调试与性能优化指南

1. 日志系统概述
2. Logcat 日志分析
3. 内核日志 (Kernel Log)
4. 串口调试
5. Systrace 性能分析
6. Perfetto 跟踪工具
7. 内存分析
8. ANR 与 Crash 分析
9. 启动性能优化
10. 内存优化
11. 功耗分析
12. Thermal 温控配置
13. VDDCPU/VDDEE DVFS 配置
14. CPU/GPU 频率调试
15. Watchdog 配置
16. 常用调试命令速查

1. 日志系统概述

Android 系统的日志主要分为两大类：

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                           Android 日志系统架构                               │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
                                    │
           ┌────────────────────────┴────────────────────────┐
           │                                                  │
           ▼                                                  ▼
┌─────────────────────────┐                      ┌─────────────────────────┐
│      Logcat 日志         │                      │      内核日志            │
│   (Android Framework)    │                      │    (Kernel Log)         │
├─────────────────────────┤                      ├─────────────────────────┤
│ - 应用层日志             │                      │ - 内核启动日志           │
│ - Framework 日志         │                      │ - 驱动加载日志           │
│ - System 服务日志        │                      │ - 硬件中断/异常          │
│ - Events 事件日志        │                      │ - 内存/电源管理          │
├─────────────────────────┤                      ├─────────────────────────┤
│ 工具: adb logcat         │                      │ 工具: dmesg / kmsg       │
│ 存储: /dev/log/          │                      │ 存储: /proc/kmsg         │
│       (logd daemon)      │                      │       内核环形缓冲区      │
└─────────────────────────┘                      └─────────────────────────┘

日志类型	来源	查看工具	主要用途
Logcat	Android Framework/Apps	`adb logcat`	应用调试、系统服务分析
Kernel Log	Linux 内核	`dmesg` / `cat /proc/kmsg`	驱动调试、硬件问题排查
串口日志	U-Boot / Kernel / Android	串口终端	启动问题、底层调试

2. Logcat 日志分析

2.1 Logcat 基础

Logcat 是 Android 的日志系统，用于收集和查看应用程序、系统服务和框架的日志。

日志格式

日期    时间       PID   TID  级别 TAG                : 消息内容
12-10 15:30:45.123  1234 1234 I ActivityManager      : Start proc com.example.app

日志级别

级别	字母	描述	使用场景
Verbose	V	最详细	开发调试，详细追踪
Debug	D	调试信息	开发阶段调试
Info	I	信息	一般运行信息
Warning	W	警告	潜在问题
Error	E	错误	需要处理的错误
Fatal	F	致命	系统崩溃级别

2.2 常用 Logcat 命令

bash

# 基本查看
adb logcat                          # 实时查看所有日志
adb logcat -v time                  # 带时间戳格式
adb logcat -v threadtime            # 带线程ID和时间戳

# 日志过滤
adb logcat *:E                      # 只显示 Error 及以上级别
adb logcat *:W                      # 只显示 Warning 及以上级别
adb logcat ActivityManager:I *:S    # 只显示 ActivityManager 的 Info 日志
adb logcat -s "TAG"                 # 只显示指定 TAG 的日志

# 多 TAG 过滤
adb logcat ActivityManager:V WindowManager:D *:S

# 正则过滤
adb logcat | grep -E "ActivityManager|WindowManager"
adb logcat | grep -i "error"        # 不区分大小写搜索 error

# 日志缓冲区
adb logcat -b main                  # 主日志缓冲区
adb logcat -b system                # 系统日志缓冲区
adb logcat -b events                # 事件日志缓冲区
adb logcat -b crash                 # 崩溃日志缓冲区
adb logcat -b all                   # 所有缓冲区

# 日志保存
adb logcat > logcat.txt             # 保存到文件
adb logcat -d > logcat.txt          # 导出当前缓冲区并退出
adb logcat -c                       # 清空日志缓冲区

# 查看缓冲区大小
adb logcat -g                       # 显示缓冲区大小
adb logcat -G 16M                   # 设置缓冲区大小为 16MB

2.3 常用日志过滤场景

2.3.1 启动相关

bash

# 启动时间
adb logcat -b events | grep -E "boot_progress|am_activity"

# 查看启动完成标记
adb logcat | grep "sys.boot_completed"

# ActivityManager 启动日志
adb logcat -s ActivityManager:V | grep -E "Start proc|Displayed"

2.3.2 应用崩溃

bash

# 查看崩溃日志
adb logcat -b crash

# 查看 ANR
adb logcat | grep -E "ANR in|am_anr"

# 查看 Exception
adb logcat | grep -E "FATAL EXCEPTION|AndroidRuntime"

2.3.3 系统服务

bash

# PackageManager
adb logcat -s PackageManager:V

# WindowManager
adb logcat -s WindowManager:V

# SurfaceFlinger
adb logcat -s SurfaceFlinger:V

# 电源管理
adb logcat -s PowerManagerService:V

2.3.4 Amlogic 平台相关

bash

# 视频相关
adb logcat | grep -iE "MediaPlayer|VideoView|AmPlayer|vdec"

# HDMI 相关
adb logcat | grep -iE "hdmi|hdcp|cec"

# 显示相关
adb logcat | grep -iE "SurfaceFlinger|vout|osd"

# 音频相关
adb logcat | grep -iE "AudioFlinger|alsa|aml_audio"

2.4 Logcat 高级用法

按进程过滤

bash

# 获取应用 PID
adb shell pidof com.example.app

# 按 PID 过滤
adb logcat --pid=1234

带颜色输出

bash

# 使用 coloredlogcat (需要安装)
adb logcat | coloredlogcat

# 或使用 pidcat (更推荐)
pidcat com.example.app

格式化输出

bash

# 简洁格式
adb logcat -v brief

# 详细格式
adb logcat -v long

# 自定义格式
adb logcat -v 'printable year usec uid'

3. 内核日志 (Kernel Log)

3.1 内核日志级别

Linux 内核使用 8 个日志级别：

级别	值	宏定义	描述
KERN_EMERG	0	`pr_emerg`	紧急情况，系统不可用
KERN_ALERT	1	`pr_alert`	需要立即采取行动
KERN_CRIT	2	`pr_crit`	严重条件
KERN_ERR	3	`pr_err`	错误条件
KERN_WARNING	4	`pr_warn`	警告条件
KERN_NOTICE	5	`pr_notice`	正常但重要的条件
KERN_INFO	6	`pr_info`	信息性消息
KERN_DEBUG	7	`pr_debug`	调试级别消息

3.2 查看内核日志

bash

# 基本查看
adb shell dmesg                     # 查看内核日志
adb shell dmesg -T                  # 带人类可读时间戳
adb shell dmesg -w                  # 实时跟踪 (类似 tail -f)
adb shell dmesg | tail -100         # 查看最后 100 行

# 按级别过滤
adb shell dmesg -l err              # 只看错误
adb shell dmesg -l warn,err         # 警告和错误
adb shell dmesg -l emerg,alert,crit,err  # 严重错误

# 关键字过滤
adb shell dmesg | grep -i "error"
adb shell dmesg | grep -i "mmc"     # eMMC 相关
adb shell dmesg | grep -i "usb"     # USB 相关
adb shell dmesg | grep -i "hdmi"    # HDMI 相关

# 直接读取内核消息
adb shell cat /proc/kmsg            # 实时内核消息 (阻塞)

# 保存内核日志
adb shell dmesg > kernel_log.txt

3.3 打开内核调试打印

内核打印级别控制着哪些消息会输出到控制台。有多种方式可以打开/调整内核打印级别：

方式一：运行时动态修改 (临时)

bash

# 查看当前打印级别
adb shell cat /proc/sys/kernel/printk
# 输出格式: console_loglevel  default_message_loglevel  minimum_console_loglevel  default_console_loglevel
# 例如: 4    4    1    7

# 设置控制台日志级别为 7 (显示所有消息)
adb shell "echo 7 > /proc/sys/kernel/printk"

# 或使用 sysctl
adb shell sysctl -w kernel.printk="7 4 1 7"

# 恢复默认级别
adb shell "echo 4 > /proc/sys/kernel/printk"

printk 四个数字的含义:

位置	名称	默认值	说明
1	console_loglevel	4	控制台显示的最低级别
2	default_message_loglevel	4	默认消息级别
3	minimum_console_loglevel	1	控制台允许的最小级别
4	default_console_loglevel	7	默认控制台级别

方式二：U-Boot 环境变量 (永久)

在 U-Boot 命令行中设置内核启动参数：

bash

# 进入 U-Boot 命令行 (开机时按住空格或回车)

# 查看当前启动参数
s4_ap222# printenv bootargs

# 方法1: 设置 loglevel 环境变量
s4_ap222# env set loglevel 7

# 保存环境变量到存储设备
s4_ap222# env save
Saving Environment to MMC... Writing to MMC(0)... OK

# 重启设备应用设置
s4_ap222# reboot

# 方法2: 直接修改 bootargs (不推荐，可能被覆盖)
s4_ap222# setenv bootargs "${bootargs} loglevel=7"
s4_ap222# saveenv

方式三：修改内核 defconfig (编译时)

修改内核配置文件：

bash

# 位置: device/amlogic/ross/kernel_defconfig 或
#       common/common14-5.15/arch/arm64/configs/xxx_defconfig

# 添加或修改以下配置
CONFIG_PRINTK=y
CONFIG_PRINTK_TIME=y
CONFIG_MESSAGE_LOGLEVEL_DEFAULT=7
CONFIG_CONSOLE_LOGLEVEL_DEFAULT=7
CONFIG_CONSOLE_LOGLEVEL_QUIET=4

# 启用动态调试 (可选，更强大)
CONFIG_DYNAMIC_DEBUG=y

方式四：内核启动参数 (cmdline)

在设备树或 BoardConfig 中添加内核参数：

bash

# 在 device/amlogic/ross/BoardConfig.mk 中
BOARD_KERNEL_CMDLINE += loglevel=7 printk.devkmsg=on

# 或在设备树中
chosen {
    bootargs = "loglevel=7 printk.devkmsg=on";
};

常用内核启动参数:

参数	说明
`loglevel=7`	设置控制台日志级别为 7 (显示所有)
`loglevel=4`	设置控制台日志级别为 4 (警告及以上)
`printk.devkmsg=on`	允许用户空间写入 /dev/kmsg
`ignore_loglevel`	忽略日志级别，打印所有消息
`quiet`	安静模式，只打印错误
`debug`	调试模式，打印所有调试信息
`earlyprintk`	启用早期打印 (内核启动早期)

方式五：动态调试 (Dynamic Debug)

如果内核编译时启用了 CONFIG_DYNAMIC_DEBUG，可以更精细地控制：

bash

# 查看可用的调试点
adb shell cat /sys/kernel/debug/dynamic_debug/control

# 启用特定模块的调试
echo 'module meson_mmc +p' > /sys/kernel/debug/dynamic_debug/control

# 启用特定文件的调试
echo 'file drivers/mmc/host/meson-gx-mmc.c +p' > /sys/kernel/debug/dynamic_debug/control

# 启用特定函数的调试
echo 'func meson_mmc_probe +p' > /sys/kernel/debug/dynamic_debug/control

# 禁用调试
echo 'module meson_mmc -p' > /sys/kernel/debug/dynamic_debug/control

3.4 内核日志分析示例

启动异常分析

bash

# 查看启动过程中的错误
adb shell dmesg | grep -iE "error|fail|unable|warn" | head -50

# 查看驱动加载失败
adb shell dmesg | grep -i "probe failed"

# 查看内存分配失败
adb shell dmesg | grep -i "out of memory\|oom"

设备驱动调试

bash

# HDMI 驱动
adb shell dmesg | grep -i "hdmitx\|hdmi"

# 显示驱动
adb shell dmesg | grep -i "vout\|drm\|fb"

# 存储驱动
adb shell dmesg | grep -i "mmc\|emmc\|sdcard"

# USB 驱动
adb shell dmesg | grep -i "usb\|dwc"

# WiFi/蓝牙驱动
adb shell dmesg | grep -i "wifi\|wlan\|bluetooth\|bt"

3.5 内核崩溃日志 (ramoops/pstore)

系统配置了 ramoops 用于保存内核崩溃日志：

bash

# 查看 pstore 中保存的崩溃日志
adb shell ls -la /sys/fs/pstore/
adb shell cat /sys/fs/pstore/console-ramoops-0

# 查看最后一次内核 panic
adb shell cat /sys/fs/pstore/dmesg-ramoops-0

4. 串口调试

4.1 串口连接配置

Amlogic S905X5 平台的串口配置：

参数	值
波特率	115200 或 921600
数据位	8
停止位	1
校验位	None
流控制	None

4.2 常用串口工具

Linux

bash

# minicom
sudo minicom -D /dev/ttyUSB0 -b 115200

# screen
sudo screen /dev/ttyUSB0 115200

# picocom
sudo picocom -b 115200 /dev/ttyUSB0

# 退出: Ctrl+A, K (minicom) 或 Ctrl+A, Ctrl+\ (screen)

Windows

PuTTY: 选择 Serial，配置 COM 端口和波特率
SecureCRT: 创建 Serial 连接
MobaXterm: 选择 Serial session

4.3 串口日志级别

串口输出的日志级别由 loglevel 控制（参见 3.3 节）。

串口日志包含三个阶段：

U-Boot 阶段: 完整的 Bootloader 日志
Kernel 阶段: Linux 内核启动日志
Android 阶段: Init 和系统服务日志

4.4 串口命令行

U-Boot 命令行

开机时按住任意键进入 U-Boot 命令行：

bash

# 常用命令
s4_ap222# help                      # 帮助
s4_ap222# printenv                  # 查看环境变量
s4_ap222# md 0x01000000 0x100       # 读内存
s4_ap222# mmc info                  # eMMC 信息
s4_ap222# boot                      # 继续启动
s4_ap222# reboot                    # 重启

Android Shell

系统启动后，串口自动进入 Android shell：

bash

ross:/ # logcat                     # 查看 logcat
ross:/ # dmesg                      # 查看内核日志
ross:/ # getprop                    # 查看系统属性

5. Systrace 性能分析

5.1 Systrace 概述

Systrace 是 Android 提供的系统级性能分析工具，用于分析：

CPU 调度
UI 渲染性能
系统服务调用
应用性能瓶颈

5.2 抓取 Systrace

方式一：使用 systrace.py 脚本

bash

# 基本用法
cd $ANDROID_HOME/platform-tools/systrace
python systrace.py -o trace.html sched freq idle am wm view

# 常用参数
python systrace.py \
    -t 10 \                         # 抓取 10 秒
    -o trace.html \                 # 输出文件
    -a com.example.app \            # 指定应用
    sched freq idle am wm view gfx  # 抓取类别

# 启动时抓取
python systrace.py --boot -o boot_trace.html \
    sched freq idle am wm view

方式二：使用 atrace 命令

bash

# 查看可用类别
adb shell atrace --list_categories

# 开始抓取
adb shell atrace --async_start -c -b 65536 sched freq idle am wm view

# 停止并导出
adb shell atrace --async_stop > trace.txt

# 转换为 HTML
systrace.py --from-file trace.txt -o trace.html

5.3 Systrace 类别

类别	描述
`sched`	CPU 调度
`freq`	CPU 频率变化
`idle`	CPU 空闲状态
`am`	Activity Manager
`wm`	Window Manager
`view`	View 系统
`gfx`	图形系统
`input`	输入系统
`audio`	音频系统
`video`	视频系统
`hal`	Hardware Abstraction Layer
`res`	资源加载
`dalvik`	Dalvik/ART 虚拟机
`bionic`	Bionic libc
`power`	电源管理
`binder_driver`	Binder 驱动
`binder_lock`	Binder 锁

5.4 分析 Systrace

使用 Chrome 浏览器打开生成的 HTML 文件：

bash

# 打开 Chrome 并加载 trace
google-chrome trace.html

快捷键

快捷键	功能
W/S	缩放
A/D	左右移动
M	高亮选中的时间段
/	搜索
F	聚焦选中的进程

分析要点

帧率分析: 查看 SurfaceFlinger 的 Vsync 信号
卡顿分析: 寻找超过 16.6ms 的帧
CPU 分析: 查看 CPU 使用率和调度
阻塞分析: 寻找 Binder 调用阻塞

6. Perfetto 跟踪工具

6.1 Perfetto 概述

Perfetto 是 Android 10+ 引入的新一代跟踪系统，功能比 Systrace 更强大：

支持更长时间的跟踪
更低的性能开销
支持自定义数据源
强大的 SQL 查询功能

6.2 使用 Perfetto

方式一：使用配置文件

创建配置文件 config.pbtx:

protobuf

# 基本配置
buffers: {
    size_kb: 63488
    fill_policy: RING_BUFFER
}
duration_ms: 10000

# CPU 调度
data_sources: {
    config {
        name: "linux.ftrace"
        ftrace_config {
            ftrace_events: "sched/sched_switch"
            ftrace_events: "power/suspend_resume"
            ftrace_events: "sched/sched_wakeup"
            ftrace_events: "sched/sched_wakeup_new"
            ftrace_events: "sched/sched_process_exit"
            ftrace_events: "sched/sched_process_free"
            ftrace_events: "task/task_newtask"
            ftrace_events: "task/task_rename"
        }
    }
}

# Android Log
data_sources: {
    config {
        name: "android.log"
        android_log_config {
            log_ids: LID_DEFAULT
            log_ids: LID_SYSTEM
            log_ids: LID_CRASH
        }
    }
}

# 进程统计
data_sources: {
    config {
        name: "linux.process_stats"
        process_stats_config {
            scan_all_processes_on_start: true
        }
    }
}

抓取跟踪：

bash

# 推送配置文件
adb push config.pbtx /data/local/tmp/

# 开始抓取
adb shell perfetto \
    --txt \
    --config /data/local/tmp/config.pbtx \
    --out /data/local/tmp/trace.perfetto-trace

# 导出跟踪文件
adb pull /data/local/tmp/trace.perfetto-trace

方式二：使用命令行参数

bash

# 快速抓取 10 秒
adb shell perfetto -o /data/local/tmp/trace \
    -t 10s \
    sched freq idle am wm view gfx

# 抓取特定应用
adb shell perfetto -o /data/local/tmp/trace \
    -t 10s \
    --app com.example.app \
    sched freq idle am wm view

方式三：使用 Web UI

打开 https://ui.perfetto.dev/
点击 "Record new trace"
配置跟踪选项
连接设备并开始记录

6.3 分析 Perfetto 跟踪

使用 Perfetto UI

打开 https://ui.perfetto.dev/
拖拽 .perfetto-trace 文件到页面
使用时间线和 SQL 查询分析

SQL 查询示例

sql

-- 查看 CPU 调度
SELECT ts, dur, cpu, utid, end_state
FROM sched
WHERE utid IN (SELECT utid FROM thread WHERE name LIKE '%main%')

-- 查看进程列表
SELECT upid, pid, name FROM process

-- 查看 Android 日志
SELECT * FROM android_logs WHERE tag = 'ActivityManager'

-- 计算平均帧时间
SELECT AVG(dur) as avg_frame_time
FROM slice
WHERE name = 'doFrame'

7. 内存分析

7.1 dumpsys meminfo

bash

# 系统整体内存
adb shell dumpsys meminfo

# 指定应用内存
adb shell dumpsys meminfo com.example.app

# 详细内存信息
adb shell dumpsys meminfo -a com.example.app

输出解读

Applications Memory Usage (in Kilobytes):
Uptime: 12345678 Realtime: 12345678

Total PSS by process:
    234,567K: system (pid 1000)
    123,456K: com.android.systemui (pid 2000)
    ...

Total PSS by category:
    345,678K: Native
    234,567K: Dalvik
    123,456K: .so mmap
    ...

指标	说明
PSS (Proportional Set Size)	按比例分配的共享内存
USS (Unique Set Size)	进程独占内存
RSS (Resident Set Size)	常驻内存
VSS (Virtual Set Size)	虚拟内存
Native Heap	Native 代码分配的内存
Dalvik Heap	Java 堆内存

7.2 procrank 和 procmem

bash

# 查看所有进程内存排名
adb shell procrank

# 查看特定进程内存详情
adb shell procmem <pid>

7.3 /proc/meminfo

bash

# 系统内存信息
adb shell cat /proc/meminfo

# 关键指标
MemTotal:        2048000 kB      # 总内存
MemFree:          512000 kB      # 空闲内存
MemAvailable:     768000 kB      # 可用内存
Buffers:           32000 kB      # 缓冲区
Cached:           256000 kB      # 页缓存
SwapTotal:        648000 kB      # 交换分区总大小
SwapFree:         500000 kB      # 交换分区空闲

7.4 内存泄漏检测

使用 LeakCanary (应用开发)

gradle

// build.gradle
debugImplementation 'com.squareup.leakcanary:leakcanary-android:2.12'

使用 DDMS / Android Studio Profiler

打开 Android Studio Profiler
连接设备并选择进程
点击 Memory 区域
使用 "Dump Java Heap" 分析

使用 adb shell am dumpheap

bash

# 导出堆内存
adb shell am dumpheap <pid> /data/local/tmp/heap.hprof

# 拉取文件
adb pull /data/local/tmp/heap.hprof

# 使用 MAT (Memory Analyzer Tool) 分析

8. ANR 与 Crash 分析

8.1 ANR (Application Not Responding)

ANR 发生条件：

场景	超时时间
前台 Activity 输入事件	5 秒
前台 BroadcastReceiver	10 秒
后台 Service	200 秒

ANR 日志位置

bash

# ANR traces 文件
adb pull /data/anr/traces.txt

# ANR 相关 logcat
adb logcat | grep -E "ANR in|am_anr|Input dispatching timed out"

# 系统 dropbox
adb shell dumpsys dropbox --print data_app_anr

ANR traces 分析

----- pid 1234 at 2024-01-15 10:30:45 -----
Cmd line: com.example.app
...
"main" prio=5 tid=1 Blocked
  | group="main" sCount=1 dsCount=0 obj=0x756d0000 self=0x7f8c002a00
  | sysTid=1234 nice=-10 cgrp=default sched=0/0 handle=0x7f8c003000
  | state=S schedstat=( 1234567890 123456789 1234 ) utm=100 stm=50 core=0 HZ=100
  | stack=0x7ff0000000-0x7ff0002000 stackSize=8MB
  | held mutexes=
  at java.lang.Object.wait(Native method)
  - waiting on <0x12345678> (a java.lang.Object)
  at com.example.app.MainActivity.doSomething(MainActivity.java:100)
  ...

关键信息：

状态: Blocked, Waiting, Native, Runnable 等
堆栈: 当前执行位置
锁信息: held mutexes, waiting on

8.2 Crash 分析

Native Crash (Tombstone)

bash

# Tombstone 位置
adb pull /data/tombstones/

# 使用 ndk-stack 解析
$NDK/ndk-stack -sym obj/local/arm64-v8a -dump tombstone_00

Tombstone 内容：

*** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** ***
Build fingerprint: 'Amlogic/ross/ross:14/xxx/123456:userdebug/test-keys'
Revision: '0'
ABI: 'arm64'
Timestamp: 2024-01-15 10:30:45
pid: 1234, tid: 1234, name: example.app  >>> com.example.app <<<
signal 11 (SIGSEGV), code 1 (SEGV_MAPERR), fault addr 0x0
    x0  0000000000000000  x1  0000007f8c002a00  x2  0000000000000001
    ...
backtrace:
    #00 pc 0000000000012345  /system/lib64/libc.so (strlen+16)
    #01 pc 0000000000054321  /data/app/com.example.app/lib/arm64/libnative.so

Java Crash

bash

# 查看崩溃日志
adb logcat -b crash

# 或搜索 FATAL EXCEPTION
adb logcat | grep -A 50 "FATAL EXCEPTION"

8.3 Watchdog 分析

系统 Watchdog 超时日志：

bash

# 查看 Watchdog 日志
adb logcat | grep -i "watchdog"

# 系统服务 Watchdog
adb shell dumpsys activity | grep -A 5 "Watchdog"

9. 启动性能优化

9.1 启动时间测量

bash

# 冷启动时间 (从点击到完全显示)
adb shell am start -W com.example.app/.MainActivity

# 输出示例
Starting: Intent { act=android.intent.action.MAIN cat=[android.intent.category.LAUNCHER] cmp=com.example.app/.MainActivity }
Status: ok
LaunchState: COLD
Activity: com.example.app/.MainActivity
TotalTime: 1234          # 总启动时间 (ms)
WaitTime: 1300           # 等待时间 (ms)

# 系统启动时间
adb logcat -b events | grep boot_progress

# 启动完成标记
adb shell getprop sys.boot_completed

9.2 Bootchart 分析

bash

# 启用 Bootchart (需要 userdebug 版本)
adb shell touch /data/bootchart/enabled
adb reboot

# 收集数据 (启动完成后)
adb pull /data/bootchart/

# 使用 bootchart 工具生成图表
bootchart /path/to/bootchart/

9.3 启动优化建议

Bootloader 阶段

优化 DDR 训练时间
减少不必要的硬件初始化
使用快速启动模式

Kernel 阶段

延迟加载非关键驱动
使用内核模块替代内建驱动
优化设备树

Init 阶段

并行化服务启动
延迟启动非关键服务
优化 SELinux 策略加载

Zygote/SystemServer 阶段

优化预加载类列表
减少不必要的系统服务
使用 Profile-Guided Optimization (PGO)

10. 内存优化

10.1 内存优化策略

减少内存占用

使用合适的图片格式和分辨率
及时释放不用的资源
使用 SparseArray 替代 HashMap
避免内存泄漏

系统级优化

bash

# 调整 Low Memory Killer 参数
adb shell cat /sys/module/lowmemorykiller/parameters/minfree
adb shell echo "18432,23040,27648,32256,55296,80640" > /sys/module/lowmemorykiller/parameters/minfree

# 调整 ZRAM 大小
adb shell cat /sys/block/zram0/disksize

10.2 内存监控脚本

bash

#!/bin/bash
# memory_monitor.sh - 持续监控内存使用

while true; do
    echo "=== $(date) ==="
    adb shell cat /proc/meminfo | grep -E "MemTotal|MemFree|MemAvailable|Cached|SwapFree"
    adb shell dumpsys meminfo | head -20
    sleep 5
done

11. 功耗分析

11.1 BatteryStats

bash

# 重置电池统计
adb shell dumpsys batterystats --reset

# ... 运行测试场景 ...

# 导出电池统计
adb bugreport bugreport.zip

# 或直接查看
adb shell dumpsys batterystats > batterystats.txt

11.2 Battery Historian

获取 bugreport
上传到 https://bathist.ef.lc/ 或本地部署
分析功耗数据

11.3 CPU 功耗分析

bash

# CPU 频率
adb shell cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_cur_freq

# CPU 空闲统计
adb shell cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpuidle/state*/time

# 温度监控
adb shell cat /sys/class/thermal/thermal_zone*/temp

11.4 Wakelock 分析

bash

# 查看当前 Wakelock
adb shell dumpsys power | grep -A 20 "Wake Locks"

# 内核 Wakelock
adb shell cat /sys/power/wake_lock
adb shell cat /d/wakeup_sources

12. Thermal 温控配置

12.1 Thermal 子系统架构

Amlogic 平台使用 Linux Thermal Framework 进行温度管理：

┌────────────────┐     ┌────────────────┐     ┌────────────────┐
│  Thermal Zone  │────►│  Thermal Gov   │────►│  Cooling Dev   │
│  (温度传感器)   │     │  (控制策略)     │     │  (降频/风扇)   │
└────────────────┘     └────────────────┘     └────────────────┘

12.2 DTS 配置

设备树配置 (common/arch/arm64/boot/dts/amlogic/s7d_xxx.dts):

dts

&meson_cooldev {
    status = "okay";

    // CPU 降频设备
    cpucore_cool_dev:cpucore_cool_dev {
        device_type = "cpucore_cool_dev";
        cooling_max_state = <4>;
        cooling_min_state = <0>;
        // 对应 CPU 核心数: 4 -> 3 -> 2 -> 1
    };

    // GPU 降频设备
    gpufreq_cool_dev:gpufreq_cool_dev {
        device_type = "gpufreq_cool_dev";
        cooling_max_state = <5>;
        // 对应 GPU 频率档位
    };
};

// 温控区域配置
thermal-zones {
    soc_thermal {
        polling-delay = <1000>;         // 正常轮询间隔 (ms)
        polling-delay-passive = <100>;  // 触发后轮询间隔 (ms)
        sustainable-power = <1000>;

        thermal-sensors = <&thermal_sensor>;

        trips {
            // 温度阈值定义
            switch_on: trip-point0 {
                temperature = <70000>;  // 70°C 开始降频
                hysteresis = <5000>;    // 回滞 5°C
                type = "passive";
            };

            hot: trip-point1 {
                temperature = <85000>;  // 85°C 加速降频
                hysteresis = <5000>;
                type = "hot";
            };

            critical: trip-point2 {
                temperature = <110000>; // 110°C 紧急关机
                hysteresis = <1000>;
                type = "critical";
            };
        };

        cooling-maps {
            map0 {
                trip = <&switch_on>;
                cooling-device = <&cpucore_cool_dev 0 4>;
            };
            map1 {
                trip = <&hot>;
                cooling-device = <&gpufreq_cool_dev 0 5>;
            };
        };
    };
};

12.3 Thermal 调试命令

bash

# 查看温度
cat /sys/class/thermal/thermal_zone*/temp
# 输出单位: 毫摄氏度 (如 65000 = 65°C)

# 查看温控区域信息
for zone in /sys/class/thermal/thermal_zone*; do
    echo "=== $zone ==="
    cat $zone/type
    cat $zone/temp
done

# 查看触发点配置
cat /sys/class/thermal/thermal_zone0/trip_point_0_temp
cat /sys/class/thermal/thermal_zone0/trip_point_0_type

# 查看降温设备状态
cat /sys/class/thermal/cooling_device*/type
cat /sys/class/thermal/cooling_device*/cur_state
cat /sys/class/thermal/cooling_device*/max_state

# 实时监控温度
watch -n 1 "cat /sys/class/thermal/thermal_zone*/temp"

13. VDDCPU/VDDEE DVFS 配置

13.1 DVFS 概述

DVFS (Dynamic Voltage and Frequency Scaling) 动态调整 CPU 和系统的电压频率：

电源域	作用	调节范围
VDDCPU	CPU 核心供电	0.72V ~ 1.04V
VDDEE	系统逻辑供电	0.72V ~ 0.90V

13.2 DTS 配置

VDDCPU 配置 (common/arch/arm64/boot/dts/amlogic/s7d_xxx.dts):

dts

&CPU0 {
    cpu-supply = <&vddcpu>;
    operating-points-v2 = <&cpu_opp_table>;
};

cpu_opp_table: opp-table {
    compatible = "operating-points-v2";
    opp-shared;

    opp-100000000 {
        opp-hz = /bits/ 64 <100000000>;   // 100 MHz
        opp-microvolt = <720000>;          // 0.72V
    };
    opp-500000000 {
        opp-hz = /bits/ 64 <500000000>;   // 500 MHz
        opp-microvolt = <720000>;
    };
    opp-1000000000 {
        opp-hz = /bits/ 64 <1000000000>;  // 1.0 GHz
        opp-microvolt = <760000>;
    };
    opp-1500000000 {
        opp-hz = /bits/ 64 <1500000000>;  // 1.5 GHz
        opp-microvolt = <860000>;
    };
    opp-2016000000 {
        opp-hz = /bits/ 64 <2016000000>;  // 2.0 GHz
        opp-microvolt = <1040000>;         // 1.04V
    };
};

VDDEE 配置:

dts

&vddee {
    regulator-name = "VDDEE";
    regulator-min-microvolt = <720000>;
    regulator-max-microvolt = <900000>;
    regulator-boot-on;
    regulator-always-on;
};

13.3 PWM 电压调节配置

Amlogic 平台使用 PWM 调压：

dts

&pwm_ij {
    status = "okay";
    pinctrl-names = "default";
    pinctrl-0 = <&pwm_i_pins>;
};

vddcpu: regulator-vddcpu {
    compatible = "pwm-regulator";
    pwms = <&pwm_ij 0 1500 0>;
    regulator-name = "VDDCPU";
    regulator-min-microvolt = <720000>;
    regulator-max-microvolt = <1040000>;
    pwm-supply = <&dc_5v>;

    // PWM 占空比与电压映射
    voltage-table = <
        1040000 0
        1020000 3
        1000000 6
        ...
        720000  100
    >;
};

13.4 DVFS 调试命令

bash

# 查看当前 CPU 电压
cat /sys/kernel/debug/regulator/vddcpu/voltage

# 查看 OPP 表
cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_available_frequencies

# 查看当前频率
cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_cur_freq

# 查看电压调节器状态
cat /sys/class/regulator/regulator.*/name
cat /sys/class/regulator/regulator.*/microvolts

# 手动设置 CPU 频率 (调试用)
echo userspace > /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_governor
echo 1500000 > /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_setspeed

14. CPU/GPU 频率调试

14.1 CPU 频率调节

查看 CPU 信息:

bash

# 可用频率列表
cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_available_frequencies
# 输出: 100000 500000 667000 1000000 1200000 1404000 1500000 1608000 1704000 1800000 1908000 2016000

# 当前频率
cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_cur_freq

# 可用调速器
cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_available_governors
# 输出: conservative ondemand userspace powersave performance schedutil

# 当前调速器
cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_governor

设置 CPU 频率:

bash

# 切换到 userspace 模式
echo userspace > /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_governor

# 设置固定频率 (单位 kHz)
echo 1500000 > /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_setspeed

# 恢复默认调速器
echo schedutil > /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_governor

# 设置最大/最小频率
echo 2016000 > /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_max_freq
echo 500000 > /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/scaling_min_freq

14.2 GPU 频率调节

查看 GPU 信息:

bash

# GPU 设备路径 (Mali-G52)
GPU_PATH=/sys/class/devfreq/fb000000.gpu

# 可用频率
cat $GPU_PATH/available_frequencies
# 输出: 125000000 250000000 500000000 666666666 800000000

# 当前频率
cat $GPU_PATH/cur_freq

# 可用调速器
cat $GPU_PATH/available_governors

# 当前调速器
cat $GPU_PATH/governor

设置 GPU 频率:

bash

GPU_PATH=/sys/class/devfreq/fb000000.gpu

# 切换到 userspace 模式
echo userspace > $GPU_PATH/governor

# 设置固定频率 (单位 Hz)
echo 800000000 > $GPU_PATH/userspace/set_freq

# 恢复默认
echo simple_ondemand > $GPU_PATH/governor

# 设置最大/最小频率
echo 800000000 > $GPU_PATH/max_freq
echo 250000000 > $GPU_PATH/min_freq

14.3 频率监控脚本

bash

#!/bin/bash
# freq_monitor.sh - CPU/GPU 频率实时监控

while true; do
    clear
    echo "=== CPU/GPU Frequency Monitor ==="
    echo ""
    echo "CPU Frequencies (kHz):"
    for i in 0 1 2 3; do
        freq=$(cat /sys/devices/system/cpu/cpu$i/cpufreq/scaling_cur_freq 2>/dev/null)
        echo "  CPU$i: $freq"
    done
    echo ""
    echo "GPU Frequency (Hz):"
    echo "  $(cat /sys/class/devfreq/fb000000.gpu/cur_freq)"
    echo ""
    echo "Temperature (mC):"
    echo "  $(cat /sys/class/thermal/thermal_zone0/temp)"
    sleep 1
done

15. Watchdog 配置

15.1 Watchdog 概述

Amlogic 平台支持多种 Watchdog：

类型	作用	超时范围
硬件 Watchdog	系统级保护，超时复位	1-60 秒
Software Watchdog	Android 服务监控	可配置
U-Boot Watchdog	启动阶段保护	可配置

15.2 DTS 配置

dts

&watchdog {
    status = "okay";
    // 超时时间 (秒)
    timeout-sec = <10>;
    // 是否在启动时启用
    // hw_margin_ms = <5000>;
};

15.3 Watchdog 调试命令

bash

# 查看 Watchdog 设备
ls /dev/watchdog*

# 查看 Watchdog 状态
cat /sys/class/watchdog/watchdog0/status
cat /sys/class/watchdog/watchdog0/timeout

# 查看 Watchdog 信息
cat /sys/class/watchdog/watchdog0/identity

# 手动喂狗 (写入任意字符)
echo 1 > /dev/watchdog

# 禁用 Watchdog (写入 'V')
echo V > /dev/watchdog

# 查看系统服务 Watchdog 状态
dumpsys activity | grep -A 5 "Watchdog"

15.4 Watchdog 相关日志

bash

# 内核 Watchdog 日志
dmesg | grep -i watchdog

# 系统 Watchdog 超时日志
adb logcat | grep -i "watchdog"

# 查看 Watchdog 触发的重启原因
cat /sys/fs/pstore/console-ramoops-0 | grep -i watchdog

15.5 禁用 Watchdog

方法一: DTS 配置:

dts

&watchdog {
    status = "disabled";
};

方法二: U-Boot 环境变量:

bash

# U-Boot 命令行
setenv wdt_enable 0
saveenv

方法三: Kernel 命令行:

makefile

# BoardConfig.mk
BOARD_KERNEL_CMDLINE += nowatchdog

16. 常用调试命令速查

16.1 日志类

bash

# Logcat
adb logcat                          # 实时日志
adb logcat -v threadtime            # 带时间和线程
adb logcat -b crash                 # 崩溃日志
adb logcat *:E                      # 只看错误
adb logcat -c                       # 清空日志

# 内核日志
adb shell dmesg                     # 内核日志
adb shell dmesg -T                  # 带时间戳
adb shell cat /proc/kmsg            # 实时内核消息
echo 7 > /proc/sys/kernel/printk    # 打开所有内核打印

16.2 系统信息类

bash

# 系统属性
adb shell getprop                   # 所有属性
adb shell getprop ro.build.version.sdk
adb shell setprop debug.xxx 1

# 系统服务
adb shell dumpsys                   # 所有服务
adb shell dumpsys activity          # Activity 信息
adb shell dumpsys meminfo           # 内存信息
adb shell dumpsys cpuinfo           # CPU 信息
adb shell dumpsys package           # 包信息
adb shell dumpsys window            # 窗口信息
adb shell dumpsys input             # 输入系统

16.3 性能分析类

bash

# CPU
adb shell top                       # 进程 CPU 使用
adb shell cat /proc/cpuinfo         # CPU 信息
adb shell cat /sys/devices/system/cpu/cpu*/cpufreq/scaling_cur_freq

# 内存
adb shell free                      # 内存使用
adb shell cat /proc/meminfo         # 详细内存信息
adb shell procrank                  # 进程内存排名

# IO
adb shell iostat                    # IO 统计
adb shell cat /proc/diskstats       # 磁盘统计

16.4 进程管理类

bash

# 进程查看
adb shell ps -A                     # 所有进程
adb shell ps -A | grep system_server
adb shell pidof com.example.app     # 获取 PID

# 进程操作
adb shell kill -9 <pid>             # 杀进程
adb shell am force-stop com.example.app

# 线程查看
adb shell ps -T -p <pid>            # 进程的线程

16.5 网络调试类

bash

# 网络状态
adb shell netstat -an               # 网络连接
adb shell ifconfig                  # 网络接口
adb shell ip addr                   # IP 地址

# 网络测试
adb shell ping www.google.com
adb shell curl http://example.com

16.6 文件系统类

bash

# 存储信息
adb shell df -h                     # 磁盘使用
adb shell du -sh /data/*            # 目录大小
adb shell mount                     # 挂载信息

# 文件操作
adb push local_file /sdcard/
adb pull /sdcard/file local_file

附录 A: 调试工具对比

工具	用途	优点	缺点
Logcat	应用/框架日志	简单易用，实时查看	信息量大，需要过滤
dmesg	内核日志	底层调试必备	需要了解内核
Systrace	系统性能分析	可视化好，易于分析	抓取时间有限
Perfetto	高级跟踪	功能强大，SQL 查询	学习曲线较陡
dumpsys	系统服务状态	信息全面	输出信息量巨大

调试与性能优化指南 ​

目录 ​

1. 日志系统概述 ​

2. Logcat 日志分析 ​

2.1 Logcat 基础 ​

日志格式 ​

日志级别 ​

2.2 常用 Logcat 命令 ​

2.3 常用日志过滤场景 ​

2.3.1 启动相关 ​

2.3.2 应用崩溃 ​

2.3.3 系统服务 ​

2.3.4 Amlogic 平台相关 ​

2.4 Logcat 高级用法 ​

按进程过滤 ​

带颜色输出 ​

格式化输出 ​

3. 内核日志 (Kernel Log) ​

3.1 内核日志级别 ​

3.2 查看内核日志 ​

3.3 打开内核调试打印 ​

方式一：运行时动态修改 (临时) ​

方式二：U-Boot 环境变量 (永久) ​

方式三：修改内核 defconfig (编译时) ​

方式四：内核启动参数 (cmdline) ​

方式五：动态调试 (Dynamic Debug) ​

3.4 内核日志分析示例 ​

启动异常分析 ​

设备驱动调试 ​

3.5 内核崩溃日志 (ramoops/pstore) ​

4. 串口调试 ​

4.1 串口连接配置 ​

4.2 常用串口工具 ​

Linux ​

Windows ​

4.3 串口日志级别 ​

4.4 串口命令行 ​

U-Boot 命令行 ​

Android Shell ​

5. Systrace 性能分析 ​

5.1 Systrace 概述 ​

5.2 抓取 Systrace ​

方式一：使用 systrace.py 脚本 ​

方式二：使用 atrace 命令 ​

5.3 Systrace 类别 ​

5.4 分析 Systrace ​

快捷键 ​

分析要点 ​

6. Perfetto 跟踪工具 ​

6.1 Perfetto 概述 ​

6.2 使用 Perfetto ​

方式一：使用配置文件 ​

方式二：使用命令行参数 ​

方式三：使用 Web UI ​

6.3 分析 Perfetto 跟踪 ​

使用 Perfetto UI ​

SQL 查询示例 ​

7. 内存分析 ​

7.1 dumpsys meminfo ​

输出解读 ​

7.2 procrank 和 procmem ​

7.3 /proc/meminfo ​

7.4 内存泄漏检测 ​

使用 LeakCanary (应用开发) ​

使用 DDMS / Android Studio Profiler ​

使用 adb shell am dumpheap ​

8. ANR 与 Crash 分析 ​

8.1 ANR (Application Not Responding) ​

ANR 日志位置 ​

ANR traces 分析 ​

8.2 Crash 分析 ​

Native Crash (Tombstone) ​

Java Crash ​

8.3 Watchdog 分析 ​

9. 启动性能优化 ​

9.1 启动时间测量 ​

9.2 Bootchart 分析 ​

9.3 启动优化建议 ​

Bootloader 阶段 ​

Kernel 阶段 ​

调试与性能优化指南

目录

1. 日志系统概述

2. Logcat 日志分析

2.1 Logcat 基础

日志格式

日志级别

2.2 常用 Logcat 命令

2.3 常用日志过滤场景

2.3.1 启动相关

2.3.2 应用崩溃

2.3.3 系统服务

2.3.4 Amlogic 平台相关

2.4 Logcat 高级用法

按进程过滤

带颜色输出

格式化输出

3. 内核日志 (Kernel Log)

3.1 内核日志级别

3.2 查看内核日志

3.3 打开内核调试打印

方式一：运行时动态修改 (临时)

方式二：U-Boot 环境变量 (永久)

方式三：修改内核 defconfig (编译时)

方式四：内核启动参数 (cmdline)

方式五：动态调试 (Dynamic Debug)

3.4 内核日志分析示例

启动异常分析

设备驱动调试

3.5 内核崩溃日志 (ramoops/pstore)

4. 串口调试

4.1 串口连接配置

4.2 常用串口工具

Linux

Windows

4.3 串口日志级别

4.4 串口命令行

U-Boot 命令行

Android Shell

5. Systrace 性能分析

5.1 Systrace 概述

5.2 抓取 Systrace

方式一：使用 systrace.py 脚本

方式二：使用 atrace 命令

5.3 Systrace 类别

5.4 分析 Systrace

快捷键

分析要点

6. Perfetto 跟踪工具

6.1 Perfetto 概述

6.2 使用 Perfetto

方式一：使用配置文件

方式二：使用命令行参数

方式三：使用 Web UI

6.3 分析 Perfetto 跟踪

使用 Perfetto UI

SQL 查询示例

7. 内存分析

7.1 dumpsys meminfo

输出解读

7.2 procrank 和 procmem

7.3 /proc/meminfo

7.4 内存泄漏检测

使用 LeakCanary (应用开发)

使用 DDMS / Android Studio Profiler

使用 adb shell am dumpheap

8. ANR 与 Crash 分析

8.1 ANR (Application Not Responding)

ANR 日志位置

ANR traces 分析

8.2 Crash 分析

Native Crash (Tombstone)

Java Crash

8.3 Watchdog 分析

9. 启动性能优化

9.1 启动时间测量

9.2 Bootchart 分析

9.3 启动优化建议

Bootloader 阶段

Kernel 阶段