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diff --git a/zh-cn/devices/tech/debug/ftrace.html b/zh-cn/devices/tech/debug/ftrace.html index 7a193ca8..1dee6a9b 100644 --- a/zh-cn/devices/tech/debug/ftrace.html +++ b/zh-cn/devices/tech/debug/ftrace.html @@ -22,83 +22,120 @@ <p>ftrace 是一种调试工具，用于了解 Linux 内核中的情况。以下部分详细介绍了 ftrace 的基本功能、ftrace 与 atrace（捕获内核事件）如何配合使用，以及动态 ftrace。</p> -<p>有关 systrace 中没有的 ftrace 高级功能的详情，请参阅位于以下位置的 ftrace 文档：<a href="https://www.kernel.org/doc/Documentation/trace/ftrace.txt"><code><kernel +<p>要详细了解 systrace 中没有的 ftrace 高级功能，请参阅 ftrace 文档：<a href="https://www.kernel.org/doc/Documentation/trace/ftrace.txt"><code><kernel tree>/Documentation/trace/ftrace.txt</code></a>。</p> <h2 id="atrace">通过 atrace 捕获内核事件</h2> -<p>atrace (<code>frameworks/native/cmds/atrace</code>) 使用 ftrace 来捕获内核事件。反之，systrace.py（或更高版本的 <a href="https://github.com/catapult-project/catapult">Catapult</a> 中的 run_systrace.py）使用 adb 在设备上运行 atrace。atrace 执行以下操作：</p> +<p>atrace (<code>frameworks/native/cmds/atrace</code>) 使用 ftrace 来捕获内核事件。反之，systrace.py（或更高版本的 <a href="https://github.com/catapult-project/catapult">Catapult</a> 中的 run_systrace.py）使用 adb 在设备上运行 atrace。atrace 会执行以下操作：</p> <ul> <li>通过设置属性 (<code>debug.atrace.tags.enableflags</code>) 来设置用户模式跟踪。</li> -<li>通过写入适当的 ftrace sysfs 节点来启用所需的 ftrace 功能。不过，由于 ftrace 支持的功能更多，您可以自行设置一些 sysfs 节点，然后使用 atrace。</li> +<li>通过写入相应的 ftrace sysfs 节点来启用所需的 ftrace 功能。不过，由于 ftrace 支持的功能更多，您可以自行设置一些 sysfs 节点，然后使用 atrace。</li> </ul> -<p>除了启动时跟踪之外，还可以通过使用 atrace 将属性设置为适当的值。属性是一个位掩码，除了查找适当的标头（在不同的 Android 版本之间会有所变化），没有确定正确值更好的办法了。</p> +<p>您可以使用 atrace 将该属性设置为适当的值，但启动时跟踪除外。该属性是一个位掩码，除了查看相应的标头（在不同的 Android 版本之间会有所变化），没有确定正确值更好的办法了。</p> <h2 id="enabling_events">启用 ftrace 事件</h2> <p>ftrace sysfs 节点位于 <code>/d/tracing</code> 中，trace 事件在 <code>/d/tracing/events</code> 中被划分为多个类别。 -</p><p>要按类别启用事件，请使用：</p><pre>$ echo 1 > /d/tracing/events/irq/enable</pre> +</p><p>要按类别启用事件，请使用： +</p><pre class="devsite-terminal devsite-click-to-copy"> +echo 1 > /d/tracing/events/irq/enable +</pre> -<p>要按事件启用事件，请使用：</p><pre>$ echo 1 > /d/tracing/events/sched/sched_wakeup/enable</pre> +<p>要按事件启用事件，请使用： +</p><pre class="devsite-terminal devsite-click-to-copy"> +echo 1 > /d/tracing/events/sched/sched_wakeup/enable +</pre> <p>如果通过写入 sysfs 节点启用了额外的事件，这些事件将<strong>不会</strong>被 atrace 重置。Qualcomm 设备启动的常用模式是启用 <code>kgsl</code> (GPU) 和 <code>mdss</code>（显示管道）跟踪点，然后使用 atrace 或 <a href="/devices/tech/debug/systrace.html">systrace</a>：</p> -<pre>$ adb shell "echo 1 > /d/tracing/events/mdss/enable" -$ adb shell "echo 1 > /d/tracing/events/kgsl/enable" -$ ./systrace.py sched freq idle am wm gfx view binder_driver irq workq ss sync -t 10 -b 96000 -o full_trace.html</pre> +<pre class="devsite-click-to-copy"> +<code class="devsite-terminal">adb shell "echo 1 > /d/tracing/events/mdss/enable"</code> +<code class="devsite-terminal">adb shell "echo 1 > /d/tracing/events/kgsl/enable"</code> +<code class="devsite-terminal">./systrace.py sched freq idle am wm gfx view binder_driver irq workq ss sync -t 10 -b 96000 -o full_trace.html</code> +</pre> <p>您还可以单独使用 ftrace（不使用 atrace 或 systrace），这在您需要仅限内核的跟踪（或者您已经花时间手动写入用户模式跟踪属性）时很有帮助。如需只运行 ftrace，请执行以下操作：</p> <ol> -<li>将缓冲区大小设置为足以用于您跟踪的值：<pre>$ echo 96000 > /d/tracing/buffer_size_kb</pre></li> -<li>启用跟踪：<pre>$ echo 1 > /d/tracing/tracing_on</pre></li> -<li>运行您的测试，然后停用跟踪：<pre>$ echo 0 > /d/tracing/tracing_on</pre></li> -<li>转储跟踪：<pre>$ cat /d/tracing/trace > /data/local/tmp/trace_output</pre> -</li></ol> +<li>将缓冲区大小设置为足以用于您跟踪的值： +<pre class="devsite-terminal devsite-click-to-copy"> +echo 96000 > /d/tracing/buffer_size_kb +</pre> +</li> +<li>启用跟踪： +<pre class="devsite-terminal devsite-click-to-copy"> +echo 1 > /d/tracing/tracing_on +</pre> +</li> +<li>运行您的测试，然后停用跟踪： +<pre class="devsite-terminal devsite-click-to-copy"> +echo 0 > /d/tracing/tracing_on +</pre> +</li> +<li>转储跟踪： +<pre class="devsite-terminal devsite-click-to-copy"> +cat /d/tracing/trace > /data/local/tmp/trace_output +</pre> +</li> +</ol> -<p>trace_output 以文本形式提供跟踪记录。要使用 Catapult 将其可视化，请从 Github 获取 <a href="https://github.com/catapult-project/catapult/tree/master/">Catapult 存储区</a>并运行 trace2html：</p> +<p>trace_output 以文本形式提供跟踪记录。要使用 Catapult 将其可视化，请从 Github 获取 <a href="https://github.com/catapult-project/catapult/tree/master/">Catapult 代码库</a>并运行 trace2html：</p> -<pre>$ catapult/tracing/bin/trace2html ~/path/to/trace_file</pre> +<pre class="devsite-terminal devsite-click-to-copy"> +catapult/tracing/bin/trace2html ~/path/to/trace_file +</pre> <p>默认情况下，此操作会将 <code>trace_file.html</code> 写入同一目录中。</p> <h2 id="correlate">相关事件</h2> -<p>同时查看 Catapult 可视化内容和 ftrace 日志通常很有帮助，例如，某些 ftrace 事件（尤其是特定于供应商的事件）未经 Catapult 可视化。不过，Catapult 的时间戳与跟踪记录中的第一个事件或 atrace 所转储的特定时间戳相关，而原始的 ftrace 时间戳则基于 Linux 内核中的特别绝对时钟源。</p> +<p>同时查看 Catapult 可视化内容和 ftrace 日志通常很有帮助，例如，某些 ftrace 事件（尤其是特定于供应商的事件）未经 Catapult 可视化。不过，Catapult 的时间戳与跟踪记录中的第一个事件或 atrace 所转储的特定时间戳相关，而原始的 ftrace 时间戳则基于 Linux 内核中的特定绝对时钟源。</p> <p>要从 Catapult 事件中查找特定的 ftrace 事件，请执行以下操作：</p> <ol> -<li>打开原始的 ftrace 日志。最新版本的 systrace 中的跟踪记录默认经过压缩：<ul> -<li>如果您使用 <code>--no-compress</code> 捕获 systrace，则跟踪记录在 html 文件中以 BEGIN TRACE 开头的部分。</li> +<li>打开原始的 ftrace 日志。最新版本的 systrace 中的跟踪记录默认经过压缩： +<ul> +<li>如果您使用 <code>--no-compress</code> 捕获 systrace，则跟踪记录位于 html 文件中以 BEGIN TRACE 开头的部分。</li> <li>如果没有，请从 <a href="https://github.com/catapult-project/catapult/tree/master/">Catapult 树</a> (<code>tracing/bin/html2trace</code>) 运行 html2trace 来解压缩跟踪记录。</li> </ul> </li> <li>在 Catapult 可视化中查找相对时间戳。</li> -<li>在跟踪记录的开头找到一行包含 <code>tracing_mark_sync</code> 的内容。该行应该与以下内容相似：<pre><5134>-5134 (-----) [003] ...1 68.104349: tracing_mark_write: trace_event_clock_sync: parent_ts=68.104286</pre> +<li>在跟踪记录的开头找到一行包含 <code>tracing_mark_sync</code> 的内容。该行应该与以下内容相似： +<pre class="devsite-click-to-copy"> +<5134>-5134 (-----) [003] ...1 68.104349: tracing_mark_write: trace_event_clock_sync: parent_ts=68.104286 +</pre> -<br />如果此行不存在（或者您使用没有 atrace 的 ftrace），则计时将与 ftrace 日志中的第一个事件相关。 +<br />如果此行不存在（或者您在使用 ftrace 时没有使用 atrace），则时间将相对于 ftrace 日志中的第一个事件。 <ol style="list-style-type: lower-alpha"> <li>将相对时间戳（以毫秒为单位）添加到 <code>parent_ts</code>（以秒为单位）中的值。</li> <li>搜索新时间戳。</li> </ol> </li> </ol> -<p>按照这些步骤操作之后，您应该会找到（或至少非常接近于）要找的事件。</p> +<p>执行这些步骤之后，您应该会找到（或至少非常接近于）要找的事件。</p> <h2 id="dftrace">使用动态 ftrace</h2> -<p>当 systrace 和标准 ftrace 不足时，还有最后一种可用资源：动态 ftrace。<em></em>动态 ftrace 涉及在启动后重写内核代码，因此出于安全考虑，它在正式版内核中不可用。不过，2015 和 2016 版中的每个严重性能错误最终都使用动态 ftrace 找出了根本原因。它在调试不间断休眠方面的功能尤其强大，因为每次命中触发不间断休眠的函数时，您都会获得内核中的堆栈跟踪记录。您还可以调试中断和抢占被停用的部分，这对证明问题非常有帮助。</p> +<p>当 systrace 和标准 ftrace 不能满足需求时，还有最后一种可用资源：动态 ftrace。<em></em>动态 ftrace 涉及在启动后重写内核代码，因此出于安全考虑，它在正式版内核中不可用。不过，2015 和 2016 版中的每个严重性能错误最终都使用动态 ftrace 找出了根本原因。它在调试不间断休眠方面的功能尤其强大，因为每次命中触发不间断休眠的函数时，您都会在内核中获得堆栈跟踪记录。您还可以调试中断和抢占被停用的部分，这对证明问题非常有帮助。</p> <p>要开启动态 ftrace，请修改您内核的 defconfig：</p> <ol> <li>移除 CONFIG_STRICT_MEMORY_RWX（如果存在）。如果您使用的是 3.18 或更新版本以及 arm64，则不存在。</li> <li>添加以下内容：CONFIG_DYNAMIC_FTRACE=y、CONFIG_FUNCTION_TRACER=y、CONFIG_IRQSOFF_TRACER=y、CONFIG_FUNCTION_PROFILER=y 和 CONFIG_PREEMPT_TRACER=y</li> -<li>重建和启动新内核。</li> -<li>运行以下代码以检查可用的跟踪工具：<pre>$ cat /d/tracing/available_tracers</pre></li> +<li>重新编译和启动新内核。</li> +<li>运行以下代码以检查可用的跟踪工具： +<pre class="devsite-terminal devsite-click-to-copy"> +cat /d/tracing/available_tracers +</pre> +</li> <li>确认命令返回 <code>function</code>、<code>irqsoff</code>、<code>preemptoff</code> 和 <code>preemptirqsoff</code>。</li> -<li>运行以下命令以确保动态 ftrace 正常运行：<pre>$ cat /d/tracing/available_filter_functions | grep <a function you care about></pre> +<li>运行以下命令以确保动态 ftrace 正常运行： +<pre class="devsite-terminal devsite-click-to-copy"> +cat /d/tracing/available_filter_functions | grep <a function you care about> +</pre> </li> </ol> @@ -108,21 +145,45 @@ $ ./systrace.py sched freq idle am wm gfx view binder_driver irq workq ss sync - <section class="expandable"> <h4 class="showalways">显示问题：HDR 照片 + 旋转取景器</h4> -<p>在此问题中，每次使用 Pixel XL 拍摄 HDR + 照片后立即旋转取景器时都会造成卡顿。我们使用函数分析器不到一个小时就调试了该问题。要按照示例进行操作，请<a href="perf_traces.zip">下载跟踪记录的 ZIP 文件</a>（其中包括本部分中提到的其他跟踪记录），解压下载的文件，然后在浏览器中打开 trace_30898724.html 文件。</p> +<p>对于此问题，每次使用 Pixel XL 拍摄 HDR + 照片后立即旋转取景器时都会造成卡顿。我们使用函数分析器不到一个小时就调试了该问题。要按照示例进行操作，请<a href="perf_traces.zip">下载跟踪记录的 ZIP 文件</a>（其中包括本部分中提到的其他跟踪记录），解压缩下载的文件，然后在浏览器中打开 trace_30898724.html 文件。</p> -<p>跟踪记录显示 cameraserver 进程中的一些线程在 <code>ion_client_destroy</code> 上的不间断休眠模式下被屏蔽。此为高代价函数，但不得经常调用，因为 ion 客户端应该包含多项分配。最初是将原因归咎于 Halide 中的 Hexagon 代码，它确实是其中一个原因（它为每个 ion 分配创建新的客户端，并在分配被释放时破坏相应客户端，其代价太高了）。转为适用于所有 Hexagon 分配的单个 ion 客户端改善了这种情况，但卡顿问题并没有得到解决。</p> +<p>跟踪记录显示 cameraserver 进程中的一些线程在 <code>ion_client_destroy</code> 上的不间断休眠模式下被屏蔽。此为高代价函数，只能极为偶尔地调用，因为 ion 客户端应该包含多项分配。最初是将原因归咎于 Halide 中的 Hexagon 代码，它确实是其中一个原因（它为每个 ion 分配创建了新的客户端，并在分配被释放时破坏相应客户端，其代价太高了）。改为针对所有 Hexagon 分配使用单个 ion 客户端改善了这种情况，但卡顿问题并没有得到解决。</p> <p>此时，我们需要知道谁在调用 <code>ion_client_destroy</code>，这就要使用函数分析器：</p> <p></p> <ol> -<li>由于编译人员有时会对函数进行重命名，因此通过使用以下命令确认 <code>ion_client_destroy</code> 是否存在：<pre>$ cat /d/tracing/available_filter_functions | grep ion_client_destroy</pre> -</li> -<li>确认存在之后，将其用作 ftrace 过滤器：<pre>$ echo ion_client_destroy > /d/tracing/set_ftrace_filter</pre></li> -<li>开启函数分析器：<pre>$ echo function > /d/tracing/current_tracer</pre></li> -<li>每次调用筛选器函数时均开启堆栈跟踪：<pre>$ echo func_stack_trace > /d/tracing/trace_options</pre></li> -<li>增加缓冲区大小：<pre>$ echo 64000 > /d/tracing/buffer_size_kb</pre></li> -<li>开启跟踪功能：<pre>$ echo 1 > /d/tracing/trace_on</pre></li> -<li>运行测试并获取跟踪记录：<pre>$ cat /d/tracing/trace > /data/local/tmp/trace</pre></li> -<li>查看跟踪，以查看大量堆栈跟踪记录：<pre> cameraserver-643 [003] ...1 94.192991: ion_client_destroy <-ion_release +<li>由于编译器有时会对函数进行重命名，因此通过使用以下命令确认 <code>ion_client_destroy</code> 是否存在： +<pre class="devsite-terminal devsite-click-to-copy"> +cat /d/tracing/available_filter_functions | grep ion_client_destroy +</pre> +</li> +<li>确认存在之后，将其用作 ftrace 过滤器： +<pre class="devsite-terminal devsite-click-to-copy"> +echo ion_client_destroy > /d/tracing/set_ftrace_filter +</pre> +</li> +<li>开启函数分析器： +<pre class="devsite-terminal devsite-click-to-copy"> +echo function > /d/tracing/current_tracer +</pre> +</li> +<li>每次调用筛选器函数时均开启堆栈跟踪：<pre class="devsite-terminal devsite-click-to-copy"> +echo func_stack_trace > /d/tracing/trace_options +</pre> +</li> +<li>增加缓冲区大小：<pre class="devsite-terminal devsite-click-to-copy"> +echo 64000 > /d/tracing/buffer_size_kb +</pre> +</li> +<li>开启跟踪功能：<pre class="devsite-terminal devsite-click-to-copy"> +echo 1 > /d/tracing/trace_on +</pre> +</li> +<li>运行测试并获取跟踪记录：<pre class="devsite-terminal devsite-click-to-copy"> +cat /d/tracing/trace > /data/local/tmp/trace +</pre> +</li> +<li>查看跟踪，以查看大量堆栈跟踪记录：<pre class="devsite-click-to-copy"> + cameraserver-643 [003] ...1 94.192991: ion_client_destroy <-ion_release cameraserver-643 [003] ...1 94.192997: <stack trace> => ftrace_ops_no_ops => ftrace_graph_call @@ -132,7 +193,9 @@ $ ./systrace.py sched freq idle am wm gfx view binder_driver irq workq ss sync - => ____fput => task_work_run => do_notify_resume - => work_pending</pre></li> + => work_pending + </pre> +</li> </ol> <p>对 ion 驱动程序进行检查后，我们可以发现，<code>ion_client_destroy</code> 被将 fd 关闭到 <code>/dev/ion</code>（而非随机内核驱动程序）的用户空间函数所破坏。通过在 Android 代码库中搜索 <code>\"/dev/ion\"</code>，我们发现一些供应商驱动程序与 Hexagon 驱动程序的功能相同，每次在需要新的 ion 分配时打开/关闭 <code>/dev/ion</code>（创建和破坏新的 ion 客户端）。将其更改为在进程的生命周期中<a href="https://android.googlesource.com/platform/hardware/qcom/camera/+/8f7984018b6643f430c229725a58d3c6bb04acab">使用单个 ion 客户端</a>即修复了该错误。</p> @@ -151,17 +214,29 @@ $ ./systrace.py sched freq idle am wm gfx view binder_driver irq workq ss sync - <p>在这个问题中，当所有内核以最大负载运行 non-SCHED_FIFO 线程时，SCHED_FIFO 线程便会终止。我们的跟踪记录显示 VR 应用中的 fd 存在明显的锁争用，但是我们无法轻松确定相关 fd。要按照示例进行操作，请<a href="perf_traces.zip">下载跟踪记录的 ZIP 文件</a>（其中包括本部分中提到的其他跟踪记录），解压下载文件，然后在浏览器中打开 trace_30905547.html 文件。 </p> -<p>我们假设 ftrace 本身是锁争用的来源，当优先级较低的线程开始写入 ftrace 管道时，却在释放锁之前被抢占。这是最糟糕的一种情况，一些优先级极低的线程写入 ftrace 标记，同时另一些优先级较高的线程在 CPU 上旋转以模拟完全负载的设备，从而进一步加重情况。</p> +<p>我们假设 ftrace 本身是锁争用的来源，当优先级较低的线程开始写入 ftrace 管道时，却在能够释放锁之前被抢占。这是最糟糕的一种情况，一些优先级极低的线程写入 ftrace 标记，同时另一些优先级较高的线程在 CPU 上旋转以模拟完全负载的设备，从而进一步加重情况。</p> <p>由于我们无法使用 ftrace 进行调试，因此运行 <code>LOCK_STAT</code>，然后关闭应用的所有其他跟踪功能。结果表明，锁争用实际上来自 ftrace，因为当 ftrace 不运行时，锁跟踪记录中没有出现任何争用情况。</p> </section> <hr /> <p>如果您可以使用配置选项启动内核，则锁跟踪与 ftrace 类似：</p> <ol> -<li>启用跟踪：<pre>$ echo 1 > /proc/sys/kernel/lock_stat</pre></li> +<li>启用跟踪： +<pre class="devsite-terminal devsite-click-to-copy"> +echo 1 > /proc/sys/kernel/lock_stat +</pre> +</li> <li>运行您的测试。</li> -<li>停用跟踪：<pre>$ echo 0 > /proc/sys/kernel/lock_stat</pre></li> -<li>转储您的跟踪记录：<pre>$ cat /proc/lock_stat > /data/local/tmp/lock_stat</pre></li> +<li>停用跟踪： +<pre class="devsite-terminal devsite-click-to-copy"> +echo 0 > /proc/sys/kernel/lock_stat +</pre> +</li> +<li>转储您的跟踪记录： +<pre class="devsite-terminal devsite-click-to-copy"> +cat /proc/lock_stat > /data/local/tmp/lock_stat +</pre> +</li> </ol> <p>有关解释所生成的输出结果的帮助内容，请参阅 lockstat 文档：<a href="https://www.kernel.org/doc/Documentation/locking/lockstat.txt"><code><kernel>/Documentation/locking/lockstat.txt</code></a>。</p> |