
发布于 2023-4-11 15:12
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作者:陈迅

一,性能问题分析方式

一般来说,我们发现程序卡顿,排除其他程序问题和硬件问题,那一定是自身程序中某个位置运行时,消耗的时间过长导致,要找到耗时的代码段,才能有针对性的进行优化,那第一个问题就是如何找到耗时的代码段。

首先我们能想到,在程序中可能存在问题的地方,加入计算时间差的代码,然后不断缩小范围,找到最终耗时的点

#include <sys/time.h>
uint64_t GetTimeStampUS()
{
    struct timeval tv;
    gettimeofday(&tv, NULL);
    return tv.tv_sec * 1000000 + tv.tv_usec;
}
.....
void FuncA()
{
    uint64_t t1 = GetTimeStampUS();
    FuncB();
    uint64_t t2 = GetTimeStampUS();
    FuncC();
    uint64_t t3 = GetTimeStampUS();
    printf("FuncB cost : %llu,FuncC cost : %llu\n",t2-t1,t3-t2);
}

这种方式最终也能解决问题,但是会有一些缺点:

1,对于大型项目来说,要经过大量的【编译,执行验证,添加代码】迭代,消耗大量时间

2,排查到问题后,需要把测试代码删除,下次排查时又要重新添加代码

3,通过查看文本log方式分析,不直观

下面我们看看如何使用bytrace来分析问题

二,在OpenHarmony中使用Bytrace

1,在BUILD.gn中添加对bytrace的依赖

    external_deps = [
        "bytrace_standard:bytrace_core",
    ]

2,添加头文件

#include <bytrace.h>

3,添加打点代码

void FuncA() {
    StartTrace(BYTRACE_TAG_GRAPHIC_AGP, "funcB");
    funcB();
    FinishTrace(BYTRACE_TAG_GRAPHIC_AGP);
}

代码部分完成了,编译更新到开发板,然后使用下面命令来抓取log:

hdc shell bytrace -t 10 -b 8192 graphic > ~/logs/log.ftrace

参数说明:

-t 10 : 从运行命令行开始,抓取10秒时间(非必要参数,默认5秒)

-b 8192 : 使用8192kb(8M)内存来缓存数据(非必要参数,默认2048kb)

graphic : 抓取graphic类型的trace,对应上面代码中的BYTRACE_TAG_GRAPHIC_AGP

最后把抓取的结果保存到log.ftrace这个文件中(文件后缀名非限定,txt也行),通过文本编辑器打开查看

到目前为止,看起来跟加入时间差代码的方式差不多,还是打点看log,接着往下看

三,优化打点

把bytrace的打点代码封装起来,xtrace.h:

#include <string>
#include "bytrace.h"

class XTrace
{
public:
    XTrace(std::string fname);
    ~XTrace();
};

xtrace.cpp:

XTrace::XTrace(std::string fname)
{
    StartTrace(BYTRACE_TAG_ZCAMERA, fname);
}

XTrace::~XTrace()
{
    FinishTrace(BYTRACE_TAG_ZCAMERA);
}

这样我们用起来就更方便了:

void FuncB(){
    XTrace trace1(__func__);
}

void FuncA(){
{
    XTrace trace1(__func__);
    FuncB();
    {
        XTrace trace2(__func__);
        FuncC();
    }
}

函数开始,创建XTrace对象时,构造函数调用StartTrace。函数结束或离开作用域,栈中的对象会自动释放,析构函数调用FinishTrace。

当然这种方式也可以用于时间差打点

四,可视化看log

https://ui.perfetto.dev

这个网站需要科学方法访问,首次访问后有了缓存,后续就可以离线访问了

在OpenHarmony中使用Bytrace-鸿蒙开发者社区

我这边把网页保存下来了,在本地开web服务,通过127.0.0.1也可以使用,首先点击左上角Open trace file打开log.ftrace,右边会显示出函数调用的火焰图,点击其中一个函数,在下方可以看到准确的执行时间,基本操作:

键盘w,s:时间轴缩放

键盘a,d:左右移动

可视化看时间轴就非常直观了,横条越长,消耗时间越多。

五,OpenHarmony对bytrace的集成

我们在OpenHarmony使用bytrace,除了以上的便利以外,最重要的是OpenHarmony的代码中已经大量使用了bytrace,下面是我整理的已经集成bytrace的模块

tag define description
ability BYTRACE_TAG_ABILITY_MANAGER Ability Manager
ace BYTRACE_TAG_ACE ACE development framework
app BYTRACE_TAG_APP APP Module
ark BYTRACE_TAG_ARK ARK Module
binder Binder kernel Info
disk Disk I/O
distributeddatamgr BYTRACE_TAG_DISTRIBUTEDDATA Distributed Data Manager
dsoftbus BYTRACE_TAG_DSOFTBUS Distributed Softbus
freq CPU Frequency
graphic BYTRACE_TAG_GRAPHIC_AGP Graphic Module
i2c I2C Events
idle CPU Idle
irq IRQ Events
mdfs BYTRACE_TAG_MDFS Mobile Distributed File System
memory Memory
memreclaim Kernel Memory Reclaim
misc BYTRACE_TAG_MISC Misc Module
mmc eMMC commands
msdp BYTRACE_TAG_MSDP Multimodal Sensor Data Platform
multimodalinput BYTRACE_TAG_MULTIMODALINPUT Multimodal Input Module
notification BYTRACE_TAG_NOTIFICATION Notification Module
ohos BYTRACE_TAG_OHOS OpenHarmony
pagecache Page cache
regulators Voltage and Current Regulators
rpc BYTRACE_TAG_RPC RPC and IPC
sched CPU Scheduling
sensors BYTRACE_TAG_SENSORS Sensors Module
sync Synchronization
window BYTRACE_TAG_WINDOW_MANAGER Window Manager
workq Kernel Workqueues
zaudio BYTRACE_TAG_ZAUDIO OpenHarmony Audio Module
zcamera BYTRACE_TAG_ZCAMERA OpenHarmony Camera Module
zimage BYTRACE_TAG_ZIMAGE OpenHarmony Image Module
zmedia BYTRACE_TAG_ZMEDIA OpenHarmony Media Module

对于以上模块的性能问题,我们就能直接使用对应tag来抓取

六,其他

对于一个较大的模块代码,我们需要理解他的执行流程,函数调用关系,会比较头疼,所以我编写了一个脚本,扫描所有的.cpp文件,在所有函数开头自动添加XTrace xxx(__func__);

在可视化界面分析log,可以清晰的看到函数执行的,不同的线程,函数的调用栈,能快速的梳理代码的执行流程。

第四点中的图,是我对foundation/ace/ace_engine/frameworks这个目录下2000个左右cpp文件中的函数全部添加XTrace后,得到的应用启动流程火焰图。

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红叶亦知秋
红叶亦知秋

不错,对大型项目很实用的工具

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2023-4-11 16:48:14
诺舒华吃西瓜
诺舒华吃西瓜

确实可以直观的发现问题

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2023-4-12 14:52:52
只看看不说话
只看看不说话

平时可以打断点,大项目还是要用工具的

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2023-4-13 17:25:38
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