1.Bootchart介紹

Bootchart是對GNU / Linux的啟動過程的效能分析和視覺化工具。在開機過程中會收集資源利用和處理資訊,最後這些資訊會呈現在一個PNG，SVG或EPS編碼圖上(官網英文介紹地址:http://www.bootchart.org/).

2.Bootchar除錯

Bootchart程式碼已在Android的原始碼中,需要我們修改對應的配置來啟用bootchart.

system/core/init/Android.mk中,新增如下資訊,開啟BOOTCHART功能:

 LOCAL_PATH:= $(call my-dir)

 include $(CLEAR_VARS)

+INIT_BOOTCHART := true

system/core/init/bootchart.h中定義BOOTCHART:

 #ifndef BOOTCHART

-#define  BOOTCHART  0

+#define  BOOTCHART  1

 #endif

touch system/core/init/bootchart.c (更新檔案)

mmm system/core/init/                   (重新編譯init模組)

編譯提示資訊:target Symbolic: init (out/target/product/cht_cr_mrd/symbols/init)表示已經生成init程式,重新打包boot.img,燒錄boot.img.

燒錄完成後,系統開機,寫入bootchart採集時間:

adb shell "echo 120 > /data/bootchart-start"

然後重啟系統.(以上操作可以閱讀官方文件:system/core/init/README.BOOTCHART)

這時候問題來了,/data/bootchart目錄下本該有很多記錄資料的檔案,但居然沒有產生!

log上提示”audit: type=1400 audit(1325552984.022:5): avc:  denied"許可權問題,開始懷疑selinux問題導致,把main函式裡的selinux_initialize()註釋掉，即關閉selinux，但問題依舊。.

於是就開始跟蹤分析bootchart程式碼,在init.c裡

queue_builtin_action(bootchart_init_action, "bootchart_init");新增action正常.

有呼叫bootchart_init_action函式,此函式有執行,新增列印後發現此函式裡bootchart_count的值居然為0!,程式碼如下

#if BOOTCHART

static int bootchart_init_action(int nargs, char **args)

{

    bootchart_count = bootchart_init();

ERROR("bootchart_init_action:bootchart_count %d\n",bootchart_count);

    if (bootchart_count < 0) {

        ERROR("bootcharting init failure\n");

    } else if (bootchart_count > 0) {

        ERROR("bootcharting started (period=%d ms)\n", bootchart_count*BOOTCHART_POLLING_MS);

    } else {

        ERROR("bootcharting ignored\n");

    }

    return 0;

}

#endif

於是就繼續跟程式碼到bootchart_init函式裡.找到建立/data/bootchart目錄的程式碼:

do {ret=mkdir(LOG_ROOT,0755);}while (ret < 0 && errno == EINTR);

新增列印,這裡ret返回值為0,即建立/data/bootchart目錄是成功的!,那為什麼沒有目錄呢?冷靜下來思考,懷疑是建立後被刪除了?但是按照bootchart的設計,這個目錄是用來儲存資料,需要使用者獲取的,bootchart本身不會去刪除的.所以在/data路徑下手動建立此目錄,重啟後,該目錄是存在的,排除了刪除的可能.跟蹤發現其他檔案open返回值也是正常的,當時很奇怪.折騰了一整天,後來檢視系統啟動過程資訊,分析發現在bootchart執行之後/data分割槽才掛載上來導致的!!!!!即bootchart_init裡open/mkdir方式建立的這些目錄和檔案,全部被之後掛載的分割槽覆蓋了!所以在不修改掛載前提下,就修改bootchart檔案路徑吧,山不過來,我就過去~找到問題點,修改就容易了,已知/dev目錄在bootchart呼叫之前,是一定會先建立的.所以修改方法,就是把使用的路徑從/data修改到/dev即可,修改如下:

--- a/system/core/init/bootchart.c

+++ b/system/core/init/bootchart.c

@@ -36,15 +36,17 @@

 #define VERSION         "0.8"

 #define SAMPLE_PERIOD   0.2

-#define LOG_ROOT        "/data/bootchart"

+#define LOG_ROOT        "/dev/bootchart"

 #define LOG_STAT        LOG_ROOT"/proc_stat.log"

 #define LOG_PROCS       LOG_ROOT"/proc_ps.log"

要注意啟動bootchart需要讀取LOG_STARTFILE檔案的值(預設為/data/bootchart-start)來確定啟動取樣,目前data分割槽掛載的問題,無法使用,需要修改.嘗試在/dev/下建立bootchart-start節點,並寫入值,但是失敗了,因為/dev目錄下的檔案在重啟後是重新生成的,重啟前建立的檔案都不存在了,此方法不行. 於是就是去修改啟動bootchart的條件的程式碼.一種方式是通過修改/proc/cmdline的androidboot.bootchart=值,另外一種就是直接修改修改bootchart_init函式裡程式碼,本文采取後者:

proc_read( "/proc/cmdline", cmdline, sizeof(cmdline) );

s = strstr(cmdline, KERNEL_OPTION);

+//force to 180s

+timeout = 180;

重新編譯,燒錄.測試圖表生成,打包bootchart圖表原始檔
adb shell

cd /dev/bootchart

1. busybox tar -czf bootchart.tgz header proc_stat.log proc_ps.log proc_diskstats.log kernel_pacct   

exit

adb pull /dev/bootchart/bootchart.tgz ./

3.生成bootchart效能分析圖

ubuntu上安裝bootchart工具:

sudo apt-get install bootchart

執行bootchart解析所獲取到的資料:

[email protected]:~/bootchart$ bootchart bootchart.tgz 

parsing 'bootchart.tgz'

parsing 'header'

parsing 'proc_stat.log'

parsing 'proc_ps.log'

Traceback (most recent call last):

  File "/usr/bin/bootchart", line 23, in <module>

    sys.exit(main())

  File "/usr/lib/pymodules/python2.7/pybootchartgui/main.py", line 111, in main

    options.crop_after, options.annotate)

  File "/usr/lib/pymodules/python2.7/pybootchartgui/parsing.py", line 248, in parse

    state = parse_paths(writer, ParserState(), paths)

  File "/usr/lib/pymodules/python2.7/pybootchartgui/parsing.py", line 237, in parse_paths

    state = _do_parse(writer, state, name, tf.extractfile(name))

  File "/usr/lib/pymodules/python2.7/pybootchartgui/parsing.py", line 201, in _do_parse

    state.ps_stats = _parse_proc_ps_log(writer, file)

  File "/usr/lib/pymodules/python2.7/pybootchartgui/parsing.py", line 88, in _parse_proc_ps_log

    userCpuLoad, sysCpuLoad = process.calc_load(userCpu, sysCpu, time - ltime)

  File "/usr/lib/pymodules/python2.7/pybootchartgui/samples.py", line 83, in calc_load

    userCpuLoad = float(userCpu - self.last_user_cpu_time) / interval

ZeroDivisionError: float division by zero

MD,報錯了...

錯誤資訊看,是存在除0的異常,檢視這部分程式碼,interval存在為0的情況,所以在/usr/lib/pymodules/python2.7/pybootchartgui/samples.py報錯的這行,新增如下程式碼在

if interval == 0:

   interval = 1

再次編譯,會報同樣除0的問題,修改方法與上面一樣.

編譯後生成png圖片

這裡有個問題,我們設定的是180s,實際上只採集了90秒左右,採集時間怎麼少了90秒?

檢視init.c程式碼裡,發現for迴圈中,在執行的command是非常多的,每次迴圈的間隔並不是固定的200ms,而每次迴圈都會執行--bootchart_count操作,即bootchart希望每次執行的間隔是200ms,但init迴圈任務中處理的多個command,時間都不固定(即程式碼中"poll(ufds, fd_count, timeout);的timeout不固定"),所以這裡的採集總時間就跟設定的所不同了.

圖示上標示資訊還是挺全的,如果還是不清楚,可以先閱讀官網(http://www.bootchart.org/)samples欄的示例分析.

4.總結

在開機優化方面,可以通過以下幾點來減少開機時間:

1.bootchart生成資料圖表,檢視是否存在長期佔用資源的情況.

2.刪除不需要的APK,減少開機預載入時間.

3.去除init.rc中不需要的服務.

4.清除systemserver.java中不需要的服務.