bootchart 使用说明及代码分析--android启动优化

bootchart是一个用于linux启动过程性能分析的开源软件工具，在系统启动过程自动收集CPU占用率、进程等信息，并以图形方式显示分析结果，可用作指导优化系统启动过程。

bootchart是一个对linux启动流程进行分析得开源软件工具。android中有集成bootchart源码，路径为system/core/init/bootchart.c

 
第一部分：先从具体使用流程如下

1、编译android中的bootchart(缺省时不被编译)

  在android源码system/core/init/目录执行： mm INIT_BOOTCHART=true -B

  或者直接修改 Android.mak文件

[html]
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<SPAN style="COLOR: #333333; FONT-SIZE: 14px">  LOCAL_PATH:= $(call my-dir)  
    include $(CLEAR_VARS)  
      
    INIT_BOOTCHART := true  </SPAN>  

<span style="font-size:14px;color:#333333;">	LOCAL_PATH:= $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)

INIT_BOOTCHART := true  </span>

2、将新编译的android系统镜像烧录到android设备中。
编译生成新的可执行文件init，该文件在手机文件系统位于根/下，对应的flash image是boot.img，为此需重新烧写含有新的init的boot.img

3、在手机上创建文件/data/bootchart-start，其内容是bootchart的采样时间
adb shell 'echo $TIMEOUT > /data/bootchart-start'
其中$TIMEOUT是期望采样的时间，单位为秒，例如要采样两分钟，则执行：
adb shell 'echo 120 > /data/bootchart-start'

4、重启设备，init运行时将自动创建文件夹/data/bootchart/，并在其中保存采样数据，采样数据由5个文件组成：

[html]
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<SPAN style="COLOR: #333333; FONT-SIZE: 14px">-rw-rw-rw- root     root          732 1970-01-01 08:00 header  
-rw-r--r-- root     root            0 1970-01-01 08:00 kernel_pacct  
-rwxr-xr-x root     root       517150 2014-04-09 12:06 proc_diskstats.log  
-rwxr-xr-x root     root      2783967 2014-04-09 12:06 proc_ps.log  
-rwxr-xr-x root     root       152090 2014-04-09 12:06 proc_stat.log</SPAN>  

<span style="font-size:14px;color:#333333;">-rw-rw-rw- root     root          732 1970-01-01 08:00 header
-rw-r--r-- root     root            0 1970-01-01 08:00 kernel_pacct
-rwxr-xr-x root     root       517150 2014-04-09 12:06 proc_diskstats.log
-rwxr-xr-x root     root      2783967 2014-04-09 12:06 proc_ps.log
-rwxr-xr-x root     root       152090 2014-04-09 12:06 proc_stat.log</span>

需要注意，在手机上运行bootchart采样完成后若不再使用bootchart则需手工删除文件/data/bootchart-start，否则手机每次重启时都会运行bootchart。

5、文件打包

在/data/bootchart/目录下执行命令：

[html]
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<SPAN style="COLOR: #333333; FONT-SIZE: 14px">busybox tar -czf bootchart.tgz header proc_stat.log proc_ps.log proc_diskstats.log kernel_pacct </SPAN>  

<span style="font-size:14px;color:#333333;">busybox tar -czf bootchart.tgz header proc_stat.log proc_ps.log proc_diskstats.log kernel_pacct </span>

然后将生成bootchart.tgz用u盘拷贝到电脑（ubuntu系统）上。

也可手工通过adb pull将这5个文件上传到PC并打包，反正最终就是生成 bootchart.tgz 

6.在电脑上安装bootchart工具

使用sudo apt-get install bootchart 命令安装， 如果出现 bootchart无法正常解析android中生成的bootchart.tgz文件。

需要使用老版本的安装包bootchart_0.9-0ubuntu6_all.deb，可以在此下载http://download.csdn.net/detail/sckgenius/7166477。

先sudo apt-get install librsvg2-bin，然后sudo dpkg -i bootchart_0.9-0ubuntu6_all.deb 。

7、执行下面的命令生成分析结果图表，缺省生成png格式的图像文件bootchart.png：
java -jar /usr/share/bootchart/bootchart.jar /path/to/bootchart.tgz

这里上传一张bootchart.png图：



第二部分：下面说一下bootchart是如何得到这些数据信息的

分析是源码：system\core\init\bootchart.c 只有一个文件

1、启动

init.c 中通过宏定义 BOOTCHART 增加代码

[cpp]
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<SPAN style="COLOR: #333333; FONT-SIZE: 14px">#if BOOTCHART  
static int bootchart_init_action(int nargs, char **args)  
{  
    bootchart_count = bootchart_init();  
    if (bootchart_count < 0) {  
        ERROR("bootcharting init failure\n");  
    } else if (bootchart_count > 0) {  
        NOTICE("bootcharting started (period=%d ms)\n", bootchart_count*BOOTCHART_POLLING_MS);  
    } else {  
        NOTICE("bootcharting ignored\n");  
    }  
  
    return 0;  
}  
#endif</SPAN>  

<span style="font-size:14px;color:#333333;">#if BOOTCHART
static int bootchart_init_action(int nargs, char **args)
{
bootchart_count = bootchart_init();
if (bootchart_count < 0) {
ERROR("bootcharting init failure\n");
} else if (bootchart_count > 0) {
NOTICE("bootcharting started (period=%d ms)\n", bootchart_count*BOOTCHART_POLLING_MS);
} else {
NOTICE("bootcharting ignored\n");
}

return 0;
}
#endif</span>

通过调用 bootchart_init() 启动

2、周期性执行

int main(int argc, char **argv)

[cpp]
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<SPAN style="FONT-SIZE: 14px"><SPAN style="COLOR: #333333">{  
  
#if BOOTCHART  
    queue_builtin_action(bootchart_init_action, "bootchart_init");  
#endif  
  
    for(;;) {  
        int nr, i, timeout = -1;  
  
  
#if BOOTCHART  
        if (bootchart_count > 0) {  
            if (timeout < 0 || timeout > BOOTCHART_POLLING_MS)  
                timeout = BOOTCHART_POLLING_MS;  
            if (</SPAN><STRONG><SPAN style="COLOR: #ff0000">bootchart_step(</SPAN><SPAN style="COLOR: #cc0000">)</SPAN></STRONG><SPAN style="COLOR: #333333"> < 0 || --bootchart_count == 0) {  
                bootchart_finish();  
                bootchart_count = 0;  
            }  
        }  
#endif
  
  
        nr = poll(ufds, fd_count, timeout);  
          
  }   
    ...  
}</SPAN></SPAN>  

<span style="font-size:14px;"><span style="color:#333333;">{

#if BOOTCHART
queue_builtin_action(bootchart_init_action, "bootchart_init");
#endif

for(;;) {
int nr, i, timeout = -1;

#if BOOTCHART
if (bootchart_count > 0) {
if (timeout < 0 || timeout > BOOTCHART_POLLING_MS)
timeout = BOOTCHART_POLLING_MS;
if (</span><strong><span style="color:#ff0000;">bootchart_step(</span><span style="color:#cc0000;">)</span></strong><span style="color:#333333;"> < 0 || --bootchart_count == 0) {
bootchart_finish();
bootchart_count = 0;
}
}
#endif

nr = poll(ufds, fd_count, timeout);

}
...
}</span></span>

默认周期时间：

# define BOOTCHART_POLLING_MS   200   /* polling period in ms */

3、具体如何采样数据

分析一下源码就很清楚了，就是通过linux中的标准命令(shell上执行cat xxx 类似)并将其结果写入相应的文件

/proc/cmdline

/proc/version

/proc/cpuinfo

写入到文件 #define LOG_HEADER      LOG_ROOT"/header"

/proc/uptime

/proc/stat

写入到文件 #define LOG_STAT        LOG_ROOT"/proc_stat.log"

/proc/uptime

/proc/diskstats

写入到文件 #define LOG_DISK        LOG_ROOT"/proc_diskstats.log"

/proc/uptime

/proc/$PID/cmdline

/proc/$PID/stat

写入到文件 #define LOG_PROCS       LOG_ROOT"/proc_ps.log"

这个文件只打开，没有写入什么内容

/* create kernel process accounting file */

#define LOG_ACCT        LOG_ROOT"/kernel_pacct"

参考资料：

1、system/core/init/README.BOOTCHART

2、http://www.bootchart.org/index.html