Systrace基础-线程查看

Trace 基础

线程状态查看

Systrace 会用不同的颜色来标识不同的线程状态, 在每个方法上面都会有对应的线程状态来标识目前线程所处的状态,通过查看线程状态我们可以知道目前的瓶颈是什么, 是 cpu 执行慢还是因为 Binder 调用, 又或是进行 io 操作, 又或是拿不到 cpu 时间片。

线程状态主要有下面几个

绿色 : 运行中(running)

只有在该状态的线程才可能在 cpu 上运行。而同一时刻可能有多个线程处于可执行状态,这些线程的 task_struct 结构被放入对应 cpu 的可执行队列中(一个线程最多只能出现在一个 cpu 的可执行队列中)。调度器的任务就是从各个 cpu 的可执行队列中分别选择一个线程在该 cpu 上运行。

作用:我们经常会查看 Running 状态的线程,查看其运行的时间,与竞品做对比,分析快或者慢的原因:

  1. 是否频率不够?
  2. 是否跑在了小核上?
  3. 是否频繁在 Running 和 Runnable 之间切换?为什么?
  4. 是否频繁在 Running 和 Sleep 之间切换?为什么?
  5. 是否跑在了不该跑的核上面?比如不重要的线程占用了超大核

旧版本:

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新版:

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蓝色 : 可运行(Runnable)

线程可以运行但当前没有安排,在等待 cpu 调度。

作用: Runnable 状态的线程状态持续时间越长,则表示 cpu 的调度越忙,没有及时处理到这个任务:

  1. 是否后台有太多的任务在跑?
  2. 没有及时处理是因为频率太低?
  3. 没有及时处理是因为被限制到某个 cpuset 里面,但是 cpu 很满?
  4. 此时 Running 的任务是什么?为什么?

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白色 : 休眠中(Sleep)

线程没有工作要做,可能是因为线程在互斥锁上被阻塞。

作用 : 这里一般是在等事件驱动

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橘色 : 不可中断的睡眠态 (Uninterruptible Sleep - IO Block)

线程在 I / O 上被阻塞或等待磁盘操作完成,一般底线都会标识出此时的 callsitewait_on_page_locked_killable

作用: 这个一般是标示 io 操作慢,如果有大量的橘色不可中断的睡眠态出现,那么一般是由于进入了低内存状态,申请内存的时候触发 pageFault, linux 系统的 page cache 链表中有时会出现一些还没准备好的 page(即还没把磁盘中的内容完全地读出来) , 而正好此时用户在访问这个 page 时就会出现 wait_on_page_locked_killable 阻塞了. 只有系统当 io 操作很繁忙时, 每笔的 io 操作都需要等待排队时, 极其容易出现且阻塞的时间往往会比较长。

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紫色 : 不可中断的睡眠态(Uninterruptible Sleep)

线程在另一个内核操作(通常是内存管理)上被阻塞。

作用: 一般是陷入了内核态,有些情况下是正常的,有些情况下是不正常的,需要按照具体的情况去分析

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线程唤醒信息分析

Systrace 会标识出一个非常有用的信息,可以帮助我们进行线程调用等待相关的分析。

一个线程被唤醒的信息往往比较重要,知道他被谁唤醒,那么我们也就知道了他们之间的调用等待关系,如果一个线程出现一段比较长的 sleep 情况,然后被唤醒,那么我们就可以去看是谁唤醒了这个线程,对应的就可以查看唤醒者的信息,看看为什么唤醒者这么晚才唤醒。

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这时候放大来看,可以看到是一段一段被唤醒的,这时候点击图中的 runnable ,下面的信息区就会出现唤醒信息,可以顺着看这个线程到底在做什么

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20424 线程是 RenderHeartbeat,这就牵扯到了 App 自身的代码逻辑,需要 App 自己去分析

Systrace 可以标示出这个的一个原因是,一个任务在进入 Running 状态之前,会先进入 Runnable 状态进行等待,而 Systrace 会把这个状态也标示在 Systrace 上(非常短,需要放大进行看)

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拉到最上面查看对应的 cpu 上的 taks 信息,会标识这个 task 在被唤醒之前的状态:

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Linux 常见的进程状态:

  1. D 无法中断的休眠状态(通常 IO 的进程);
  2. R 正在可运行队列中等待被调度的;
  3. S 处于休眠状态;
  4. T 停止或被追踪;
  5. W 进入内存交换 (从内核 2.6 开始无效);
  6. X 死掉的进程 (基本很少見);
  7. Z 僵尸进程;
  8. < 优先级高的进程
  9. N 优先级较低的进程
  10. L 有些页被锁进内存
  11. s 进程的领导者(在它之下有子进程)
  12. l 多进程的(使用 CLONE_THREAD, 类似 NPTL pthreads)
  13. + 位于后台的进程组

信息区数据解析

线程状态信息解析

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函数 Slice 信息解析

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Counter Sample 信息解析

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Async Slice 信息解析

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CPU Slice 信息解析

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