演講嘉賓 | 劉 洋

回顧整理 | 廖 濤

排版校對 | 李萍萍

嘉賓介紹

開發者工具分論壇

劉洋，江蘇潤和軟件股份有限公司副總裁，聚焦芯片設計及底層軟件、操作系統移植及核心算法的優化與適配，潤和軟件芯片業務創立人，潤和芯片全棧解決方案平臺HiHope發起人，帶領公司進軍國際芯片領域并成為ARM生態圈Linaro重要合作伙伴。OpenHarmony項目群工作委員會成員，OpenHarmony Dev-Board SIG（開發板興趣組）創立人及組長。

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正文內容

性能調優即調節操作系統、硬件以及應用三者間的關系，實現整個系統的性能最大化，使其滿足現有的業務需求。性能優化是軟件開發中最重要的工作之一，一個好的性能調優工具可以提升開發者的開發質量和效率。OpenHarmony上如何進行性能調優，有哪些高效易用的性能調優工具？潤和軟件副總裁劉洋在第二屆OpenHarmony技術大會上進行了精彩分享。

01

Smartperf-Host

OpenHarmony性能調優工具“Smartperf-Host”是一款深入挖掘數據、細粒度地展示數據的性能功耗調優工具，為開發者提供了一套性能調優平臺，支持了對CPU調度、頻點、進程線程時間片、堆內存、幀率等數據進行采集和展示。該組件整體分為設備端和PC端兩部分，設備端和PC端基于gRPC通信框架進行數據交互。其中，（1）設備端內部分為應用程序內嵌組件、命令行工具、性能調優服務、性能調優插件集合、部分系統工具及部分系統內核等模塊；（2）PC端以Smartperf-Host網站的形式進行發布，內部分為Trace Streamer數據解析、SQLite數據存儲、hdc設備管理、數據導入、UI繪制、數據分析等模塊。

02

配置抓取

Smartperf-Host工具端側抓取所依賴的組件已原生預置在OpenHarmony系統中，在需要使用時，可通過網頁基于Hdc設備管理進行連接，支持根據業務進行配置設定，業務范圍包括CPU調優、進程線程調度分析調優、內存調優等。完成設定后，可進行在線直接抓取業務Trace，也可以選擇命令行進行抓取。抓取結束后，即可通過網頁進行業務分析解決問題。

03

界面展示

Smartperf-Host工具的菜單區域包括文件導入、配置、下載、Sql查詢、在線文檔等。各區域顯示信息如下：

時間軸區域以顏色深淺表示CPU的使用負載情況

泳道圖區域包括CPU區域和進程線程區域：CPU區域包括負載展示、CPU時間片展示、頻點展示等信息；進程線程區域包括進程、線程、調用棧等信息

Tab顯示區域針對不同業務的框選或點選進行數據展示

04

功能介紹

CPU調優：CPU調優包括CPU運行狀態、CPU頻率信息、CPU工作狀態信息、軟硬終端信息等性能功耗調優，展示方式為泳道圖，支持圖形用戶界面GUI操作、分析數據。

圖中各區域詳情：（1）CPU運行狀態：顏色區分各進程、點擊Slice顯示CPU使用詳情、支持CPU喚醒關系信息展示、支持CPU喚醒跳轉功能；（2）CPU頻點：基于時間軸頻點變化展示、點擊查看當前時間點頻點信息、框選查看選擇區域內頻點信息；（3）CPU State：基于時間軸顯示State的變化，0”表示“工作中”，“1”、“2”、“3”表示“不在工作狀態”；點擊查看當前時間點State信息、框選查看選擇區域內State信息；（4）查看CPU統計信息：框選CPU Slice，以不同維度進行分析；以線程維度分析、以進程維度分析、CPU Usage排名、線程切換次數、各狀態詳情。

進程和線程調優：

查看到系統級所有進程級線程信息；

展開泳道圖，查看對應進程下線程信息，包括線程狀態及各線程的調用棧；

框選一定區域后，可查看到框選時間范圍內的線程狀態，各線程在CPU上的使用占比等信息；

點擊線程時間片，可查看當前線程的狀態，包括開始時間，持續時長，當前運行在哪個CPU上，優先等級，所屬進程，上線文關系，喚醒關系等；

點擊調用棧時間片信息，可查看當前調用棧的名稱，開始時間，持續時間及調用棧深度。

內存調優：

泳道圖展示malloc和mmap分配內存總量及趨勢圖；

根據框選區間統計各類型內存信息和占比；

根據事件類型計算其占比及size大小；

以火焰圖的形式展示調用棧信息；

展示內存單次分配信息，包括調用的函數庫，方法等；

可根據業務要求標記時間區間，計算區間內數據變化信息。

05

調優案例介紹

CPU調度分析

場景描述：作為開發者，每次跟蹤CPU調度關系是一件非常痛苦且耗時的事情，期望有工具能快速查看CPU喚醒關系信息；

問題分析：通過喚醒關系樹一鍵顯示功能，幫助開發者快速直觀的顯示各時間點的CPU喚醒關系，減少了開發者通過常規文本查找的工作量，切實幫助到了開發者。

內存泄漏分析

場景描述：應用出現內存泄漏現象，需要定位內存泄漏點；

問題分析：通過問題Trace，查看內存的占比，利用工具從內存類型，到調用庫，到具體方法的調用，逐層分析，確認內存泄漏原因，通過改進解決應用問題。

卡頓丟幀分析

場景描述：進入Launcher后界面出現卡頓現象；

問題分析：通過工具進行分析，查看到Render Service在一段時間內出現實際幀處理慢的現象，導致后續幀處理大范圍處理延時，導致整體的卡頓現象。

播放性能問題分析

場景描述：OpenHarmony 3.2版本以后媒體播放的CPU變高了，需要定位問題原因，并優化。

問題分析過程： （1）通過工具進行分析，導致問題的直接原因在于GStreamer的“vqueue:src 1971”線程一直在占用CPU，需要針對該線程做進一步的分析；

（2）通過對源代碼打點定位分析，發現GStreamer在邏輯上只負責送顯，沒有找到問題根因，需要再通過工具定位Trace內部邏輯；

（3）通過OpenHarmony Hiperf工具火焰圖功能抓取Trace，分析Trace定位問題，檢查發現是“GST_SYSTEM_CLOCK_ENTRY_WAIT_UNTIL”返回不符合預期，根因是內核的futex調用走的是32位的接口，而3568默認為64位內核+32位的 UserSpace，從而導致該接口未按照實際給的超時等待，總是提前返回；

（4）因此，解決該問題需要通過修改相關定義，使GSteamer直接走系統調用接口。

06

工具獲取

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審核編輯 黃宇