Systrace 分析基础知识

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

目前工作中常用的线程状态有以下几个(perfetto工具)：

深绿色 : 运行中（Running）

只有在该状态的线程才可能在 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

浅绿色 : 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？

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

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 callsite ：wait_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.

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

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。

一个常见的情况是：应用主线程程使用 Binder 与 SystemServer 的 AMS 进行通信，但是恰好 AMS 的这个函数正在等待锁释放（或者这个函数本身执行时间很长），那么应用主线程就需要等待比较长的时间，那么就会出现性能问题，比如响应慢或者卡顿，这就是为什么后台有大量的进程在运行，或者跑完 Monkey 之后，整机性能会下降的一个主要原因

另外一个场景的情况是：应用主线程在等待此应用的其他线程执行的结果，这时候线程唤醒信息就可以用来分析主线程到底被哪个线程 Block 住了，比如下面这个场景，这一帧 doFrame 执行了 152ms，有明显的异常，但是大部分时间是在 sleep

Linux 常见的进程状态

    D 无法中断的休眠状态（通常 IO 的进程）；
    R 正在可运行队列中等待被调度的；
    S 处于休眠状态；
    T 停止或被追踪；
    Z 僵尸进程；
    < 优先级高的进程
    N 优先级较低的进程
    L 有些页被锁进内存
    s 进程的领导者（在它之下有子进程）
    l 多进程的（使用 CLONE_THREAD, 类似 NPTL pthreads）
    + 位于后台的进程组