android开关核进程迁移导致游戏卡顿记录

free-jdx 2021-04-02 15:53:41 3939
嵌入式
1. 背景

捕鱼达人游戏老化测试时出现游戏卡顿；

现场：

          <idle>-0     [001] d.s4  3931.304437: cpufreq_interactive_target: cpu=1 load=78 cur=1104000 actual=1104000 targ=1008000
          <idle>-0     [000] d.s4  3931.304442: cpufreq_interactive_target: cpu=0 load=20 cur=1104000 actual=1104000 targ=480000
   cfinteractive-891   [000] ...1  3931.306822: cpufreq_interactive_setspeed: cpu=0 targ=480000 actual=1008000
   cfinteractive-891   [000] ...1  3931.306825: cpufreq_interactive_setspeed: cpu=1 targ=1008000 actual=1008000
     GLThread 55-5768  [001] d.s3  3931.324129: cpufreq_interactive_notyet: cpu=1 load=41 cur=1008000 actual=1008000 targ=480000
          <idle>-0     [000] d.s4  3931.324136: cpufreq_interactive_target: cpu=0 load=123 cur=480000 actual=1008000 targ=1104000
   cfinteractive-891   [000] ...1  3931.326426: cpufreq_interactive_setspeed: cpu=0 targ=1104000 actual=1104000
          <idle>-0     [001] d.s4  3931.402844: cpufreq_interactive_already: cpu=1 load=86 cur=1008000 actual=1104000 targ=1008000
 .vorbis.decoder-4994  [000] d.s3  3931.402850: cpufreq_interactive_notyet: cpu=0 load=35 cur=1104000 actual=1104000 targ=480000
     busybox-smp-7536  [001] d.s3  3931.422538: cpufreq_interactive_notyet: cpu=1 load=47 cur=1008000 actual=1104000 targ=600000
     GLThread 55-5768  [000] dNs3  3931.422545: cpufreq_interactive_target: cpu=0 load=53 cur=1104000 actual=1104000 targ=720000
   cfinteractive-891   [000] ...1  3931.424856: cpufreq_interactive_setspeed: cpu=0 targ=720000 actual=1008000
          <idle>-0     [001] d.s5  3931.501238: cpufreq_interactive_target: cpu=1 load=48 cur=1008000 actual=1104000 targ=600000
          <idle>-0     [000] d.s4  3931.501245: cpufreq_interactive_notyet: cpu=0 load=61 cur=1104000 actual=1104000 targ=816000

分析后卡顿有两方面影响

2 开核 + 线程迁移 耗时造成的卡顿

游戏正常运行时需要捕鱼达人运行时cpu负载和频点分布，

-------------------------H64 CPU[x]<Freq:MHZ>-<Usage:%>-------------------------
      CPU0         CPU1         CPU2         CPU3     Temp   GPU   DDR   Times
  |1104  55%|  |1104  41%|  |   0   0%|  |   0   0%|    69   456   672    80 
  |1008  48%|  |1008  50%|  |   0   0%|  |   0   0%|    69   456   672    81 
  | 720  45%|  | 720  60%|  |   0   0%|  |   0   0%|    69   456   672    87 
  |1008  36%|  |1008  58%|  |   0   0%|  |   0   0%|    69   456   672    88 
  |1104  61%|  |1104  57%|  |   0   0%|  |   0   0%|    68   456   672    93

游戏过程中，突然弹出UI时，负载猛增，cpu负载上升，从等待开核到smp均衡完负载迁移期间，发生了卡顿，

使用cpu_monitor -s 50 ，每50ms为周期，观察cpu开关核和调频的过程变化，整个过程大约需要500ms

-------------------------H64 CPU[x]<Freq:MHZ>-<Usage:%>-------------------------
      CPU0         CPU1         CPU2         CPU3     Temp   GPU   DDR   Times
  |1104  80%|  |   0   0%|  |1104  50%|  |   0   0%|    75   456   672   214
  |1104 100%|  |   0   0%|  |1104  83%|  |   0   0%|    75   456   672   215
  |1104  75%|  |1104   0%|  |1104 100%|  |   0   0%|    75   456   672   216
  |1104  20%|  |1104   0%|  |1104  80%|  |   0   0%|    75   456   672   217
  |1104   0%|  |1104   0%|  |1104  80%|  |   0   0%|    74   456   672   218
  |1104  25%|  |1104   0%|  |1104  50%|  |   0   0%|    74   456   672   219
  |1104  50%|  |1104  16%|  |1104  20%|  |   0   0%|    74   456   672   220
  |1104  25%|  |1104  20%|  |1104  60%|  |   0   0%|    74   456   672   221
  |1104  20%|  |1104   0%|  |1104  50%|  |   0   0%|    74   456   672   222
  |1104  20%|  |1104  50%|  |1104  40%|  |   0   0%|    74   456   672   223

通过trace分析发现，从cpu 负载上升，到cpu autohotplug开核，经历了545ms

<idle>-0     [000] d.s4  3936.027644: cpufreq_interactive_already: cpu=0 load=83 cur=1104000 actual=1104000 targ=1104000
 fishingjoy3.wdj-5723  [001] d.s4  3936.047351: cpufreq_interactive_target: cpu=1 load=106 cur=480000 actual=1104000 targ=1104000
 ......
autohotplug-892      [001] ...1  3936.592662: autohotplug_operate: cpu=2 up=1
3. 游戏的卡顿，另一点是来自于.vorbis.decoder的负载突然猛增造成的

通过cpu_monitor工具发现，cpu 1~3 freq 720~1104 即可满足游戏最大场景负载.

当vorbis.decoder 进程负载猛增到25%~48%，cpu整体负载上升，这个时候又会去遇到问题1,这个问题先排查下.vorbis.decoder中处理是否存在问题，否则音频这部分问题的造成的卡顿会影响到所有的APK应用.

通过top工具简单分析发现，在捕鱼达人卡顿的时候，mediaserver进程负载很高，规律必现游戏卡顿时：

Mem: 966364K used, 34220K free, 0K shrd, 17520K buff, 457600K cachedd.defc
CPU: 44.2% usr 11.9% sys  0.4% nic 42.3% idle  0.4% io  0.0% irq  0.4% sirq
Load average: 3.36 3.31 2.41 1/702 25153
[7m  PID  PPID USER     STAT   VSZ %VSZ CPU %CPU COMMAND[0m
 1757     1 1013     S     167m 16.9   0 31.7 /system/bin/mediaserver
 3983  1768 10029    S <  1888m191.7   0  7.3 {IAPNativeWrappe} org.cocos2d.fish
 3197  1768 10020    S N  1497m152.0   1  1.8 {m.starcor.hunan} com.starcor.huna
 4061  4060 10029    S <  1470m149.3   0  1.8 {fishingjoy3.wdj} org.cocos2d.fish
 4060  3983 10029    S <  1470m149.3   0  1.8 {fishingjoy3.wdj} org.cocos2d.fish
 1674     1 1036     S    21112  2.0   0  1.8 /system/bin/logd
23277 23218 0        R     1256  0.1   0  1.3 busybox-smp top -d 1
 1679     1 1000     S <  78444  7.7   1  0.9 /system/bin/surfaceflinger
 2209  1767 1000     S <  2115m214.8   1  0.4 system_server
 2072  1680 0        S     9956  0.9   0  0.4 logcat -v time
 2517  1767 10010    S    2050m208.2   0  0.0 {ndroid.systemui} com.android.syst
 2815  1767 10018    S    2050m208.2   0  0.0 {er.firelauncher} com.softwinner.f
 2750  1767 10021    S    2031m206.3   1  0.0 {putmethod.latin} com.android.inpu
 3233  1767 10026    S    2020m205.2   1  0.0 {ftwinner.update} com.softwinner.u
 2895  1767 10001    S    2019m205.1   0  0.0 {d.process.acore} android.process.
 2458  1767 10006    S    2017m204.9   1  0.0 {d.process.media} android.process.
 3768  1767 10002    S    2014m204.5   0  0.0 {id.defcontainer} com.android.defc
 3792  1767 10004    S    2014m204.5   1  0.0 {rtnercustomizer} com.google.andro
 1767     1 0        S    2006m203.7   2  0.0 {main} zygote64

游戏正常运行时：

Mem: 965496K used, 35088K free, 0K shrd, 17520K buff, 457608K cachedblue
CPU: 40.5% usr 48.9% sys  1.3% nic  8.3% idle  0.0% io  0.0% irq  0.6% sirq
Load average: 3.36 3.31 2.41 1/699 25195
[7m  PID  PPID USER     STAT   VSZ %VSZ CPU %CPU COMMAND[0m
 3983  1768 10029    S <  1889m191.9   0 25.8 {IAPNativeWrappe} org.cocos2d.fish
 1679     1 1000     R <  78444  7.7   1  6.2 /system/bin/surfaceflinger
 4060  3983 10029    S <  1470m149.3   0  5.5 {fishingjoy3.wdj} org.cocos2d.fish
 3197  1768 10020    S N  1497m152.0   1  4.8 {m.starcor.hunan} com.starcor.huna
 4061  4060 10029    S <  1470m149.3   0  4.8 {fishingjoy3.wdj} org.cocos2d.fish
 1757     1 1013     S     167m 16.9   0  3.4 /system/bin/mediaserver
 1145     1 0        S     9056  0.9   0  2.1 /sbin/ueventd
23277 23218 0        R     1256  0.1   1  2.1 busybox-smp top -d 1
 2209  1767 1000     S <  2115m214.8   1  1.4 system_server
 1674     1 1036     S    21112  2.0   0  1.4 /system/bin/logd
  694     2 0        SW       0  0.0   0  1.4 [vsync proc 0]
 1752     1 0        S    24832  2.4   0  0.7 /system/bin/netd
 1760     1 0        S     8808  0.8   0  0.7 /system/bin/multi_ir
 2600     2 0        SW       0  0.0   0  0.7 [ksdioirqd/mmc2]
  653     2 0        SW       0  0.0   0  0.7 [kworker/0:2]
  891     2 0        SW       0  0.0   0  0.7 [cfinteractive]
 1116     2 0        SW       0  0.0   0  0.7 [tve detect]
  892     2 0        SW       0  0.0   0  0.7 [autohotplug]
 3614     2 0        SW       0  0.0   0  0.7 [kworker/u8:3]
^C517  1767 10010    S    2050m208.2   0  0.0 {ndroid.systemui} com.android.syst

游戏卡顿时发现/system/bin/mediaserver进程负载猛增，查一下原因，通过debuggerd -b busybox pidof mediaserver

通过debuggerd发现，mediaserver主进程中只有.vorbis.decoder 子线程是处于active状态，目前怀疑该进程负载猛增，影响到了游戏.

".vorbis.decoder" sysTid=8748
  #00 pc 00009274  /system/lib/libvorbisidec.so (mdct_backward+4348)
  #01 pc 0000813c  /system/lib/libvorbisidec.so (mapping_inverse+1116)
  #02 pc 000049ec  /system/lib/libvorbisidec.so (vorbis_dsp_synthesis+536)
  #03 pc 00002e2f  /system/lib/libstagefright_soft_vorbisdec.so (android::SoftVorbis::onQueueFilled(unsigned int)+438)
  #04 pc 00016d41  /system/lib/libstagefright_omx.so (android::SimpleSoftOMXComponent::onMessageReceived(android::sp<android::AMessage> const&)+220)
  #05 pc 00016e87  /system/lib/libstagefright_omx.so
  #06 pc 0000c4c3  /system/lib/libstagefright_foundation.so (android::ALooperRoster::deliverMessage(android::sp<android::AMessage> const&)+166)
  #07 pc 0000be45  /system/lib/libstagefright_foundation.so (android::ALooper::loop()+220)
  #08 pc 000104d5  /system/lib/libutils.so (android::Thread::_threadLoop(void*)+112)
  #09 pc 00010045  /system/lib/libutils.so
  #10 pc 00016fd7  /system/lib/libc.so (__pthread_start(void*)+30)
  #11 pc 00014f1b  /system/lib/libc.so (__start_thread+6)
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