openharmony/developtools_hiperf
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OpenHarmony-4.1-Beta1
developtools_hiperf/README_zh.md
sunshuaiyuan 65d7225fb8 IssueNo:https://gitee.com/openharmony/developtools_hiperf/issues/I6YM4X 
Signed-off-by: sunshuaiyuan <sunshuaiyuan@huawei.com>
2023-05-09 11:00:01 +08:00

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hiperf 应用性能优化剖析组件

简介

hiperf 是 OpenHarmony 为开发人员提供的用于调试的命令行工具，用于抓取特定程序或者系统的性能数据,类似内核的 perf 工具，该工具支持在 Windows/Linux/Mac 等操作系统上运行。

架构

目录

/developtools/hiperf
├── demo			# demo 程序
│   ├── cpp			# C++ demo 程序,示范了如何调用API和模拟的采样场景
│   └── js			# JS demo 程序,示范了如何调用API
├── include			# 工程的头文件
│   └── nonlinux	# 交叉编译的头文件(非linux平台)
├── interfaces		# 接口忘记
│   ├── innerkits	# C++ API 接口
│   └── kits		# JS API 接口
├── proto			# report 命令导出到proto的数据结构定义
├── script			# Host 脚本,包括 HTML
│   └── test		# 脚本的单元测试
├── src				# 源代码文件夹
└── test			# 源代码的单元测试

约束

运行环境条件约束如下

依赖组件 版本
Python 3.7.0

编译构建

基础配置

  • 确保组件名在于产品形态配置的 json 中

编译命令

编译说明 编译参数
只编译当前设备平台的二进制执行文件 --build-target hiperf_target
编译所有的平台的所有组件(包括单元测试) --build-target hiperf_all
编译目标为 x86_64 Linux 平台的工具 --gn-args "hiperf_target_host=true"
编译单元测试 --build-target hiperf_unittest
编译单元测试的接口部分(命令行部分) --build-target hiperf_interfacetest

编译输出

编译目标 运行平台 文件位置 文件名
Dev 端命令行程序 arm out\ohos-arm-release\developtools\hiperf\hiperf hiperf
linux out\ohos-arm-release\clang_x64\developtools\hiperf hiperf
Host 端命令行程序 linux out\ohos-arm-release\clang_x64\developtools\hiperf hiperf_host
windows out\ohos-arm-release\mingw_x86_64\developtools\hiperf hiperf_host.exe
Host 端动态库 linux out\ohos-arm-release\clang_x64\developtools\hiperf libhiperf_report.so
windows out\ohos-arm-release\mingw_x86_64\developtools\hiperf libhiperf_report.dll

也可以在编译完成后

运行 developtools/hiperf/script/package.sh 打包到out文件夹中

host/
└── developtools
    ├── hiperf
    │   ├── bin									# 所有的二进制文件
    │   │   ├── linux							# linux 平台
    │   │   │   └── x86_64
    │   │   │       ├── hiperf_host				# PC运行的执行程序,支持Report和Dump命令
    │   │   │       └── libhiperf_report.so		# PC运行的LIB文件,供python脚本使用
    │   │   ├── ohos
    │   │   │   └── arm							# arm 平台
    │   │   │       └── hiperf					# 板端执行程序
    │   │   └── windows							# windows 平台
    │   │       └── x86_64
    │   │           ├── hiperf_host.exe			# PC运行的执行程序
    │   │           └── libhiperf_report.dll	# PC运行的LIB文件
    │   │
    │   │										# 下面都是python文件,在PC侧执行
    │   ├── command_script.py					# hiperf 命令行的包装脚本,产生采样数据
    │   ├── hiperf_utils.py						# 脚本自己的工具类
    │   ├── loadlib_test.py						# lib 测试脚本
    │   ├── make_diff.py						# 产生Diff数据的脚本
    │   ├── make_report.py						# 从采样数据产生报告的脚本
    │   ├── recv_binary_cache.py				# 收集符号表的脚本
    │   └── report.html							# HTML 展示页面的模板
    └── hiperf.tar.gz							# 上述文件的打包文件

带调试符号的版本

  • 在对应的平台out里面找 exe.unstripped 和 lib.unstripped,例如:

    • out\ohos-arm-release\clang_x64\exe.unstripped\clang_x64\developtools\hiperf

使用说明

测试代码

我们在 hiperf_example_cmd.cpp 里面提供了一些测试代码，

用来验证一些采样功能，比如线程调度，内存申请，CPU 负荷等等。

代码位于

hiperf\demo\cpp\hiperf_example_cmd.cpp

测试命令帮助

 ./hiperf_example_cmd --help
this is a demo test command
  Use the following commands to simulate different scenarios
  --help
    this page
  --thread <number>
    setup the thread number, default is 5 second
  --time <time>
    setup run sec, default is 10 second
  --stack <level>
    setup stack level, default is 5
  --nowait
    setup skip the start, default wait the start
  --dynamic
    will run some code in each stack level
  --mmap
    will run mmap code in the loop

主要的命令格式

hiperf [options] COMMAND [args for command]
  • [options]
    • 可选的参数
    • 主要是一些调试命令,如打开log等
  • COMMAND
    • 必选参数
    • 子功能的名字,如recrod,report 等等
  • [args for command]
    • 子功能的参数

帮助命令

可以用 --help 查看帮助

--help [command]

[command] --help

以上两种格式都是可以的

主命令参数

参数 功能说明
--help [command] 显示指定功能的帮助信息
--debug 打开 DEBUG 级别的调试日志
--verbose 打开 VERBOSE 级别的调试日志
--much 打开 MUCH 级别的调试日志
--mixlog 混合调试日志输出到屏幕上(stdout)
--logtag <tagA [,tagB] [,tagC]> 打开指定模块的MUCH级别的调试日志
--hilog 日志打印到Hilog中
--logpath 指定日志保存的路径
--nodebug 停止打印任何日志

list 命令

列出设备上支持的所有事件名称

事件名称用于 stat 和 record 的 -e 和 -g 参数

Usage: hiperf list [event type name]

下面列出了设备支持的HW事件,并且会提示哪些事件此设备不支持

./hiperf list hw

stat 命令

监听指定目标程序，周期性打印性能计数器的值

Usage: hiperf stat [options] [command [command-args]]
       Collect performance counter information of running [command].

下面展示了一个 stats 监听本进程 在 CPU 0 上 3 秒的性能计数器命令

 ./hiperf stat -d 3 -c 0

record 命令

采样指定目标程序,并且将采样数据保存到指定的文件中(默认为perf.data)

Usage: hiperf record [options] [command [command-args]]
       Collect performance sampling information of running [command].

对全系统所有进程采样3秒，并且显示详细的信息

./hiperf record -d 3 -a --verbose

dump 命令

此命令主要用于以不加以处理的方式直接读取perf.data的数据

开发和测试人员可以核对其中的原始采样数据的正确性。

Usage: hiperf dump [option] \<filename\>
       Dump specific parts of specified file .

report 命令

此命令主要用于展示相关采样数据（从perf.data中读取）

并且转换为用户需要的格式（比如Json或者ProtoBuf）

Usage: hiperf dump [option] \<filename\>
       Dump specific parts of specified file .

范例输出普通报告的命令，限制为占比不超过1%

./hiperf report --limit-percent 1

脚本

一般用户用脚本执行采样操作（因为可以简单的产生HTML报告）

采样

由 command_script.py 完成，他是 report 命令的包装脚本

usage: command_script.py [-h]
                         (-app PACKAGE_NAME | -lp LOCAL_PROGRAM | -cmd CMD | -p [PID [PID ...]] | -t [TID [TID ...]] | -sw)
                         [-a ABILITY] [-r RECORD_OPTIONS] [-lib LOCAL_LIB_DIR]
                         [-o OUTPUT_PERF_DATA] [--not_hdc_root]

Collect performance sampling information of running [command].

对指定包名采样，包名是 com.ohos.launch

python command_script.py -app com.ohos.launch

对特定进程采样，进程名称是 hdcd

python command_script.py -lp hdcd
收集符号表

由 recv_binary_cache.py 完成，他主要根据 perf.data 里面记录的相关文件和库，以及它们的 buildid 在用户指定的路径中去寻找对应的 ELF 作为符号表文件用于回栈或者打印函数名等。

usage: recv_binary_cache.py [-h] [-i PERF_DATA]
                            [-l LOCAL_LIB_DIR [LOCAL_LIB_DIR ...]]

Recv binaries needed by perf.data from device to binary_cache directory.

指定了2个符号表路径的位置

python recv_binary_cache.py -l Z:\OHOS_MASTER\out\ohos-arm-release\lib.unstripped  Z:\OHOS_MASTER\out\ohos-arm-release\exe.unstripped

对应的符号表文件会复制到 binary_cache 文件夹里面

优先检查用户给出的符号表位置，如果没有则复制设备中的文件

展示

由 make_report.py 完成，将采样后的数据导出为HTML展示页面

usage: make_report.py [-h] [-i PERF_DATA] [-r REPORT_HTML]

To make a report, you need to enter the data source and the path of the
report.

产生HTML文件，默认的文件名是 hiperf_report.html

python make_report.py
  • 展示页面首页

  • 展示页面火焰图

常见故障说明

Can't find hdc_std in PATH environment.

python command_script.py -lp ps
['../..\\..\\platform-tools\\hdc', 'version']
['hdc', 'version']
Traceback (most recent call last):
  File "command_script.py", line 367, in <module>
    main(parser_add_argument())
  File "command_script.py", line 361, in main
    profiler = PerformanceProfile(args)
  File "command_script.py", line 143, in __init__
    self.hdc = HdcInterface(root_authority=not args.not_hdc_root)
  File "Z:\OHOS_MASTER\out\host\developtools\hiperf\hiperf_utils.py", line 173, in __init__
    raise Exception("Can't find hdc in PATH environment.")
Exception: Can't find hdc_std in PATH environment.

请确认 PATH 环境变量中有 hdc 的执行文件

确认方法

where hdc_std
Z:\OHOS_MASTER\developtools\hdc_standard\prebuilt\windows\hdc_std.exe
Z:\OHOS_STD_2.0\developtools\hdc_standard\prebuilt\windows\hdc_std.exe

相关仓

研发工具链子系统

developtools\hiperf

developtools\developtools_profiler

developtools\developtools_bytrace

third_party\libunwind

third_party\protobuf