# hiprofiler

#### Hiprofiler简介

HiProfiler调优组件旨在为开发者提供一系列调优能力，可以用来帮助分析内存、性能等问题。

整体架构包括PC端和设备端。主体部分是PC端的数据展示页面和设备端的性能调优服务。PC端和设备端服务采用C/S模型，PC端的调优数据在DevEco Studio和Smartperf网页中展示。设备端程序运行在系统环境中，包含多个部分，其中hiprofilerd进程负责与DevEco通信，作为调优服务。设备端还包括命令行工具hiprofiler\_cmd和数据采集进程hiprofiler\_plugins。调优服务控制数据采集进程获取调优数据，数据最终流向DevEco Studio，整个过程可抽象为生产者-消费者模型。目前已完成多个插件，包括nativehook、CPU、ftrace、GPU、hiperf、xpower和memory数据采集，实现了CPU、GPU、内存和能耗等多维度调优。

Hiprofiler工具对标业界调优工具，并提供更多能力，比如跨语言回栈、能耗数据获取、长时间堆内存抓栈功能等。

#### 环境要求

*   根据hdc命令行工具指导，完成环境准备。
    
*   确保设备已正常连接，并执行hdc shell。
    

#### 架构简介

1.  PC端通过DevEco或Smartperf调用hiprofiler\_cmd命令行工具；
    
2.  hiprofiler\_cmd进程启动hiprofilerd调优服务和hiprofiler\_plugins插件进程；
    
3.  hiprofiler\_plugins开启对应插件，将获取到的调优数据汇总至hiprofilerd进程；
    
4.  hiprofilerd进程将调优数据以proto格式存储到文件，或者实时返回给PC端；
    
5.  PC端解析数据，生成泳道，展示获取到的调优数据。
    

#### 命令行说明

使用hiprofiler\_cmd命令行工具可以调用不同插件并输入不同参数，以满足不同的调优需求。示范命令如下：

```
$ hiprofiler_cmd \
  -c - \
  -o /data/local/tmp/hiprofiler_data.htrace \
  -t 30 \
  -s \
  -k \
  --nonblock \
<<CONFIG
 request_id: 1
 session_config {
  buffers {
   pages: 16384
  }
 }
 plugin_configs {
  plugin_name: "ftrace-plugin"
  sample_interval: 1000
  config_data {
   hitrace_categories: "binder"
   buffer_size_kb: 204800
   flush_interval_ms: 1000
   flush_threshold_kb: 4096
   trace_period_ms: 200
  }
 }
CONFIG
```

| 命令 | 命令说明 |
| --- | --- |
| -c | 设置该选项后，需要将配置文件放入/data/local/tmp目录下，将路径作为参数输入。 |
| -o | 自定义文件保存路径（需要以/data/local/tmp开头）。若不设置路径，则调优数据自动保存至/data/local/tmp/hiprofiler_data.htrace。重复调优会覆盖原来路径的文件。 |
| -k | 杀掉已存在的调优服务进程。 |
| -s | 拉起调优服务进程。 |
| -t | 设置调优持续时间，单位：s。若需手动控制采集时长，请使用start/stop参数组合。 |
| --nonblock | 设置hiprofiler_cmd通过非阻塞的方式运行。 执行命令后，hiprofiler_cmd转入后台运行，继续执行其他命令。 如果不设置该参数，hiprofiler_cmd会阻塞执行，直到该命令结束。 说明：从API version 23开始支持该参数。 |
| start | 设置该选项后，直至输入hiprofiler_cmd stop命令才会停止调优。通过hiprofiler_cmd start params执行， 其中params为hiprofiler_cmd输入的其它参数。不支持同时设置-t参数设置调优时间。具体使用方法参考常用命令。 说明：从API version 24开始支持该参数。若开启调优后未执行hiprofiler_cmd stop命令，则调优默认3600秒后结束。 |
| stop | 设置该选项后停止通过start命令开启的调优。 说明：从API version 24开始支持该参数。start命令与stop命令必须成对调用， 避免重复开启或者重复关闭调优。 |

输入完hiprofiler\_cmd参数后，需要输入插件配置信息，以<<CONFIG开头，CONFIG结尾。每个插件需要的配置不同，参考插件参数说明。

以下是session config字段介绍：

| 字段 | 字段说明 |
| --- | --- |
| buffers | 共享内存页的数量。 |
| split_file | 是否拆分文件。true代表拆分文件；false代表不拆分文件。 |
| split_file_max_size_mb | 设置split_file为true的情况下，定义每个拆分文件的最大大小。 |

plugin\_configs字段介绍：

| 字段 | 字段说明 |
| --- | --- |
| plugin_name | 开启插件的名字。 |
| sample_interval | 插件获取调优数据的间隔，单位：ms。 |
| config_data | 插件具体参数。每个插件需要的参数不同，参考各插件proto定义。 （代码路径：developtools/profiler/protos）。 |

生成的trace文件通过hdc file recv命令导到本地，然后上传到smartperf网站或者DevEco Studio进行解析。

#### 支持插件列表

| 插件名字 | 简介 | 规格说明 |
| --- | --- | --- |
| native hook | 获取堆内存分配的调用栈信息。 | 采集的进程仅支持使用调试证书签名的应用。 |
| ftrace plugin | 获取内核打点的trace事件，以及hitrace打点的数据。 | - |
| cpu plugin | 获取进程CPU使用率信息，包括进程级和线程级的使用率。 | - |
| gpu plugin | 获取进程GPU使用率信息。 | - |
| xpower plugin | 获取进程能耗使用情况的数据。 | - |
| memory plugin | 获取进程内存占用情况，主要是获取进程smaps节点的数据。 | - |
| diskio plugin | 获取进程磁盘空间占用情况。 | - |
| network profiler | 通过进程内打点，获取进程HTTP/HTTPS请求的详细信息。 | 采集的进程仅支持使用调试证书签名的应用。 |
| network plugin | 获取进程网络流量统计信息。 | - |
| hisysevent plugin | 通过hisysevent命令，获取hisysevent的事件记录数据。 | - |
| hidump plugin | 通过SP_daemon命令获取相关数据。 | - |

#### 使用调试证书签名的应用

确认命令指定的应用是否为可调试应用，可执行hdc shell "bm dump -n bundlename | grep appProvisionType"查询，预期返回信息为"appProvisionType": "debug"。

以包名com.example.myapplication为例，可执行如下命令查询：

```
hdc shell "bm dump -n com.example.myapplication | grep appProvisionType"
```

如果包名对应的应用是可调试应用，预期返回信息如下：

```
"appProvisionType": "debug",
```

构建可调试应用需要使用调试证书进行签名，申请调试证书及签名可参考：申请调试证书。

#### 插件参数说明

#### native hook插件

获取堆内存分配的调用栈信息（通过malloc、mmap、calloc或realloc等基础库函数分配堆内存的调用栈），包括跨语言堆内存分配信息（如在ArkTS语言中调用napi分配native堆内存），还能展示内存泄漏未释放堆内存调用栈信息。

应用加密后只能回native栈，不能回JS栈。

**参数介绍**

| 参数名字 | 类型 | 参数含义 | 详细介绍 |
| --- | --- | --- | --- |
| fp_unwind | bool | true表示使用fp回栈方式进行回栈； false表示使用dwarf回栈方式进行回栈。 | FP回栈机制依赖于x29寄存器保存的帧指针（FP），该指针始终指向调用方函数的FP。调优服务正是基于这一特性，通过FP链回溯调用栈，并根据指令指针（IP）计算出相对于程序计数器（PC）的偏移量，随后查找maps文件中的对应内存区间以完成符号化。 随着编译器优化级别的提升，寄存器重用或编译时禁用FP等优化手段，往往导致FP回栈无法准确还原调用栈。此外，在涉及混合栈的场景下，FP机制也无法完整记录多重混合的调用信息。因此，需要引入DWARF回栈方式，以实现更精确的调用栈回溯。 DWARF回栈是根据pc寄存器在map表中查找对应的map信息，由于DWARF是逐级解析调用栈，所以其性能会比FP有劣化。 注意：FP回栈暂不支持调优非aarch64架构的设备。 |
| statistics_interval | int | 统计间隔，表示将一个统计周期内的栈进行汇总，单位：s。 | 为实现长时间轻量化采集，提供统计模式抓栈。如果更关注调优时的性能，只需要知道每个调用栈出现的次数和总大小，不需要知道每一次具体时间，可以使用统计模式。 |
| process_name | string | 需要进行内存调优的进程名 | 和/proc/节点下的进程名一致。 |
| startup_mode | bool | 是否抓取进程启动阶段内存。默认不抓取启动阶段内存。 | 记录进程孵化启动到调优结束这个期间内堆内存分配的信息。 |
| js_stack_report | int | 是否开启跨语言回栈。 0：不抓取js栈。 1：开启抓取js栈。 | 为方舟环境提供跨语言回栈功能。 |
| malloc_free_matching_interval | int | 匹配间隔，单位：s，指在相应时间间隔内，将malloc和free进行匹配。匹配到的就不进行落盘。 | 在匹配间隔内，分配并释放了的调用栈不被记录，减少了抓栈服务进程的开销。此参数设置的值大于0时，需同步将statistics_interval参数设置为0。 |
| offline_symbolization | bool | 是否开启离线符号化。 true：使用离线符号化。 false：使用在线符号化。 | 使用离线符号化时，根据IP匹配符号的操作在网页端（smartperf）完成，优化了native daemon的性能，减少了调优时的进程卡顿。但离线符号化会将符号表写入trace文件，导致文件大小比在线符号化时更大。 |
| sample_interval | int | 采样大小。 | 设置此参数时开启采样模式。采样模式下对于malloc size小于采样大小进行概率性统计。调用栈分配内存大小越大，出现次数越高，被统计的几率越大。 |
| restrace_tag | string | 需要抓取资源的类型 | 参数可多次添加不同类型。当前支持类型见表restrace_tag参数介绍。 |
| use_file_cache_mode | bool | 是否使用文件缓存模式。 true：使用文件缓存模式。 false：不使用文件缓存模式。 默认为false。 | 文件缓存模式通过将缓存数据落盘，提升内存分配信息的采集性能，有效缓解应用进程在内存信息采集过程中可能出现的卡顿问题。 说明：从API version 24开始，支持该参数。 |
| async_stack_enable | bool | 是否抓取异步栈。 true：表示开启抓取异步栈功能。 false：表示关闭抓取异步栈功能。 | 默认为false。 说明：从API version 24开始，支持该参数。 |
| async_type | AsyncFlagType | 当前系统支持的异步栈类型。 | async_stack_enable为true时，该参数才有效。 默认抓取所有的异步栈。当前支持的类型见表async_type参数介绍。 说明：从API version 24开始，支持该参数。 |

#### restrace\_tag参数介绍

| 参数名称 | 资源类型 | 开始支持的版本 |
| --- | --- | --- |
| RES_GPU_VK | vulkan类型的GPU内存分配栈。 | 21 |
| RES_GPU_GLES_BUFFER | OpenGLES的buffer类型GPU内存分配栈。 | 21 |
| RES_GPU_GLES_IMAGE | OpenGLES的image类型GPU内存分配栈。 | 21 |
| RES_GPU_CL_BUFFER | OpenCL类型的buffer类型GPU内存分配栈。 | 21 |
| RES_GPU_CL_IMAGE | OpenCL类型的image类型GPU内存分配栈。 | 21 |
| RES_FD_OPEN | 调用open时的句柄函数调用栈。 | 23 |
| RES_FD_EPOLL | 调用epoll时的句柄函数调用栈。 | 23 |
| RES_FD_EVENTFD | 调用eventfd时的句柄函数调用栈。 | 23 |
| RES_FD_SOCKET | 调用socket/socketpair时的句柄函数调用栈。 | 23 |
| RES_FD_PIPE | 调用pipe时的句柄函数调用栈。 | 23 |
| RES_FD_DUP | 调用dup时的句柄函数调用栈。 | 23 |
| RES_FD_ALL | 以上所有fd相关函数调用时的句柄函数调用栈。 | 23 |
| RES_THREAD_PTHREAD | 线程创建时的调用栈。 | 23 |
| RES_THREAD_ALL | 以上线程相关操作时的调用栈。 | 23 |
| RES_ARKTS_HEAP_MASK | arkts内存分配栈。 | 23 |
| RES_JS_HEAP_MASK | 龙雀虚拟机JSVM内存跟踪 | 23 |
| RES_SO_MASK | SO内存分配栈。 | 23 |
| RES_ASHMEM_MASK | ashmem内存分配栈。 | 23 |
| RES_DMABUF_MASK | dmabuf内存分配栈。 | 23 |
| RES_ARK_GLOBAL_HANDLE | ark全局句柄分配栈。 | 23 |
| RES_VMA_ARKWEB | ArkWeb PA分配器内存跟踪。 | 23 |
| RES_ARK_LOCAL_HANDLE | ark本地句柄分配栈。 | 23 |

#### async\_type参数介绍

| 参数名称 | 参数说明 | 开始支持的版本 |
| --- | --- | --- |
| LIBUV_SEND | 通过三方库libuv接口调用产生的异步栈。 | 24 |
| FFRT_POOL | 通过FFRT内置线程池产生的异步栈。 | 24 |
| FFRT_QUEUE | 通过FFRT内置队列产生的异步栈。 | 24 |
| EVENTHANDLER | 通过HarmonyOS Event Handler产生的异步栈。 | 24 |
| PROMISE | JS Promise机制产生的异步栈。 | 24 |
| ARKTS_WORKER | 通过ArkTS Worker线程产生的异步栈。 | 24 |
| ARKTS_TASKPOOL | 通过ArkTS线程池产生的异步栈。 | 24 |

**结果分析**

开启fp回栈+跨语言回栈（其中绿色部分为js栈）：

fp\_unwind参数需要设置为true。

js\_stack\_report参数需要设置为1，否则无法回溯出js栈。

```
$ hiprofiler_cmd \
  -c - \
  -o /data/local/tmp/hiprofiler_data.htrace \
  -t 60 \
  -s \
  -k \
<<CONFIG
 request_id: 1
 session_config {
  buffers {
   pages: 16384
  }
 }
 plugin_configs {
  plugin_name: "nativehook"
  sample_interval: 5000
  config_data {
   save_file: false
   smb_pages: 16384
   max_stack_depth: 20
   process_name: "com.example.insight_test_stage"
   string_compressed: true
   fp_unwind: true
   blocked: true
   callframe_compress: true
   record_accurately: true
   offline_symbolization: true
   startup_mode: false
   js_stack_report: 1
   max_js_stack_depth: 20
  }
 }
CONFIG
```

开启dwarf回栈和跨语言回栈（可以展示出native -> js ->native的栈）：

fp\_unwind参数需要设置为false。

js\_stack\_report参数需要设置为1，否则无法回溯出js栈。

```
$ hiprofiler_cmd \
  -c - \
  -o /data/local/tmp/hiprofiler_data.htrace \
  -t 60 \
  -s \
  -k \
<<CONFIG
 request_id: 1
 session_config {
  buffers {
   pages: 16384
  }
 }
 plugin_configs {
  plugin_name: "nativehook"
  sample_interval: 5000
  config_data {
   save_file: false
   smb_pages: 16384
   max_stack_depth: 20
   process_name: "com.example.insight_test_stage"
   string_compressed: true
   fp_unwind: false
   blocked: true
   callframe_compress: true
   record_accurately: true
   offline_symbolization: true
   startup_mode: false
   js_stack_report: 1
   max_js_stack_depth: 20
  }
 }
CONFIG
```

开启统计模式，在此模式下，栈数据会周期性展示：

statistics\_interval参数必须设置一个大于0的值，表示每隔多少秒进行一次统计。设置为10，表示每10秒进行一次统计。

```
$ hiprofiler_cmd \
  -c - \
  -o /data/local/tmp/hiprofiler_data.htrace \
  -t 60 \
  -s \
  -k \
<<CONFIG
 request_id: 1
 session_config {
  buffers {
   pages: 16384
  }
 }
 plugin_configs {
  plugin_name: "nativehook"
  sample_interval: 5000
  config_data {
   save_file: false
   smb_pages: 16384
   max_stack_depth: 20
   process_name: "com.example.insight_test_stage"
   string_compressed: true
   fp_unwind: true
   blocked: true
   callframe_compress: true
   record_accurately: true
   offline_symbolization: true
   startup_mode: false
   statistics_interval: 10
   js_stack_report: 1
   max_js_stack_depth: 20
  }
 }
CONFIG
```

开启非统计模式，在此模式下，栈数据不会周期性展示：

statistics\_interval必须设置为0或者不设置。

```
$ hiprofiler_cmd \
  -c - \
  -o /data/local/tmp/hiprofiler_data.htrace \
  -t 60 \
  -s \
  -k \
<<CONFIG
 request_id: 1
 session_config {
  buffers {
   pages: 16384
  }
 }
 plugin_configs {
  plugin_name: "nativehook"
  sample_interval: 5000
  config_data {
   save_file: false
   smb_pages: 16384
   max_stack_depth: 20
   process_name: "com.example.insight_test_stage"
   string_compressed: true
   fp_unwind: false
   blocked: true
   callframe_compress: true
   record_accurately: true
   offline_symbolization: true
   startup_mode: false
   statistics_interval: 0
   max_js_stack_depth: 20
  }
 }
CONFIG
```

#### ftrace plugin插件

**参数介绍**

| 参数名字 | 类型 | 参数含义 | 详细介绍 |
| --- | --- | --- | --- |
| ftrace_events | string | 抓取的trace event。 | 记录内核打点的trace event。 |
| hitrace_categories | string | 抓取的hitrace打点信息。 | 调用hitrace能力，获取数据以proto格式写入文件。 |
| hitrace_apps | string | 抓取的hitrace信息的进程。 | 设置此参数时，只有对应进程的trace信息会被记录。添加此参数时， hitrace_categories不支持添加binder，否则会导致trace数据解析异常。 |
| buffer_size_kb | int | buffer缓存大小，单位：kB。 | hiprofiler_plugins进程读取内核事件所需要的缓存大小。推荐使用默认数值：204800。 |
| flush_interval_ms | int | 采集数据频率，单位：ms。 | 推荐使用默认数值：1000。 |
| flush_threshold_kb | int | 刷新数据大小。 | 超过threshold刷新一次数据至文件。用smartperf默认数值即可。 |
| parse_ksyms | bool | 是否获取内核数据。 | true：获取内核数据；false：不获取内核数据。 |
| trace_period_ms | int | 读取内核数据的频率。 | 用smartperf默认数值即可。 |

**结果分析**

示例命令：

```
$ hiprofiler_cmd \
  -c - \
  -o /data/local/tmp/hiprofiler_data.htrace \
  -t 10 \
  -s \
  -k \
<<CONFIG
request_id: 1
session_config {
  buffers {
  pages: 16384
  }
}
plugin_configs {
  plugin_name: "ftrace-plugin"
  sample_interval: 1000
  config_data {
  ftrace_events: "binder/binder_transaction"
  ftrace_events: "binder/binder_transaction_received"
  buffer_size_kb: 204800
  flush_interval_ms: 1000
  flush_threshold_kb: 4096
  parse_ksyms: true
  clock: "boot"
  trace_period_ms: 200
  debug_on: false
  }
}
CONFIG
```

此命令读取的内核binder\_transaction和binder\_transaction\_received数据，这两个字段同时使用，才能完整展示binder两端数据。执行命令后，通过hdc file recv /data/local/tmp/hiprofiler\_data.htrace命令将文件导出到当前目录，然后用smartperf将该文件打开并解析。结果示例如下图：

点击binder transaction右边的箭头，可以跳转到binder对端的进程或线程。

#### memory plugin插件

**参数介绍**

| 参数名字 | 类型 | 参数含义 | 详细介绍 |
| --- | --- | --- | --- |
| report_sysmem_vmem_info | bool | 是否读取虚拟内存数据。 | 从/proc/vmstat节点读取内存数据。 |
| report_process_mem_info | bool | 是否获取进程详细内存数据，如rss_shmem，rss_file，vm_swap等。 | 从/proc/${pid}/stat节点读取内存数据。 |
| report_smaps_mem_info | bool | 是否获取进程smaps内存信息。 | 从/proc/${pid}/smaps节点获取进程smaps内存数据。 |
| report_gpu_mem_info | bool | 是否获取进程GPU使用情况。 | 读取/proc/gpu_memory节点数据。 |
| parse_smaps_rollup | bool | 是否从smaps_rollup节点读取smaps统计数据。 | 读取/proc/{pid}/smaps_rollup节点的smaps统计数据，相比使用report_smaps_mem_info参数调优服务性能会更好（如CPU，内存使用优化）。 |

内存信息包含如下：

*   MemTotal：总内存大小。
*   MemFree：空闲内存大小。
*   Buffers：文件的缓冲大小。
*   Cached：缓存的大小。
*   Shmem：已被分配的共享内存大小。
*   Slab：内核数据缓存大小。
*   SUnreclaim：不可回收的Slab大小。
*   SwapTotal：交换空间的总大小。
*   SwapFree：未被使用交换空间的大小。
*   Mapped：设备和文件等映射的大小。
*   VmallocUsed：已被使用的虚拟内存大小。
*   PageTables：管理内存分页的索引表大小。
*   KernelStack：Kernel消耗的内存。
*   Active： 在经常使用中的缓冲或高速缓冲存储器页面文件的大小。
*   Inactive：在不经常使用中的缓冲或高速缓冲存储器页面文件的大小。
*   Unevictable：不能被释放的内存页。
*   VmallocTotal：vmalloc虚拟内存总大小。
*   CmaTotal：总的连续可用内存。
*   CmaFree：空闲的可用内存。
*   Zram：Zram的使用大小。
*   ZramTotal：Zram的总大小。

Active和Inactive的区别在于内存空间中是否包含最近被使用过的数据。当物理内存不足，需要释放正在使用的内存空间时，会优先释放Inactive的内存空间。

**结果分析**

通过hiprofiler\_cmd 命令获取memory数据。

示例命令：

```
$ hiprofiler_cmd \
  -c - \
  -o /data/local/tmp/hiprofiler_data.htrace \
  -t 30 \
  -s \
  -k \
<<CONFIG
request_id: 1
session_config {
  buffers {
  pages: 16384
  }
}
plugin_configs {
  plugin_name: "memory-plugin"
  sample_interval: 5000
  config_data {
  report_process_tree: true
  report_sysmem_mem_info: true
  sys_meminfo_counters: PMEM_MEM_TOTAL
  sys_meminfo_counters: PMEM_MEM_FREE
  sys_meminfo_counters: PMEM_BUFFERS
  sys_meminfo_counters: PMEM_CACHED
  sys_meminfo_counters: PMEM_SHMEM
  sys_meminfo_counters: PMEM_SLAB
  sys_meminfo_counters: PMEM_SWAP_TOTAL
  sys_meminfo_counters: PMEM_SWAP_FREE
  sys_meminfo_counters: PMEM_MAPPED
  sys_meminfo_counters: PMEM_VMALLOC_USED
  sys_meminfo_counters: PMEM_PAGE_TABLES
  sys_meminfo_counters: PMEM_KERNEL_STACK
  sys_meminfo_counters: PMEM_ACTIVE
  sys_meminfo_counters: PMEM_INACTIVE
  sys_meminfo_counters: PMEM_UNEVICTABLE
  sys_meminfo_counters: PMEM_VMALLOC_TOTAL
  sys_meminfo_counters: PMEM_SLAB_UNRECLAIMABLE
  sys_meminfo_counters: PMEM_CMA_TOTAL
  sys_meminfo_counters: PMEM_CMA_FREE
  sys_meminfo_counters: PMEM_KERNEL_RECLAIMABLE
  sys_meminfo_counters: PMEM_ACTIVE_PURG
  sys_meminfo_counters: PMEM_INACTIVE_PURG
  sys_meminfo_counters: PMEM_PINED_PURG
  report_sysmem_vmem_info: true
  report_process_mem_info: true
  report_app_mem_info: false
  report_app_mem_by_memory_service: false
  report_purgeable_ashmem_info: true
  report_dma_mem_info: true
  report_gpu_mem_info: true
  }
}
CONFIG
```

此命令读取系统的内存的基本统计信息。执行命令后，通过hdc file recv /data/local/tmp/hiprofiler\_data.htrace命令将文件导出到当前目录，然后通过smartperf打开并解析。结果示例如下图：

通过DevEco Studio 的工具获得内存的数据：

通过DevEco->profiler->Allocation工具，选择Memory泳道，可以使用profiler的memory plugin功能。上图展示了框选时间段的进程smaps内存信息。

#### xpower plugin插件

**参数介绍**

| 参数名字 | 类型 | 参数含义 | 详细介绍 |
| --- | --- | --- | --- |
| bundle_name | string | 需要进行能耗调优的进程名。 | 和/proc/节点下的进程名一致。 |
| message_type | XpowerMessageType | 需要获取能耗数据的类型。 | 数据类型包括：REAL_BATTERY、APP_STATISTIC、APP_DETAIL、COMPONENT_TOP、ABNORMAL_EVENTS和THERMAL_REPORT。 |

**结果分析**

通过DevEco->profiler->real time monitor工具，可以获取相关进程能耗数据。

#### GPU plugin插件

获取GPU使用率相关信息的数据。

**参数介绍**

| 参数名字 | 类型 | 参数含义 | 详细介绍 |
| --- | --- | --- | --- |
| pid | int | 需要进行调优的进程ID，与/proc/节点下的进程ID一致。 | - |
| report_gpu_info | bool | 是否展示指定进程的GPU使用率信息。 | true: 展示指定进程的GPU数据，需要设置pid。false: 不展示指定进程的GPU数据。 |

#### CPU plugin插件

获取CPU使用率的相关信息。

**参数介绍**

| 参数名字 | 类型 | 参数含义 | 详细介绍 |
| --- | --- | --- | --- |
| pid | int | 需要进行调优的进程ID。 | 和/proc/节点下的进程ID一致。 |
| report_process_info | bool | 是否展示指定进程的CPU使用率信息。 | true：展示指定进程的数据，需要设置pid参数； false：不展示指定进程的数据，仅展示系统级CPU使用率数据。 |
| skip_thread_cpu_info | bool | 是否跳过线程CPU使用率数据。 | true：不展示每个线程CPU使用率的信息，开启此参数时可以降低调优服务的开销； false：展示每个线程CPU使用率的信息。 |

CPU 基本信息包含如下：

*   Start Time：采集时间的时间戳。
*   Duration：前一次采集到本次采集的时间差。
*   TotalLoad%：总的CPU使用率。
*   UserLoad%：CPU在用户态空间运行的使用率。
*   SystemLoad%：CPU在内核空间运行的使用率。
*   Process：进程号。

**结果分析**

示例命令：

```
$ hiprofiler_cmd \
  -c - \
  -o /data/local/tmp/hiprofiler_data.htrace \
  -t 30 \
  -s \
  -k \
<<CONFIG
request_id: 1
session_config {
  buffers {
  pages: 16384
  }
}
plugin_configs {
  plugin_name: "cpu-plugin"
  sample_interval: 1000
  config_data {
  report_process_info: true
  }
}
CONFIG
```

此命令读取cpu的基本统计信息。执行命令后，通过hdc file recv /data/local/tmp/hiprofiler\_data.htrace命令将文件导出到当前目录，然后通过smartperf打开并解析。结果示例如下图：

#### diskio plugin插件

获取整机磁盘I/O使用率的相关信息。

**参数介绍**

| 参数名字 | 类型 | 参数含义 | 详细介绍 |
| --- | --- | --- | --- |
| report_io_stats | IoReportType | 磁盘I/O统计类型。 | 该类型为枚举类型，目前支持：IO_REPORT。 |

当设置成IO\_REPORT时，会获得如下磁盘IO信息：

*   Data Read：从磁盘读取到内存的总字节数。
*   Data Read/sec：每秒从磁盘读取到内存的字节数。
*   Data Write：从内存写入磁盘的总字节数。
*   Data Write/sec：每秒从内存写入磁盘的字节数。
*   Reads In：读入的字节数。
*   Reads In/sec：每秒读取的字节数。
*   Write Out：写入的字节数。
*   Write Out/sec：每秒写入的字节数。

**结果分析**

示例命令：

```
$ hiprofiler_cmd \
  -c - \
  -o /data/local/tmp/hiprofiler_data.htrace \
  -t 30 \
  -s \
  -k \
<<CONFIG
request_id: 1
session_config {
  buffers {
  pages: 16384
  }
}
plugin_configs {
  plugin_name: "diskio-plugin"
  sample_interval: 1000
  config_data {
  report_io_stats: IO_REPORT
  }
}
CONFIG
```

此命令读取disk io的基本统计信息。执行命令后，通过hdc file recv /data/local/tmp/hiprofiler\_data.htrace将文件导出到当前目录，然后通过smartperf打开并解析。结果示例如下图：

#### hidump plugin插件

获取应用进程的fps帧率的数据。

**参数介绍**

| 参数名字 | 类型 | 参数含义 | 详细介绍 |
| --- | --- | --- | --- |
| report_fps | bool | 是否报告帧率数据。 | true：报告应用进程的帧率数据； false：不报告帧率数据。 |
| sections | uint32 | 每1秒上报多少次帧率数据。 | 默认值为10，即每隔100毫秒上报一次帧率数据。 |

**结果分析**

该插件暂时不支持smartperf工具方式的trace数据解析，只支持DevEco Studio模式下的trace数据解析。如下图所示：

#### hisysevent plugin插件

获取系统事件记录的数据。

**参数介绍**

| 参数名字 | 类型 | 参数含义 | 详细介绍 |
| --- | --- | --- | --- |
| msg | string | 自定义的字符串。 | 该字符串作为保留字段，并未实际使用。使用时可传入空字符串 |
| subscribe_domain | string | 订阅的domain。 | 该字段用来订阅具体的domain下的所有事件。如果为空串，则订阅所有domain下的所有事件。 |
| subscribe_event | string | 订阅的event。 | 该字段用来订阅具体的event。如果为空串，则订阅所有event。 |

**结果分析**

示例命令：

```
$ hiprofiler_cmd \
  -c - \
  -o /data/local/tmp/hiprofiler_data.htrace \
  -t 30 \
  -s \
  -k \
<<CONFIG
request_id: 1
session_config {
  buffers {
  pages: 16384
  }
}
plugin_configs {
  plugin_name: "hisysevent-plugin"
  config_data {
  msg: "hisysevent-plugin"
  subscribe_domain: ""
  subscribe_event: ""
  }
}
CONFIG
```

此命令示例抓取所有hisystem event订阅事件信息。执行命令后，通过hdc file recv /data/local/tmp/hiprofiler\_data.htrace将文件导出到当前目录，然后通过smartperf打开并解析。结果示例如下图：

#### network plugin插件

获取网络上行下载相关的数据。统计网络管理模块提供的网络流量、连接状态等。

**参数介绍**

| 参数名字 | 类型 | 参数含义 | 必选 | 详细介绍 |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| pid | int32 | 进程ID。 | 否 | 获取指定进程的网络数据。可以传入多个参数。参数缺省时，则抓取整机的网络数据。 |
| startup_process_name | string | 启动的进程名。 | 否 | 如果需要抓取指定进程启动的网络数据，则需要指定此参数。 |
| restart_process_name | string | 重启的进程名。 | 否 | 如果需要抓取指定进程重启的网络数据，则需要指定此参数。 |

startup\_process\_name和restart\_process\_name不能同时为空。

网络信息数据包含如下：

*   StartTime：采集时间的时间戳。
*   Duration：前一次采集到本次采集的时间差。
*   Data Received：接收的网络数据总字节数。
*   Data Received/sec：每秒接收的网络数据字节数。
*   Data Send：发送的网络数据总字节数。
*   Data Send/sec：每秒发送的网络数据字节数。
*   Packets In：接收的网络总数据包数。
*   Packets In/sec：每秒接收的网络数据包数。
*   Packets Out：发送的网络总数据包数。
*   Packets Out/sec：每秒发送的网络数据包数。

**结果分析**

示例命令：

```
$ hiprofiler_cmd \
  -c - \
  -o /data/local/tmp/hiprofiler_data.htrace \
  -t 30 \
  -s \
  -k \
<<CONFIG
request_id: 1
session_config {
  buffers {
  pages: 16384
  }
}
plugin_configs {
  plugin_name: "network-plugin"
  sample_interval: 1000
  config_data {
  }
}
CONFIG
```

此命令示例抓取整机网络数据信息。执行命令后，通过hdc file recv /data/local/tmp/hiprofiler\_data.htrace将文件导出到当前目录，然后通过smartperf打开并解析。结果示例如下图：

#### network profiler插件

获取进程的网络请求信息，会把每次HTTP请求当作一个数据点记录下来。

**参数介绍**

| 参数名字 | 类型 | 参数含义 | 必选 | 详细介绍 |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| pid | int32 | 进程ID。 | 否 | 获取指定进程的网络数据。可以传入多个参数。参数缺省时，则抓取整机的网络数据。 |
| startup_process_name | string | 启动的进程名。 | 否 | 如果需要抓取指定进程启动的网络数据，则需要指定此参数。 |
| restart_process_name | string | 重启的进程名。 | 否 | 如果需要抓取指定进程重启的网络数据，则需要指定此参数。 |
| clock_id | int | 时间时钟类型 | 是 | 1：BOOTTIME，系统启动后单调递增时间（含NTP调整）。 2：REALTIME，可调整的系统实时时间。 3：REALTIME_COARSE，低精度实时时间。 4：MONOTONIC，无NTP调整的单调递增时间。 5：MONOTONIC_COARSE，低精度单调递增时间。 6：MONOTONIC_RAW，硬件原始单调递增时间。 |
| smb_pages | int | 共享内存页数 | 是 | hiprofiler_plugins进程和被调优进程建立的共享内存大小，建议值为16384个页大小，即：16384*4096=67108864字节（64M）。 |
| flush_interval | int | 磁盘写入间隔 | 否 | 每flush_interval次网络请求触发一次磁盘写入，优化IO效率。 默认值为1。 |
| block | bool | 阻塞模式开关 | 否 | true：共享内存满时阻塞采集，可能影响性能。 false：共享内存满时丢弃超出部分的数据。 默认值为false。 |

**结果分析**

smartperf工具暂时不支持该插件的trace数据解析，若需分析network数据，请使用DevEco Studio的Profiler工具下的NetWork功能。可参考：

网络诊断：NetWork分析

#### 常用命令

#### 堆内存分配调用栈数据采样记录

对com.example.insight\_test\_stage进程的堆内存分配操作进行抓栈，并开启fp回栈、离线符号化和统计模式。

```
$ hiprofiler_cmd \
  -c - \
  -t 30 \
  -s \
  -k \
<<CONFIG
request_id: 1
session_config {
  buffers {
  pages: 16384
  }
}
plugin_configs {
  plugin_name: "nativehook"
  sample_interval: 5000
  config_data {
  save_file: false
  smb_pages: 16384
  max_stack_depth: 20
  process_name: "com.example.insight_test_stage"
  string_compressed: true
  fp_unwind: true
  blocked: true
  callframe_compress: true
  record_accurately: true
  offline_symbolization: true
  startup_mode: false
  statistics_interval: 10
  sample_interval: 256
  js_stack_report: 1
  max_js_stack_depth: 10
  }
}
CONFIG
```

采集的数据会被保存至/data/local/tmp/hiprofiler\_data.htrace文件中，该文件包含了内存泄漏分析所需的函数调用信息、线程和动态库维度内存分配情况，以及调用栈次数和分配大小聚类信息。开启离线符号化，fp回栈，统计模式均可以提升调优服务处理数据速率。

#### 抓取指定进程CPU使用率。

对进程号为1234的进程采集CPU数据，采集时长为30s，采样周期为1000ms，调优数据传输的共享内存大小是16384个内存页，采集的数据会被保存至/data/local/tmp/hiprofiler\_data.htrace文件中。

```
$ hiprofiler_cmd \
  -c - \
  -o /data/local/tmp/hiprofiler_data.htrace \
  -t 30 \
  -s \
  -k \
<<CONFIG
 request_id: 1
 session_config {
  buffers {
   pages: 16384
  }
 }
 plugin_configs {
  plugin_name: "cpu-plugin"
  sample_interval: 1000
  config_data {
   pid: 1234
   report_process_info: true
  }
 }
CONFIG
```

#### 抓取指定进程GPU图形内存调用栈

抓取指定进程的GPU图形内存调用栈（需要使用最新smartperf release版本解析文件，下载链接：smartperf)。

```
$ hiprofiler_cmd \
  -c - \
  -t 30 \
  -s \
  -k \
<<CONFIG
request_id: 1
session_config {
  buffers {
  pages: 16384
  }
}
plugin_configs {
  plugin_name: "nativehook"
  sample_interval: 5000
  config_data {
  save_file: false
  smb_pages: 16384
  max_stack_depth: 20
  pid: 11237
  string_compressed: true
  fp_unwind: true
  blocked: true
  callframe_compress: true
  record_accurately: true
  offline_symbolization: true
  startup_mode: false
  statistics_interval: 10
  malloc_disable: true
  memtrace_enable: true
  restrace_tag: "RES_GPU_VK"
  restrace_tag: "RES_GPU_GLES_BUFFER"
  restrace_tag: "RES_GPU_GLES_IMAGE"
  restrace_tag: "RES_GPU_CL_BUFFER"
  js_stack_report: 1
  max_js_stack_depth: 10
  }
}
CONFIG
```

命令中使用了malloc\_disable参数用于过滤nativeheap抓栈的数据；添加的restrace\_tag参数中没有"RES\_GPU\_CL\_IMAGE", 则不抓取OpenCL image类型的GPU内存分配栈。

#### 抓取指定进程GlobalHandle对象的调用栈

从API version 23开始支持抓取指定进程创建napi\_ref的调用栈，不会抓取创建弱引用的调用栈。

```
$ hiprofiler_cmd \
  -c - \
  -t 60 \
  -o /data/local/tmp/hiprofiler_data.txt \
  -s \
  -k \
<<CONFIG
request_id: 1
session_config {
  buffers {
  pages: 16384
  }
}
plugin_configs {
  plugin_name: "nativehook"
  sample_interval: 5000
  config_data {
  save_file: false
  smb_pages: 16384
  max_stack_depth: 20
  pid: 11237
  string_compressed: true
  fp_unwind: true
  blocked: true
  callframe_compress: true
  record_accurately: true
  offline_symbolization: true
  startup_mode: false
  statistics_interval: 10
  malloc_disable: true
  memtrace_enable: true
  restrace_tag: "RES_ARK_GLOBAL_HANDLE"
  js_stack_report: 1
  max_js_stack_depth: 10
  }
}
CONFIG
```

#### 抓取指定进程LocalHandle对象调用栈

从API version 23开始支持LocalHandle对象内存录制功能。例如，可通过如下方式对com.example.insight\_test\_stage进程进行内存录制。

```
$ hiprofiler_cmd \
  -c - \
  -t 60 \
  -o /data/local/tmp/hiprofiler_data.txt \
  -s \
  -k \
<<CONFIG
request_id: 1
session_config {
  buffers {
  pages: 16384
  }
}
plugin_configs {
  plugin_name: "nativehook"
  sample_interval: 5000
  config_data {
  save_file: false
  smb_pages: 16384
  max_stack_depth: 20
  process_name: "com.example.insight_test_stage"
  string_compressed: true
  fp_unwind: true
  blocked: true
  callframe_compress: true
  record_accurately: true
  offline_symbolization: true
  startup_mode: true
  statistics_interval: 10
  malloc_disable: true
  memtrace_enable: true
  restrace_tag: "RES_ARK_LOCAL_HANDLE"
  js_stack_report: 1
  max_js_stack_depth: 10
  }
}
CONFIG
```

LocalHandle对象内存录制功能要求被测应用在启动时替换加载维测库，才能正常采集LocalHandle内存信息。

应用替换加载维测库方法：

1.应用处于退出状态：下发LocalHandle对象内存录制命令，设置startup\_mode参数为true，然后启动应用，应用启动后即可进行数据采集。

2.应用处于运行状态：下发LocalHandle对象内存录制命令，设置startup\_mode参数为true，然后重启应用，应用重启后即可进行数据采集。

1.应用加载维测库后，只要应用不退出，维测库持续生效。此后，可以通过非启动模式录制LocalHandle内存，此时startup\_mode参数必须设置为false。

2.使用此种方式后，此次应用打开的时长会变长，此次运行的性能上也会有损失。但不影响下次的使用。

3.此种方式抓取到的LocalHandle内存一定是泄漏的。

4.命令行方式获取的trace文件，可以通过DevEco Profiler离线导入文件功能进行解析。导入的单个文件大小不超过1.5G。

#### 手动控制采集时长

使用手动控制采集时长调优启停方式对com.example.insight\_test\_stage进程的堆内存分配操作进行抓栈。

调优开始：

```
$ hiprofiler_cmd start \
  -c - \
  -s \
  -k \
<<CONFIG
request_id: 1
session_config {
  buffers {
  pages: 16384
  }
}
plugin_configs {
  plugin_name: "nativehook"
  sample_interval: 5000
  config_data {
  save_file: false
  smb_pages: 16384
  max_stack_depth: 20
  process_name: "com.example.insight_test_stage"
  string_compressed: true
  fp_unwind: true
  blocked: true
  callframe_compress: true
  record_accurately: true
  offline_symbolization: true
  startup_mode: false
  statistics_interval: 10
  sample_interval: 256
  js_stack_report: 1
  max_js_stack_depth: 10
  }
}
CONFIG
```

调优结束：

```
$ hiprofiler_cmd stop
```

#### 使用文件缓存模式

从API version 24开始支持使用文件缓存模式，可通过如下方式对com.example.insight\_test\_stage进程进行内存录制。

使用文件缓存模式时，use\_file\_cache\_mode必须设置为true。

```
$ hiprofiler_cmd \
  -c - \
  -o /data/local/tmp/hiprofiler_data.htrace \
  -t 60 \
  -s \
  -k \
<<CONFIG
 request_id: 1
 session_config {
  buffers {
   pages: 16384
  }
 }
 plugin_configs {
  plugin_name: "nativehook"
  sample_interval: 5000
  config_data {
   save_file: false
   smb_pages: 16384
   max_stack_depth: 20
   process_name: "com.example.insight_test_stage"
   string_compressed: true
   fp_unwind: false
   blocked: true
   callframe_compress: true
   record_accurately: true
   offline_symbolization: true
   startup_mode: false
   max_js_stack_depth: 20
   use_file_cache_mode: true
  }
 }
CONFIG
```

#### 常见问题

#### 调优出现异常

**现象描述**

使用hiprofiler\_cmd命令时，显示Service not started。

**可能原因&解决方法**

调优服务未能开启，说明正在使用DevEco Studio调优或者上次调优异常退出，需要执行hiprofiler\_cmd -k之后再重新执行调优命令。

#### 抓取到的trace文件为空

**现象描述**

抓取到的trace文件是空的

**可能原因&解决方法**

需要检查生成文件的路径是否在/data/local/tmp/目录下。如果目标路径是/data/local/tmp下的一个文件夹，则尝试对文件夹执行chmod 777操作。如果是user版本使用nativehook或者network profiler插件抓取的应用不是使用调试证书签名的应用，也抓不到数据。

#### 调优数据疑似不准确

**现象描述**

hiprofiler抓取到的native heap和hidumper查看的native heap有差异。

**可能原因&解决方法**

hidumper抓取的是进程维度内存使用情况，hiprofiler抓取到的是进程用户态通过基础库函数（malloc，mmap，realloc等，operator new也是调用的malloc）分配堆内存的数据。两者之间会有差异，差异存在于线程的内存缓存，堆内存延迟释放，加载器使用内存等。

#### 调优时目标进程卡顿

**现象描述**

使用hiprofiler\_cmd命令抓取应用进程的内存trace，采用FP回栈或者dwarf回栈时，出现应用进程卡顿。

**可能原因&解决方法**

可以通过hiprofiler\_cmd命令中config参数配置来进行调整。

hiprofiler\_cmd命令中config参数的调整方法如下：

*   适当减小max\_stack\_depth和max\_js\_stack\_depth参数的值，减少回栈深度，减少调用栈信息的采集。
*   适当增大smb\_pages参数的值，增大调优数据传输的共享内存大小。默认值为16384个页大小，即：16384\*4096=67108864字节（64M）。可以调整到128M。
*   适当增加sample\_interval参数的值，增大采样线程栈的大小。默认值为256，可以调整到512。

#### 调优时使用FP回栈异常

**现象描述**

使用hiprofiler\_cmd命令抓取应用进程的内存trace，对应的共享库（SO）无法进行基于FP的栈回溯。

**可能原因&解决方法**

检查对应的共享库编译时是否开启了-fomit-frame-pointer编译选项，需保证该选项保持关闭状态。