tracer ftrace笔记（6）—— SQL查询 Hello

一、简介

1. 以.perfetto后缀的trace文件解析窗口中，搜索栏中输入":"后进入SQL查询窗口，查询的结果会显示在trace解析界面下面，点击会跳转到trace上对应位置。若是想单独窗口显示查询结果，可以点击左侧边栏上的"Query(SQL)"，输入SQL预计后按Ctrl+Enter触发查询，但是这种查询的结果点击不会跳转。

2. 几个常用的Table/View的格式及关键字段信息：

slice表，横向track上的一条条小片段
ts：片段起始时间戳(单位ns)
dur：片段持续时长(ns)
track_id：属于哪个track(水平timeline)
name：片段标注的名称,对应Trace中打印的方法名、标记等信息

二、Table和关键字段信息

1. slice表，也即片段表，描述横向track上的一条条小片段，也是最重要的一个表

ts：片段起始时间戳(单位ns)
dur: 片段持续时长(ns)
track_id: 属于哪个track(哪个水平timeline)
name: 片段标注的名称，对应trace中打印的方法名、标记等信息

2. thread_track 表，描述线程track

id: track id，就是一个横向的timeline，每个track都有一个唯一id.
utid：标识线程id，并不是调度上的线程tid。只是表里面的一个标志，多个表进程join互联的时候用作一个关键字进行查询的

3. thread表，对应各线程信息

utid：标识线程id，并不是调度上的线程tid。utid 和 thread_track表的 utid 关联，方便两个表之间join连接。
name: 线程名
tid: 调度上的真实的tid

4. process表，对应各进程信息

upid: 进程的标志，并非调度上的进程的pid。其作用是和thread表中的upid关联，表示thread所属的进程。
pid: 表示进程真实的pid.
uid: 进程身份uid

5. sched_slice表，CPU信息区中描述线程调度片段

cpu：当前调用片段运行在哪个cpu上。
end_state: 当前片段结束后的线程的状态。
priority: 线程优先级(0-139)

6. thread_state表，描述各track上边的线程调度片段，标识线程运行状态

utid: 标识线程id，对应thread表同名字段。
cpu: 当前slice所在的线程运行在哪个CPU上。
state: 线程状态

对这些表结构了解后，就可以写SQL进行查询了。

三、常用查询脚本

1. 列出所有doFrame片段,按耗时倒序排列，取前100条

select
    slice_id, track_id, ts,dur, dur/1e6, name
from
    slice
WHERE
    name like '%doFrame%'
order by dur desc limit 100

2. 上面1中查询的基础上，指定process name为systemui，即systemui自身的绘帧信息

select
    slice_id, track_id, ts, dur, dur/1e6, slice.name
from
    slice
JOIN
    thread_track
ON
    slice.track_id = thread_track.id
JOIN
    thread USING(utid)
JOIN
    process USING(upid)
WHERE
    process.name = 'com.android.systemui' and slice.name like '%doFrame%'
order by dur desc limit 100

3. system_server 中各"OPF:"关键字片段(也可以缓冲其它片段)的耗时信息，包含各片段的真实running_time(每个slice可能有一段时间running，一段时间sleep，一段时间runnable，需要借助thread_state表来查询slice中各调度时间片的状态)

select slice_id,track_id,thread.utid,slice.ts,slice.dur,(slice.dur/1e6) as dur_ms, (select total(case when thread_state.ts < slice.ts then MIN(slice.ts+slice.dur,thread_state.ts+thread_state.dur)-slice.ts when (thread_state.ts+thread_state.dur) > (slice.ts+slice.dur) then (slice.ts+slice.dur-MAX(thread_state.ts,slice.ts)) else thread_state.dur end) from thread_state where thread_state.utid=thread.utid and thread_state.state='Running' and thread_state.ts < (slice.ts+slice.dur) and (thread_state.ts+thread_state.dur) > slice.ts)/1e6 as total_running,slice.name from slice JOIN thread_track ON slice.track_id = thread_track.id JOIN thread USING(utid) JOIN process USING(upid) WHERE process.name='system_server' and slice.name like 'OPF:%' order by slice.dur desc limit 400

前面一大堆操作是为了从墙上时间duration中提取真实的running时间。可将 like 'OPF:%' 换成 '%doFrame%'，即可查看system_server中各 doFrame 时机运行时间。查询结果显示如下，表示doFrame持续时间是2.373769ms，这之间实际运行时间是1.988307ms：

slice_id    track_id    utid    ts    dur    dur_ms    total_running    name
6963    155    205    13304838190408    2373769    2.373769    1.988307    Choreographer#doFrame 15051
...

4. system_server中的锁竞争情况(lockcontention)，lock_depth表示当时参与此对象锁竞争的线程个数

select count(1) as lock_depth, s.slice_id,s.track_id,s.ts,s.dur,s.dur/1e6 as dur_ms,ctn.otid,s.name
from slice s, (select slice_id,track_id,ts,dur,name,substr(name, 46, instr(name,')')-46) as otid 
from slice t
WHERE name like 'Lock contention on a monitor lock %'
order by dur) ctn
JOIN thread_track ON s.track_id=thread_track.id JOIN thread USING(utid) JOIN process USING(upid)
WHERE
    process.name = 'system_server'
and s.name like 'Lock contention on a monitor lock %'
    and substr(s.name, 46, instr(s.name,')')-46) = ctn.otid
    and ctn.slice_id <> s.slice_id
    and ctn.ts >= s.ts and (ctn.ts+ctn.dur) <= (s.ts+s.dur)
group by s.slice_id
order by s.dur desc

5. 查看trace的metadata

select * from metadata

6. 使用SQL定位一个片段

(1) 查看trace的起始时间和结束时间

select * from trace_bounds

-- 显示内容如下，单位ns
-- start_ts        end_ts
-- 19768418232311    19787715757089

(2) 因为trace上显示条目是相对时间，比如一个条目开始时间为"18s 938ms 179us 983ns"，持续时间为"20ms 117us 447ns"，想通过SQL脚本选中它需要换算成绝对时间，19768418232311 + 18938179983 = 19787356412294，写SQL为：

--失败
select * from slice where ts=19787356412294 and dur=20117447
--成功
select * from slice where ts > 19787356402294 and ts < 19787356422294 and dur > 20107447 and dur < 20127447

但是由于数值近似值，不一定能选中，改为一个区间会好一些。

四、补充

1. Perfetto trace UI界面的左侧边栏的"Sample queries"下每个查询条目的SQL脚本都会显示出来，且"Debug SQL"条目下有很多现成的SQL模板脚本可以拷贝修改使用。

参考：https://blog.csdn.net/feelabclihu/article/details/126672666