講師簡介：

夏兵，目前就職于榮耀，擔任高級性能研發(fā)工程師。

1.概述

手機上的性能指標是綜合的變化，由上圖可以看的出來手機更關注人跟機器的交互這，云系統(tǒng)則是比較關注機器跟機器的交互。

手機系統(tǒng)比較特別的地方在于資源都是比較受限，例如 : 電量，性能…因此針對用戶體驗是需要特別庖丁解牛來建立指標。

指標(METRIC) -業(yè)界有特定的體驗度量模型，目標是發(fā)現產品和服務中的問題及理解使用者的行為和偏好。

性能體驗度量是多層次，多個維度的，只用一項指標去表征的所有性能特征是遠遠不夠的。

以上是幾個個常用指標，這些指標常常是互相搭配的例如Andrid近年常用的GSM+HEART。度量模型圍繞用戶使用的旅程，識別關鍵體驗路徑(KEP)，為不同接觸點分解出不同的性能指標。

2.性能追蹤

實際上如何構建手機可觀測性，我們都會采取分層次拆解，由上圖可以看的出來藉助于Android/Linux系統(tǒng)的生態(tài)系已經有不少工具可以用于追蹤系統(tǒng)的信息。

性能追蹤在手機裝置面臨的挑戰(zhàn) :

1、低開銷：不會降低用戶的體驗，因為手機資源是受限的所以如何有性的采集會是很大的考驗。

2、不可接觸：開發(fā)人員無法實時獲取使用者的故障第一現場信息，用戶很多操作行為都是不容易在現，因此識別關鍵體驗路徑會是開發(fā)的過程之一。

3、偶發(fā)性：低概率，不易復現(Heisen berg Bug) ，對于第三方應用跟系統(tǒng)交互或是用戶行為常常有偶發(fā)性不易在現的問題需要準確的追蹤機制輔助找到原因。

4、不可預見：用已知模式分析未知問題。

講師介紹了一些Android上常見的工具

?Systrace : 用于將設備活動保存到跟蹤檔的 Android 工具。

?cpu_profile : 在android平臺實現周期性采集調用棧。

?simpleperf : simpleperf是Anroid平臺的一套性能分析工具，功能大致與linux perf相似。

?nanotrace : 通過在虛擬機（包括解析器和編譯程序）中插樁，獲取從APK到 framework層的執(zhí)行路徑的調用鏈和函數執(zhí)行時長。

?objtrace : 動態(tài)跟蹤函數參數值。

?blktrace : blktrace 結合btt可以統(tǒng)計一個IO是在調度隊列停留的時間長，還是在硬件上消 耗的時間長。

?Hitrace : 對于跨設備/進程/線程的業(yè)務流程處理，通過相同的traceid在整個業(yè)務流程中傳遞，將調用層次、各種輸出信息關聯和展現。

3.可觀測性之Logging

上圖由上而下的拆解展示日志的重要性，首先我們需要了解用戶行為，關注用戶體驗并記錄對應的錯誤日志，當時系統(tǒng)狀態(tài)與硬件狀態(tài)用于改善用戶體驗。

手機系統(tǒng)的日志系統(tǒng)時常需要整合第三方應用，因為第三方應用不開源，管理日志上常常沒有足夠權限，還有手機儲存大小受限因此最終的日志系統(tǒng)方案都是朝可以匯整日志并更精準建立模型為目標。

總結以上幾點用戶體驗是感性的，不單單只是數字因此講者認科技應該是有溫度的。

Q&A

Q : 是否有AI優(yōu)化思路？

A: 目前還在努力，有嘗試用AI分析用戶體驗不過效果不明顯。目前比較多還是在做基礎體驗度量。

Q : 跑分跟用戶體驗怎么看？

A: 跑分不能直接當用戶體驗偵率，累積布局偏移可參考。

Q: nanotrace可否第三方插莊？

A: yes

Q : 是否能找到喚醒源？

A:可打開irq，ipi中斷事件可以看到換醒源。

二、揭秘ARM架構對Linux調測特性的支持

講師簡介：張健, 現就職于北京大簡技術有限公司, 14年ARM架構和操作系統(tǒng)一線研發(fā)經驗. 在北京, 柏林, 拉斯維加斯, 多地發(fā)表技術演講。

首先，本次分享從調試視角、性能影響兩個角度出發(fā)，對調試特性進行了宏觀的分類。

1.調試類型

調試包含兩個維度的特性：調試視角維度與性能影響維度。

1.調試視角維度

從調試視角維度出發(fā)，調試分為external debug與self-hosted debug，前者包括openocd、kgdb、ftrace、perf等內核調試基礎設施，后者則是通過JTAG、FTOI等體系結構相關調試接口連接芯片，同時用調試軟件控制硬件調試器進行調試。

其中，紅色所示技術為硬件調試接口，藍色所示技術為相關軟件調試工具。軟硬件調試工具共享CPU和內核所提供的調試能力。

2.性能影響維度

從性能影響維度出發(fā)，調試分為影響（多為停止）當前CPU狀態(tài)的侵入式調試和不影響CPU運行的非侵入式調試。前者多會暫停當前CPU的執(zhí)行流，同時通過相關機制（比如，AR cross trigger）告知其他核當前被調試的狀態(tài)，從而影響系統(tǒng)狀態(tài)。

這種調試類型雖然帶來了強大的調試能力，但是在芯片和內核的設計開發(fā)時需要考慮CPU調試過程中與其他外圍設備的關系，因為CPU的調試狀態(tài)不會影響到其他硬件，一致性等問題是該方法的經典挑戰(zhàn)；對于非侵入式的調試類型，它不會直接停止當前的CPU運行狀態(tài)，更多對系統(tǒng)起到監(jiān)控跟蹤的作用。

接下來，分享從斷點、Trace、PMU三類調試手段出發(fā)講述ARM架構的系統(tǒng)調試特性。

2.侵入式調試手段之斷點

斷點調試是侵入式的，單純依賴用戶態(tài)基礎設施或頂層應用無法達到啟停系統(tǒng)的能力要求。因此，斷點調試的設計需要硬件和操作系統(tǒng)的支持，即斷點調試要有陷入高特權級別環(huán)境的能力。

用戶通過配置編譯選項獲得指定平臺下的gdb調試器，將被追蹤程序當作參數傳遞gdb調試器，gdb調試器fork出被調試程序子進程，兩者通過PTRACE_XXX請求建立連接。

對于軟件斷點，gdb將通過符號表等信息在開發(fā)者指定的位置填入調試指令（x86為INT3，ARM為BRK/BRKT）；對于硬件斷點，gdb會將指定位置的地址寫入到調試寄存器中。

當程序運行至軟件斷點或硬件斷點處，子進程會觸發(fā)相應異常，待異常信號被gdb捕獲后，通過比對記錄的斷點信息來判斷是否是調試原因所觸發(fā)的異常，如此來實現gdb調試進程的啟停能力。

3.非侵入調試類型之Trace

ARM Coresight架構是遵循可觀測性的架構設計，Cortex Processor后的ETM負責在處理器外部抓取指令序列，不影響CPU的運行狀態(tài)。并且，Trace信息的傳輸未經系統(tǒng)總線，減少了對系統(tǒng)帶寬的影響。Coresight架構中存在多個執(zhí)行流抓取點，存在多個對應的ETM，多個ETM收集的信息會傳入下游的Funnel，Funnel將根據數據所存在的信息將執(zhí)行流信息進行分流處理。

關于具體的互聯結構可以查看對應版本的設備樹文件。（所在源碼目錄為/arch/arm64/boot/dts）

4.非侵入調試類型之Performance Monitor Unit(PMU)

CPU中存在PMU部件，該部件會監(jiān)控CPU的相關性能信息，用戶可以通過訪問相應的寄存器獲取相關信息。perf是一種可以訪問PMU的用戶態(tài)工具。