安卓（基于ARM架构）是否具备硬件性能计数器？

Question

就像在Intel处理器上的Linux系统中一样，我们有大量的硬件性能计数器可供访问。之前，使用一个名为perfmon2的用户空间软件，我可以获得缓存未命中率、由于某些原因(例如L1缓存未命中)导致CPU停滞周期等值。

我的问题是，在Android系统中是否也有这些东西？由于它基于ARM，我认为我们没有像在x86中拥有的那样强大的性能监视器计数器支持，对吗？

- Hao Shen

Answer 1

ARM11和Cortex-A/R确实拥有硬件性能计数器，您可以在ARM官方网站上的此页面检查：http://infocenter.arm.com/help/index.jsp?topic=/com.arm.doc.faqs/ka4237.html 由于Android也运行在Linux之上，您可以通过用户空间软件通过“Perf Events”子系统访问性能计数器。但是，您需要编写包含“perf_event.h”的本机C代码，并使用Android NDK构建它。在开始编写代码之前，建议您查看此项目：platform/external/linux-tools-perf (https://android.googlesource.com/platform/external/linux-tools-perf/)，这可能正是您要寻找的东西。我不知道是否有其他替代方法可以直接从Java代码中执行此操作。

- Benny

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KA4237.html的链接已经失效。 - Brian Wright

Answer 2

除了Benny的回答，我要补充以下内容：

1. linux-tools-perf 项目已经集成到AOSP中（我使用的是4.2版本）。它位于 $AOSP/external/linux-tools-perf。./linux-tools-perf/Documentation目录下包含了很多有关如何运行所有内容的信息。perf工具被构建在 $PRODUCT_OUT/system/bin/perf 中，作为AOSP的一部分，但不被打包；您需要明确地将其推送到目标设备。

2. 检查Android（Linux）内核以确认其是否支持PM：PERF_EVENTS。Google如何获取.config，但最简单的方法是运行"extract-ikconfig zImage"。

3. 需要在目标设备上拥有root权限，然后运行类似"./perf stat -- testprog1"的命令来查看结果。该命令有很多参数可用于记录/检索不同的PM计数器。

4.记住，大多数ARM实现都有多个核心和很多流水线。Cortex-A9具有乱序执行。因此，这些数字有时可能有点怪异 - 几乎没有意义。

5. 我偶尔使用ARM PMCCNTR寄存器，即ARM PM Cycle Counter来测试代码性能。必须在PL1+级别设置PMUSERENR.EN和PMINTENCLR.C，然后可以在PL0级别管理PMCCNTR。参见ARM ARM以获取所有这些含义和perf子系统以获取示例用法！

注：所有shell变量都在$AOSP/build/envsetup.sh中设置。

- dturvene

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我同意。最好的方法是从sysfs中启用核心（如果测量单核性能/单线程），并在空闲系统设置下测试2-3次，然后运行您的测试。这应该会给出更好和更真实的结果。 - shingaridavesh

linux-tools-perf现已更名为Simpleperf并移至platform/system/extras（文档在此处和在此处）。 - justarandomguy

Answer 3

我认为你可以尝试使用ARM® HWCPipe Exporter。 ARM® HWCPipe Exporter是一个用Java和C++编写的Prometheus导出器，它从运行在ARM®硬件组件上的Android设备中检索指标，并将其导出到Prometheus监控系统。

免责声明：我是ARM HWCPipe Exporter的作者。

- Jinesi Yelizati