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Perfetto Trace是如何生成的?

96SEO 2026-08-13 20:03 1


一份 Perfetto Trace 里混合了多种数据。内核产生 sched_switchsched_wakeupCPU 频率等事件;Android Framework 和 App 通过 Trace API 记录代码区间;SurfaceFlinger 提供 FrameTimeline;process_statssys_stats 等数据源还会采集进程、CPU 和内存统计。这些数据来自不同的 Producer,采集前先由 TraceConfig 决定启用哪些 Data Source。

使用者痛点:在实际使用中。经常不知道到底打开了哪些 Data Source,导致关键事件缺失。

Perfetto Trace是如何生成的?

Data Source 启动后通过 TraceWriter 把记录编码成 protobuf 格式的 TracePacket再写入 Producer 和 Tracing Service 共享的内存。Tracing Service 收取已提交的数据,复制到 central buffer。最终输出 .pftrace 文件。Trace 文件的原始结构是一系列 TracePacket;说起来,packet 中常见时间戳、sequence ID 和具体 payload。文件内部没有 Perfetto UI 中的轨道,也没有 slice 这样的 SQL 表。

使用者痛点:很多人误以为文件里已经有 “轨道”,结果在 UI 中找不到对应数据。

打开 Trace 时Trace Processor 才开始解析 packet,对齐不同时钟,建立进程、线程和轨道的身份关系。再将数据整理为 processthreadsliceschedcounter 等可查询对象。老实说,Perfetto UI 和 PerfettoSQL 使用的都是这层解析结果。

使用者痛点:Pitfall – 在命令行或 Web UI 中直接查询时忘记先加载 Trace Processor,会得到空表或错误提示。

The Trace Processor 是 Perfetto 的 C++ 解析和分析引擎,不是 Android 设备上负责采集的后台服务。按理说,

  • C/Wasm 场景:
    • 中打开 Trace 时它通常以 WebAssembly 形式运行在本地浏览器中;
  • Slicing & Counter:slices /
  • No back‑write:Slice 等表只存在于当前 Trace Processor 实例的内存中,不会回写到 .pftrace 文件。

TraceConfig 决定采什么

一次采集从 TraceConfigdata_sources.config.name 选择数据源。target_buffer 把该数据源的输出写入指定 central buffer,数据源自己的配置则放在对应的私有字段中。

示意图:TraceConfig 选择 Data Source,并将输出映射到目标 Central Buffer。

Pain point:If you forget to set correct buffer size,high‑frequency events will be dropped silently.

以下示例展示了针对 Android ≥ 10 的短时。实际可用的数据源、ftrace event、ATrace category 与 FrameTimeline 取决于设备、内核与程序建立配置还有 tracing 权限。说起来,

buffers {
sizekb: // 填写合适大小
fillpolicy: RINGBUFFER
}
buffers {
sizekb: // 填写合适大小
fillpolicy: RINGBUFFER
}
duration_ms: // 如 5000

datasources { config { 从name来看,"linux.ftrace" targetbuffer: 0 ftraceconfig { ftraceevents: "sched/schedswitch" ftraceevents: "sched/schedwaking" ftraceevents: "sched/schedwakeup" ftraceevents: "power/cpufrequency" ftraceevents: "power/cpuidle" ftraceevents: "binder/bindertransaction" ftraceevents: "binder/bindertransactionreceived" atracecategories: "gfx" atracecategories: "view" atracecategories: "input" atracecategories: "wm" atracecategories: "am" atracecategories: "aidl" atraceapps: "com.example.wechatfriendforperformance" compactsched { enabled: true } } } }

datasources { config { name这方面。"android.surfaceflinger.frametimeline" targetbuffer: 1 } }

datasources { config { 至于name,"linux.processstats" targetbuffer: 0 processstatsconfig { scanallprocessesonstart: true procstatspollms: // 如1000 } } }

datasources { config { 再看name,"linux.sysstats" targetbuffer :0 sysstatsconfig{ statperiodms : // 如1000 statcounters : STATCPUTIMES meminfoperiodms : // 如1000 meminfocounters : MEMINFOMEMTOTAL meminfocounters : MEMINFOMEMFREE meminfocounters : MEMINFOMEMAILABLE cpufreqperiod_ms : // 如1000 } }

  • buckets:
  • buffers 定义 Tracing Service 持有的 central buffer。size_kb 是容量,fill_policy 是写满后的处理方式。
  • duration_ms 控制采集时长,这里是 ms
  • data_sources.config.name 决定由哪个 Producer 响应。例如 linux.ftrace 收集内核 ftrace 与 ATrace;android.surfaceflinger.frametimeline 收录帧时间线。
  • target_buffer 是 buffers 的零基索引。值 0 指向第一个 MB buffer,值 1 指向第二个 MB buffer。
  • ftrace_config 、process_stats_config 、sys_stats_config 是各自私有配置,用来挑选具体事件、类别和轮询周期。

Pain point:If a required Data Source is omitted from config,those events can never be retro‑added after trace is recorded.

ATrace 和 TrackEvent 是两条写入方法

A​Trace 与 TrackEvent 都能记录 Slice 与 Counter。但进入 Trace 的方式不同:

常见调用归属进入 Trace 的方法常见解析结果
android.os.Trace.beginSection/endSection A​Trace
  1. `trace_marker` → ftrace ring buffer → linux.ftrace → `ftrace_events`
`slice`
androidx.tracing.trace {} A​Trace `android.os.Trace.beginSection/endSection` 同上 `slice`
N​​DK ATrace_beginSection/ATrace_endSection A​Trace Native `ATrace` 事件进入 fring ring buffer → linux.ftrack → `ftrack_event`?*实际同上* `slice` \ n \ n \ n \ n \ n \ n\ n\ n\ n\ n\ n\ n\ n\ n\ ndash;
P​​erfetto SDK `TRACE_EVENT` / `TRACE_COUNTER` …​ `TraceWriter → shared memory → track_event` Payload 可为 slice / counter / flow 等 多种形态​ `slice`。`counter`,`flow` ...​

A​Trace 是 Android 最早提供的程序 Trace 插桩机制,比 Perfetto 更早出现。其实,Java/Kotlin 使用 android.os.Trace . beginSection / endSection。NDK 使用 A​Trace_* 系列函数。这些入口最终把事件送入内核 **ftr ace** ring buffer,由 Perfetto 的 `linux.ftrack` Data Source 捕获并转化为 ``ftrack_events`` payload。老实说,如果想记录特定 App 的 A​T r a ce。需要在 `ftrack_config` 中添加对应包名:


ftrackconfig{
atrackapps:"com.example.wechatfriendforperformance"}

'TrackEvent' 属于 Perfetto Tracing SDK。SDK 中提供 `TRACE_EVENT`,`TRACE_EVENT_BEGIN`。`TRACE_COUNTER` 等宏/函数,可定义 Category/Track/参数/Flow。这类事件 **不**经过 kernel ` trace_marker`,而是直接由 SDK 调用 `TraceWriter` 写入共享内存中的 `` payload。需要在 `TraceConfig` 中显式启用 `` Data Source 才能看到这些记录。

*User Pain Point*:很多开发者混淆了两条方法。以为只要调用 `androidx.tracing.trace{}` 就一定走 SDK 方法——它仍然走 A​T race 桥接层,从而导致预期的数据缺失。

"八种常见写入形态"

"Data Source"、“数据形态”“TracePacket payload”“SQL 对象”是四个不同维度。一个 Data Source 可以产生多种 payload;一种 payload 可以贡献给多个表;一个逻辑事件也可能由多个 packet 共­同表达。下表仅列出主流方法,不代表严格的一对一映射。怎么说呢,

/metadata producers<> th> /processtree or trackdescriptor/<> / th>/frame timeline<> th> /expectedframetimelineslice & actualframetimelineslice/ <> / thr>/profiling producers<> th> /profile_packet/<> / thr>
写 入形 态常见 Producer表达 内容常见 TracePacket payload主要解析表族
kernel event/Linux ftrackschedswitch。wakeup,CPU freq etc.eventssched,threadstate,counter…<> th>
Android framework/app A​T race;Perfett o SDK TrackEvent instrumentation<> th><> / th>
TrackEvent instrumentation/SDK<> th><> / th>
ft rack,sys stats。TrackEvent/多来源<> th><> / th>
ft rack .processstats <> br/>Perfett o SDK instrumentation
Android SurfaceFlinger producer
heapprofd,perf sampling etc. Producer
Tracing Service clocks & trace stats...

...


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