Android 性能测试之CPU

CPU测试

CPU跟内存一样，存在一些测试子项，如下清单所示

　　1.空闲状态下的应用CPU消耗情况
　　2.中等规格状态下的应用CPU消耗情况
　　3.满规格状态下的应用CPU消耗情况
　　4.应用CPU峰值情况

 

CPU的测试方法分为几类
1.使用android提供的adb shell dumpsys cpuinfo |grep packagename >/address/cpu.txt来获取 ，要root
2.使用top命令 adb shell top |grep packagename>/address/cpu.txt 来获取，要root
3. 使用adb shell cat /proc/stat 来获取

 

CPUINFO 详解：

/proc/stat文件

         该文件包含了所有CPU活动的信息，该文件中的所有值都是从系统启动开始累计到当前时刻。不同内核版本中该文件的格式可能不大一致，以下通过实例来说明数据该文件中各字段的含义。

实例数据：2.6.24-24版本上的

xxx-desktop:~$ cat /proc/stat

cpu  38082 627 27594 893908 12256 581 895 0 0

cpu0 22880 472 16855 430287 10617 576 661 0 0

cpu1 15202 154 10739 463620 1639 4 234 0 0

intr 120053 222 2686 0 1 1 0 5 0 3 0 0 0 47302 0 0 34194 29775 0 5019 845 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

ctxt 1434984

btime 1252028243

processes 8113

procs_running 1

procs_blocked 0

第一行的数值表示的是CPU总的使用情况，所以我们只要用第一行的数字计算就可以了。下表解析第一行各数值的含义：

参数          解析（单位：jiffies）

(jiffies是内核中的一个全局变量，用来记录自系统启动一来产生的节拍数，在linux中，一个节拍大致可理解为操作系统进程调度的最小时间片，不同linux内核可能值有不同，通常在1ms到10ms之间)

user (38082)    从系统启动开始累计到当前时刻，处于用户态的运行时间，不包含 nice值为负进程。

nice (627)      从系统启动开始累计到当前时刻，nice值为负的进程所占用的CPU时间

system (27594)  从系统启动开始累计到当前时刻，处于核心态的运行时间

idle (893908)   从系统启动开始累计到当前时刻，除IO等待时间以外的其它等待时间iowait (12256) 从系统启动开始累计到当前时刻，IO等待时间(since 2.5.41)

irq (581)           从系统启动开始累计到当前时刻，硬中断时间(since 2.6.0-test4)

softirq (895)      从系统启动开始累计到当前时刻，软中断时间(since 2.6.0-test4)stealstolen(0)                   which is the time spent in other operating systems when running in a virtualized environment(since 2.6.11)

guest(0)                               which is the time spent running a virtual  CPU  for  guest operating systems under the control of the Linux kernel(since 2.6.24)

结论：总的cpu时间totalCpuTime = user + nice + system + idle + iowait + irq + softirq + stealstolen  +  guest

/proc/<pid>/stat文件                                          

该文件包含了某一进程所有的活动的信息，该文件中的所有值都是从系统启动开始累计

到当前时刻。以下通过实例数据来说明该文件中各字段的含义。

[xxx@buick ~]# cat /proc/6873/stat

6873 (a.out) R 6723 6873 6723 34819 6873 8388608 77 0 0 0 41958 31 0 0 25 0 3 0 5882654 1409024 56 4294967295 134512640 134513720 3215579040 0 2097798 0 0 0 0 0 0 0 17 0 0 0

说明：以下只解释对我们计算Cpu使用率有用相关参数

参数                                                                解释

pid=6873                            进程号

utime=1587                       该任务在用户态运行的时间，单位为jiffies

stime=41958                      该任务在核心态运行的时间，单位为jiffies

cutime=0                            所有已死线程在用户态运行的时间，单位为jiffies

cstime=0                            所有已死在核心态运行的时间，单位为jiffies

结论：进程的总Cpu时间processCpuTime = utime + stime + cutime + cstime，该值包括其所有线程的cpu时间。

参考代码（python2.7）：

class CpuProfiler(BaseProfiler):
    def __init__(self, pid, adb, loghd):
        BaseProfiler.__init__(self, adb)
        self.appPid = pid
        self.loghd = loghd
        self.processcpuRatioList = []
        self.cpuRatioList = []
        self.lastRecord = {}
        self.lastTime = 0
        self.titile = ["应用占用CPU(%)", "总占用CPU(%)"]

    def init(self):
        processCpu = self.getprocessCpuStat()
        idleCpu, totalCpu = self.getTotalCpuStat()
        self.lastRecord["processCpu"] = processCpu
        self.lastRecord["idleCpu"] = idleCpu
        self.lastRecord["totalCpu"] = totalCpu
        self.lastTime = datetime.datetime.now()
        self.androidversion = self.getAndroidVersion()



    def getprocessCpuStat(self):
        #print "self.appPid="+self.appPid
        stringBuffer = self.adb.cmd("shell", "cat", "/proc/" + str(self.appPid) + "/stat").communicate()[0].decode(
            "utf-8").strip()
        r = re.compile("\s+")
        toks = r.split(stringBuffer)
        #想获取的是process的cpu个数，procs_running +procs_blocked 
        processCpu = float(long(toks[13]) + long(toks[14]));
        #print "processCpu=", processCpu
        return processCpu

    def getTotalCpuStat(self):
        child_out = self.adb.cmd("shell", "cat", "/proc/stat").communicate()[0].decode("utf-8").strip().split("

")[
            0]
        if int(self.androidversion) >= 19:
            child_out = self.adb.cmd("shell", "cat", "/proc/stat", "|grep ^cpu ").communicate()[0].decode(
                "utf-8").strip()
            if " grep: not found" in child_out:
                child_out = 
                    self.adb.cmd("shell", "cat", "/proc/stat").communicate()[0].decode("utf-8").strip().split("

")[
                        0]
        r = re.compile(r'(?<!cpu)d+')
        toks = r.findall(child_out)
        idleCpu = float(toks[3])
        totalCpu = float(reduce(lambda x, y: long(x) + long(y), toks));
        return idleCpu, totalCpu

    def profile(self):
        processCpu = self.getprocessCpuStat()
        idleCpu, totalCpu = self.getTotalCpuStat()
        currentTime = datetime.datetime.now()
        diffTime = currentTime - self.lastTime

        retry = False
        processcpuRatio = 100 * (processCpu - self.lastRecord["processCpu"]) / (totalCpu - self.lastRecord["totalCpu"]);
        cpuRatio = 100 * ((totalCpu - idleCpu) - (self.lastRecord["totalCpu"] - self.lastRecord["idleCpu"])) / (
            totalCpu - self.lastRecord["totalCpu"]);
        if (diffTime.seconds * 1000 + diffTime.microseconds / 1000) < abs(totalCpu - self.lastRecord["totalCpu"]):
            self.loghd.info("cpu data abnormal, do again!")
            retry = True

        self.lastTime = currentTime
        self.lastRecord["processCpu"] = processCpu
        self.lastRecord["idleCpu"] = idleCpu
        self.lastRecord["totalCpu"] = totalCpu
return round(float(processcpuRatio), 2), round(float(cpuRatio), 2), retry