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Android Systrace基础知识：线程状态查看与分析

创作时间:

作者:

@小白创作中心

Android Systrace基础知识：线程状态查看与分析

引用

来源

https://www.cnblogs.com/linhaostudy/p/18284299

Systrace是Android系统中一个非常重要的性能分析工具，可以帮助开发者深入理解应用的运行状态和性能瓶颈。本文将详细介绍Systrace中线程状态的查看方法，以及如何通过Systrace报告中的各种信息进行性能分析。

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。

绿色：运行中（Running）

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：

是否频率不够？
是否跑在了小核上？
是否频繁在Running和Runnable之间切换？为什么？
是否频繁在Running和Sleep之间切换？为什么？
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

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：

是否后台有太多的任务在跑？
没有及时处理是因为频率太低？
没有及时处理是因为被限制到某个cpuset里面，但是CPU很满？
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

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

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RenderHeartbeat到底做了什么事情

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）

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：

顺便贴一下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；
W：进入内存交换（从内核2.6开始无效）；
X：死掉的进程（基本很少見）；
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

信息区数据解析

线程状态信息解析

函数Slice信息解析

Counter Sample信息解析

Counter Sample是Systrace捕获的性能数据的一种类型。它主要用于记录某些特定计数器的值随时间变化的情况。这些计数器可以是系统级的，也可以是应用级的，常见的计数器包括内存使用量、CPU使用率、帧率等。

Async Slice信息解析

Async Slice是Systrace中用于跟踪和记录异步操作的一种事件类型。它通过成对的begin和end调用来标记异步操作的开始和结束，适用于网络请求、文件I/O、后台任务等异步操作的性能分析。通过在Systrace报告中查看Async Slice数据，开发者可以识别和优化应用中的异步操作性能瓶颈。