# Android 8 上使用 BootChart

## 1.基本原理

bootchart 可以在 Android 系统启动到 init 阶段时开始收集系统信息，并保存成 Log 文件。可在开发机上使用 bootchart 命令对这些 Log 文件进行分析，生成图表。

Android 8 上默认编译 bootchart 为 init 内置工具。使用方式可参考：

```bash
${AndroidSrc}/system/core/init/README.md
```

中与 bootchart 有关的内容。也可以通过分析以下文件了解 bootchart 的启动流程和触发条件。

```bash
${AndroidSrc}/system/core/init/Android.mk
${AndroidSrc}/system/core/init/builtins.cpp
${AndroidSrc}/system/core/init/bootchart.cpp
${AndroidOS}/init.rc
```

通过上述文件分析可知，bootchart 会在

```bash
${AndroidOS}/data/bootchart/enabled
```

文件存在的情况下被使能。系统启动时，触发其执行的条件可以分析 init.rc 文件，主要触发流程为：

```ini
on property:sys.boot_from_charger_mode=1
    trigger late-init

on late-init
    trigger post-fs-data

on post-fs-data
    bootchart start
```

结束 bootchart 执行的条件为：

```ini
on property:sys.boot_completed=1
    bootchart stop
```

## 2.使用方法

在开发机上先安装 bootchart 和 pybootchartgui 用于处理和分析开机数据：

```bash
sudo apt install bootchart
sudo apt install pybootchartgui
```

接着在目标机上使能 bootchart：

```bash
touch /data/bootchart/enabled
```

之后重启目标机系统，bootchart 会在启动时自动开始和结束收集目标机系统的启动数据信息。系统启动后在 /data/bootchart/ 路径下会多出几个 Log 文件。使用 adb 命令将这些 Log 文件传输到开发机：

```bash
adb pull /data/bootchart/
```

接下来，在开发机上使用以下脚本文件对 Log 文件进行分析并生成 PNG 文件：

```bash
#!/bin/bash

FILES="header proc_stat.log proc_ps.log proc_diskstats.log"
TMPTAR="bootchart.tgz"

tar -cvzf $TMPTAR $FILES
bootchart --format=svg -o bootchart.svg $TMPTAR
rm -rf $TMPTAR

```

或者可以使用源码中官方脚本一次完成 Log 文件的下载和分析工作：

```bash
${AndroidSrc}/system/core/init/grab-bootchart.sh
```

其内容如下：

```bash
#!/bin/sh

#

# This script is used to retrieve a bootchart log generated by init.

# All options are passed to adb, for better or for worse.

# See the readme in this directory for more on bootcharting.



TMPDIR=/tmp/android-bootchart

rm -rf $TMPDIR

mkdir -p $TMPDIR



LOGROOT=/data/bootchart

TARBALL=bootchart.tgz



FILES="header proc_stat.log proc_ps.log proc_diskstats.log"



for f in $FILES; do

    adb "${@}" pull $LOGROOT/$f $TMPDIR/$f 2>&1 > /dev/null

done

(cd $TMPDIR && tar -czf $TARBALL $FILES)

bootchart ${TMPDIR}/${TARBALL}

gnome-open ${TARBALL%.tgz}.png

echo "Clean up ${TMPDIR}/ and ./${TARBALL%.tgz}.png when done"


```

## 3.性能对比

Google 还给我们提供了一个比较脚本，用来比较两次开机的数据：

```bash
${AndroidSrc}/system/core/init/compare-bootcharts.py
```

首先将两次得到的 Log 文件打包成 tgz 包并保存到不同的目录中如 cmp1_dir 和 cmp2_dir：

```bash
FILES="header proc_stat.log proc_ps.log proc_diskstats.log"
TMPTAR="bootchart.tgz"
cd cmp1_dir
tar -cvzf $TMPTAR $FILES
cd ../cmp2_dir
tar -cvzf $TMPTAR $FILES
cd ..
```

接着使用如下命令处理两次开机数据

```bash
${AndroidSrc}/compare-bootcharts.py cmp1_dir cmp2_dir
```

也可以将以上命令按自己的实际需求写成脚本文件来使用。

## 4.常见错误处理

### 4.1.ZeroDivisionError / substring not found

执行脚本时，如提示如下错误：

```bash
File "/usr/lib/pymodules/python2.6/pybootchartgui/draw.py", line
201, in draw_chart
yscale = float(chart_bounds[3]) / max(y for (x,y) in data)
ZeroDivisionError: float division
# 或
state = get_proc_state( sample.state )
File "/usr/lib/pymodules/python2.6/pybootchartgui/draw.py", line 105, in get_proc_state
return "RSDTZXW".index(flag) + 1
ValueError: substring not found
```

需修改 /usr/share/pyshared/pybootchartgui/ 或 /usr/lib/python2.7/dist-packages/pybootchartgui 目录的 draw.py， parsing.py， samples.py 三个文件。

```diff
diff a/draw.py b/draw.py
--- a/draw.py
+++ b/draw.py
@@ 195 @@ def draw_chart(ctx, color, fill, chart_bounds, data, proc_tree):
    def transform_point_coords(point, x_base, y_base, xscale, yscale, x_trans, y_trans):
        x = (point[0] - x_base) * xscale + x_trans
        y = (point[1] - y_base) * -yscale + y_trans + bar_h
        return x, y

- xscale = float(chart_bounds[2]) / max(x for (x,y) in data)
- yscale = float(chart_bounds[3]) / max(y for (x,y) in data)
+ xscale = float(chart_bounds[2]) / max(0.00001, max(x for (x,y) in data))
+ yscale = float(chart_bounds[3]) / max(0.00001, max(y for (x,y) in data))

first = transform_point_coords(data[0], x_shift, 0, xscale, yscale, chart_bounds[0], chart_bounds[1])
last = transform_point_coords(data[-1], x_shift, 0, xscale, yscale, chart_bounds[0], chart_bounds[1])

@@ 105 @@ def get_proc_state(flag):
-   return "RSDTZXW".index(flag) + 1
+   return "RSDTZXW".find(flag) + 1

def draw_text(ctx, text, color, x, y):

diff a/parsing.py b/parsing.py
--- a/parsing.py
+++ b/parsing.py
@@ 166 @@ def _parse_proc_disk_stat_log(file, numCpu):
    for sample1, sample2 in zip(disk_stat_samples[:-1], disk_stat_samples[1:]):
        interval = sample1.time - sample2.time
        sums = [ a - b for a, b in zip(sample1.diskdata, sample2.diskdata) ]
+       if interval == 0:
+           interval = 1
        readTput = sums[0] / 2.0 * 100.0 / interval
        writeTput = sums[1] / 2.0 * 100.0 / interval

diff a/samples.py b/samples.py
--- a/samples.py
+++ b/samples.py
@@ 82 @@ def calc_load(self, userCpu, sysCpu, interval):
+       if interval == 0:
+           interval = 1
        userCpuLoad = float(userCpu - self.last_user_cpu_time) / interval
        sysCpuLoad = float(sysCpu - self.last_sys_cpu_time) / interval
```