PODS峰会笔记:浅谈手机性能的可观测性&揭秘ARM架构对Linux调测特性的支持(Day3)

原创 Linux阅码场 2022-08-22 08:00


笔记整理:

六月,某高校在读研究生,研究方向为机密计算。


陈威霖 ,目前在公司担任5G网路加速方案研发,业余性能研究员。


一、浅谈手机性能的可观测性


讲师简介:

夏兵,目前就职于荣耀,担任高级性能研发工程师

1.概述


手机上的性能指是综合的变化由上图可以看的出来手机更关注人跟机器的交互这云系统则是比较关注机器跟机器的交互


手机系统比较特别的地方在于资源都是比较受限例如 : 电量性能因此针对用户体验是需要特别庖丁解牛来建立指标


指标(METRIC) -业界有特定的体验度量模型目标是发现产品和服务中的问题及理解使用者的行为和偏好


性能体验度量是多层次多个维度的只用一项指标去表征的所有性能特征是远远不够的。



以上是几个个常用指标这些指标常常是互相搭配的例如Andrid近年常用GSM+HEART。度量模型围绕用户使用的旅程,识别关键体验路径(KEP),为不同接触点分解出不同的性能指标。

2.性能追踪


实际上如何构建手机可观测性我们都会采取分层次拆解由上图可以看的出来藉助于Android/Linux系统的生态系已经有不少工具可以用于追踪系统的信息。


性能追踪手机装置面临的挑战 : 

1、低开销:不会降低用户的体验因为手机资源是受限的所以如何有性的采集会是很大的考

2、不可接触:开发人员无法实时获取使用者的故障第一现场信息用户很多操作行为都是不容易在现因此识别关键体验路径会是开发的过程之一。

3、偶发性:低概率,不易复现(Heisen berg Bug) 对于第三方应用跟系统交互或是用户行为常常有偶发性不易在现的问题需要准确的追踪机制辅助找到原因。

4、不可预见:用已知模式分析未知问题。


讲师介绍了一些Android上常见的工具

žSystrace : 用于将设备活动保存到跟踪档的 Android 工具。

žcpu_profile : android平台实现周期性采集调用栈。

žsimpleperf : simpleperfAnroid平台的一套性能分析工具,功能大致与linux perf相似。

žnanotrace : 通过在虚拟机(包括解析器和编译程序)中插桩,获取从APK framework层的执行路径的调用链和函数执行时长。

žobjtrace : 动态跟踪函数参数值。

žblktrace : blktrace 结合btt可以统计一个IO是在调度队列停留的时间长,还是在硬件上消 耗的时间长。

žHitrace : 对于跨设备/进程/线程的业务流程处理,通过相同的traceid在整个业务流程中传递,将调用层次、各种输出信息关联和展现。

3.可观测性之Logging


上图由上而下的拆解展示日志的重要性首先我们需要了解用户行为关注用户体验并记录对应的错误日志当时系统状态与硬件状态用于改善用户体验


手机系统的日志系统时常需要整合第三方应用因为第三方应用不开源管理日志上常常没有足够权限还有手机储存大小受限因此最终的日志系统方案都是朝可以汇整日志更精准建立模型为目标


总结以上几点用户体验是感性的不单单只是数字因此讲者认科技应该有温度


Q&A

Q : 是否有AI优化思路?

A: 目前还在努力,有尝试用AI分析用户体验不过效果不明显。目前比较多还是在做基础体验度量。


Q : 跑分跟用户体验怎么看?

A: 跑分不能直接当用户体验侦率,累积布局偏移可參考。


Q: nanotrace可否第三方插庄?

A: yes


Q : 是否能找到唤醒源?

A:可打开irq,ipi中断事件可以看到换醒源。




二、揭秘ARM架构对Linux调测特性的支持


讲师简介:张健, 现就职于北京大简技术有限公司, 14年ARM架构和操作系统一线研发经验. 在北京, 柏林, 拉斯维加斯, 多地发表技术演讲。


首先,本次分享从调试视角、性能影响两个角度出发,对调试特性进行了宏观的分类。

1.调试类型

调试包含两个维度的特性:调试视角维度与性能影响维度。


1.调试视角维度

从调试视角维度出发,调试分为external debug与self-hosted debug,前者包括openocd、kgdb、ftrace、perf等内核调试基础设施,后者则是通过JTAG、FTOI等体系结构相关调试接口连接芯片,同时用调试软件控制硬件调试器进行调试。


其中,红色所示技术为硬件调试接口,蓝色所示技术为相关软件调试工具。软硬件调试工具共享CPU和内核所提供的调试能力。


2.性能影响维度

从性能影响维度出发,调试分为影响(多为停止)当前CPU状态的侵入式调试和不影响CPU运行的非侵入式调试。前者多会暂停当前CPU的执行流,同时通过相关机制(比如,AR cross trigger)告知其他核当前被调试的状态,从而影响系统状态。


这种调试类型虽然带来了强大的调试能力,但是在芯片和内核的设计开发时需要考虑CPU调试过程中与其他外围设备的关系,因为CPU的调试状态不会影响到其他硬件,一致性等问题是该方法的经典挑战;对于非侵入式的调试类型,它不会直接停止当前的CPU运行状态,更多对系统起到监控跟踪的作用。



接下来,分享从断点、Trace、PMU三类调试手段出发讲述ARM架构的系统调试特性。

2.侵入式调试手段之断点

断点调试是侵入式的,单纯依赖用户态基础设施或顶层应用无法达到启停系统的能力要求。因此,断点调试的设计需要硬件和操作系统的支持,即断点调试要有陷入高特权级别环境的能力。


用户通过配置编译选项获得指定平台下的gdb调试器,将被追踪程序当作参数传递gdb调试器,gdb调试器fork出被调试程序子进程,两者通过PTRACE_XXX请求建立连接。


对于软件断点,gdb将通过符号表等信息在开发者指定的位置填入调试指令(x86为INT3,ARM为BRK/BRKT);对于硬件断点,gdb会将指定位置的地址写入到调试寄存器中。


当程序运行至软件断点或硬件断点处,子进程会触发相应异常,待异常信号被gdb捕获后,通过比对记录的断点信息来判断是否是调试原因所触发的异常,如此来实现gdb调试进程的启停能力。


3.非侵入调试类型之Trace

ARM Coresight架构是遵循可观测性的架构设计,Cortex Processor后的ETM负责在处理器外部抓取指令序列,不影响CPU的运行状态。并且,Trace信息的传输未经系统总线,减少了对系统带宽的影响。Coresight架构中存在多个执行流抓取点,存在多个对应的ETM,多个ETM收集的信息会传入下游的Funnel,Funnel将根据数据所存在的信息将执行流信息进行分流处理。



关于具体的互联结构可以查看对应版本的设备树文件。(所在源码目录为/arch/arm64/boot/dts)

4.非侵入调试类型之Performance Monitor Unit(PMU)

CPU中存在PMU部件,该部件会监控CPU的相关性能信息,用户可以通过访问相应的寄存器获取相关信息。perf是一种可以访问PMU的用户态工具。



perf访问PMU的相关流程如下:

1.使用perf_pmu_register注册PMU事件。

2.perf_event_open系统调用打开对应事件的文件描述符,从中读取记录的值。

 

扫码加客服小马微信进交流群


Linux阅码场 专业的Linux技术社区和Linux操作系统学习平台,内容涉及Linux内核,Linux内存管理,Linux进程管理,Linux文件系统和IO,Linux性能调优,Linux设备驱动以及Linux虚拟化和云计算等各方各面.
评论
  • 一个真正的质量工程师(QE)必须将一件产品设计的“意图”与系统的可制造性、可服务性以及资源在现实中实现设计和产品的能力结合起来。所以,可以说,这确实是一种工程学科。我们常开玩笑说,质量工程师是工程领域里的「侦探」、「警察」或「律师」,守护神是"墨菲”,信奉的哲学就是「墨菲定律」。(注:墨菲定律是一种启发性原则,常被表述为:任何可能出错的事情最终都会出错。)做质量工程师的,有时会不受欢迎,也会被忽视,甚至可能遭遇主动或被动的阻碍,而一旦出了问题,责任往往就落在质量工程师的头上。虽然质量工程师并不负
    优思学院 2025-01-09 11:48 82浏览
  • 职场是人生的重要战场,既是谋生之地,也是实现个人价值的平台。然而,有些思维方式却会悄无声息地拖住你的后腿,让你原地踏步甚至退步。今天,我们就来聊聊职场中最忌讳的五种思维方式,看看自己有没有中招。1. 固步自封的思维在职场中,最可怕的事情莫过于自满于现状,拒绝学习和改变。世界在不断变化,行业的趋势、技术的革新都在要求我们与时俱进。如果你总觉得自己的方法最优,或者害怕尝试新事物,那就很容易被淘汰。与其等待机会找上门,不如主动出击,保持学习和探索的心态。加入优思学院,可以帮助你快速提升自己,与行业前沿
    优思学院 2025-01-09 15:48 53浏览
  • HDMI 2.2 规格将至,开启视听新境界2025年1月6日,HDMI Forum, Inc. 宣布即将发布HDMI规范2.2版本。新HDMI规范为规模庞大的 HDMI 生态系统带来更多选择,为创建、分发和体验理想的终端用户效果提供更先进的解决方案。新技术为电视、电影和游戏工作室等内容制作商在当前和未来提供更高质量的选择,同时实现多种分发平台。96Gbps的更高带宽和新一代 HDMI 固定比率速率传输(Fixed Rate Link)技术为各种设备应用提供更优质的音频和视频。终端用户显示器能以最
    百佳泰测试实验室 2025-01-09 17:33 60浏览
  • 在过去十年中,自动驾驶和高级驾驶辅助系统(AD/ADAS)软件与硬件的快速发展对多传感器数据采集的设计需求提出了更高的要求。然而,目前仍缺乏能够高质量集成多传感器数据采集的解决方案。康谋ADTF正是应运而生,它提供了一个广受认可和广泛引用的软件框架,包含模块化的标准化应用程序和工具,旨在为ADAS功能的开发提供一站式体验。一、ADTF的关键之处!无论是奥迪、大众、宝马还是梅赛德斯-奔驰:他们都依赖我们不断发展的ADTF来开发智能驾驶辅助解决方案,直至实现自动驾驶的目标。从新功能的最初构思到批量生
    康谋 2025-01-09 10:04 59浏览
  • 光伏逆变器是一种高效的能量转换设备,它能够将光伏太阳能板(PV)产生的不稳定的直流电压转换成与市电频率同步的交流电。这种转换后的电能不仅可以回馈至商用输电网络,还能供独立电网系统使用。光伏逆变器在商业光伏储能电站和家庭独立储能系统等应用领域中得到了广泛的应用。光耦合器,以其高速信号传输、出色的共模抑制比以及单向信号传输和光电隔离的特性,在光伏逆变器中扮演着至关重要的角色。它确保了系统的安全隔离、干扰的有效隔离以及通信信号的精准传输。光耦合器的使用不仅提高了系统的稳定性和安全性,而且由于其低功耗的
    晶台光耦 2025-01-09 09:58 43浏览
  • 根据环洋市场咨询(Global Info Research)项目团队最新调研,预计2030年全球中空长航时无人机产值达到9009百万美元,2024-2030年期间年复合增长率CAGR为8.0%。 环洋市场咨询机构出版了的【全球中空长航时无人机行业总体规模、主要厂商及IPO上市调研报告,2025-2031】研究全球中空长航时无人机总体规模,包括产量、产值、消费量、主要生产地区、主要生产商及市场份额,同时分析中空长航时无人机市场主要驱动因素、阻碍因素、市场机遇、挑战、新产品发布等。报告从中空长航时
    GIRtina 2025-01-09 10:35 60浏览
  • 1月7日-10日,2025年国际消费电子产品展览会(CES 2025)盛大举行,广和通发布Fibocom AI Stack,赋智千行百业端侧应用。Fibocom AI Stack提供集高性能模组、AI工具链、高性能推理引擎、海量模型、支持与服务一体化的端侧AI解决方案,帮助智能设备快速实现AI能力商用。为适应不同端侧场景的应用,AI Stack具备海量端侧AI模型及行业端侧模型,基于不同等级算力的芯片平台或模组,Fibocom AI Stack可将TensorFlow、PyTorch、ONNX、
    物吾悟小通 2025-01-08 18:17 53浏览
  • 在当前人工智能(AI)与物联网(IoT)的快速发展趋势下,各行各业的数字转型与自动化进程正以惊人的速度持续进行。如今企业在设计与营运技术系统时所面临的挑战不仅是技术本身,更包含硬件设施、第三方软件及配件等复杂的外部因素。然而这些系统往往讲究更精密的设计与高稳定性,哪怕是任何一个小小的问题,都可能对整体业务运作造成严重影响。 POS应用环境与客户需求以本次分享的客户个案为例,该客户是一家全球领先的信息技术服务与数字解决方案提供商,遭遇到一个由他们所开发的POS机(Point of Sal
    百佳泰测试实验室 2025-01-09 17:35 59浏览
  • 故障现象一辆2017款东风风神AX7车,搭载DFMA14T发动机,累计行驶里程约为13.7万km。该车冷起动后怠速运转正常,热机后怠速运转不稳,组合仪表上的发动机转速表指针上下轻微抖动。 故障诊断 用故障检测仪检测,发动机控制单元中无故障代码存储;读取发动机数据流,发现进气歧管绝对压力波动明显,有时能达到69 kPa,明显偏高,推断可能的原因有:进气系统漏气;进气歧管绝对压力传感器信号失真;发动机机械故障。首先从节气门处打烟雾,没有发现进气管周围有漏气的地方;接着拔下进气管上的两个真空
    虹科Pico汽车示波器 2025-01-08 16:51 108浏览
  • 在智能网联汽车中,各种通信技术如2G/3G/4G/5G、GNSS(全球导航卫星系统)、V2X(车联网通信)等在行业内被广泛使用。这些技术让汽车能够实现紧急呼叫、在线娱乐、导航等多种功能。EMC测试就是为了确保在复杂电磁环境下,汽车的通信系统仍然可以正常工作,保护驾乘者的安全。参考《QCT-基于LTE-V2X直连通信的车载信息交互系统技术要求及试验方法-1》标准10.5电磁兼容试验方法,下面将会从整车功能层面为大家解读V2X整车电磁兼容试验的过程。测试过程揭秘1. 设备准备为了进行电磁兼容试验,技
    北汇信息 2025-01-09 11:24 69浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦