【摘要】：近年來ARM安卓已成為市場占有率最高的移動智能終端平臺。各類安卓應(yīng)用層出不窮的同時,應(yīng)用的規(guī)模和復(fù)雜程度不斷提高。安卓移動終端的交互方式和硬件特性決定了應(yīng)用必須要充分利用硬件資源才能具備良好的用戶體驗。對安卓應(yīng)用的本地庫部分進(jìn)行針對CPU微體系結(jié)構(gòu)的性能分析和優(yōu)化有助于應(yīng)用開發(fā)人員開發(fā)出充分利用CPU資源,具有良好用戶體驗的應(yīng)用。但卻缺少高效的性能分析工具。本文主要研究并開發(fā)了一種ARM安卓平臺基于硬件性能計數(shù)器的性能分析工具。通過對Oprofile性能分析工具的結(jié)構(gòu)、工作方法進(jìn)行深入的分析。參考其實現(xiàn)過程,針對Oprofile未將軟硬件性能信息綜合利用以及沒有用戶控制界面的不足,完成了性能分析模型的引入和用戶控制界面的實現(xiàn)。研究了數(shù)據(jù)采集模塊,實現(xiàn)了結(jié)合按時間和Linux內(nèi)核的跟蹤點(diǎn)(Tracepoint)的中斷采樣,支持全系統(tǒng)范圍采集處理器微體系結(jié)構(gòu)行為特征數(shù)據(jù)。改進(jìn)了 Google Protobuf中的Varint編碼方法對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行了有效的壓縮,節(jié)約了大量存儲空間。基于TCP/IP協(xié)議,設(shè)計了應(yīng)用層通信協(xié)議,實現(xiàn)了宿主機(jī)端和目標(biāo)機(jī)端通信模塊,搭建了宿主機(jī)與目標(biāo)機(jī)之間安全高效的數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ǖ�。本文關(guān)鍵的工作在于數(shù)據(jù)分析模塊,將軟硬件性能數(shù)據(jù)綜合利用,使用了自頂向下的微體系結(jié)構(gòu)性能分析方法,對程序熱點(diǎn)建立CPI-Stack性能分析模型,并于用戶控制界面之中圖形化顯示,方便了應(yīng)用開發(fā)人員進(jìn)行處理器微體系結(jié)構(gòu)層級的性能分析,快速而準(zhǔn)確的定位性能瓶頸,進(jìn)行高效的性能分析和優(yōu)化。同時本文工具使用時帶來的額外開銷是5.07%,處于可以接受的范圍。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TH724
【圖文】：

能終端推出了邋Ａｎｄｒｏｉｄ操作系統(tǒng)。Ａｎｄｒｏｉｄ系統(tǒng)以開源，平等，免費(fèi)，應(yīng)用開發(fā)簡單等特性贏得了硬件逡逑產(chǎn)商和軟件開發(fā)者的喜愛，各大主流終端制造商都開始大規(guī)模推出各種智能終端，各類型應(yīng)用層出不窮。逡逑如圖１－１所示，截至２０１７年３月，Ｇｏｏｇｌｅ邋ｐｌａｙ應(yīng)用商店的各類應(yīng)用的數(shù)量達(dá)２８０萬［１］。以智能手機(jī)為逡逑代表的移動終端己成為了人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚亩嘣O(shè)備。與此同時，Ａｎｄｒｏｉｄ也迅速成為市場逡逑占有率第一的移動操作系統(tǒng)。逡逑Ｇｏｏｇｌｅ邋Ｐｌａｙ：邋Ｎｕｍｂｅｒ邋ｏｆ邋Ａｖａｉｌａｂｌｅ邋Ａｐｐｓ邋２００９－２０１７逡逑３，０００，０００邋２，８００，０００逡逑２，４００，０００邋ｒａ逡逑２，５００，０００逡逑２，０００，０００邋＿邋＿＿０■邋■逡逑１邋＾００邋０００邐１＇｜３００，０００逡逑＇，邋１０００

圖２－２邋ＮＤＫ開發(fā)流程簡圖逡逑為了提高應(yīng)用的性能表現(xiàn)，在很多情況下必須得在開發(fā)效率和運(yùn)行效率中間做出權(quán)衡，使用Ｊａｖａ和逡逑Ｃ／ＣＨ語言協(xié)同開發(fā)是一種很好的選擇，開發(fā)流程如圖２－２所示。應(yīng)用的主體采樣Ｊａｖａ語言開發(fā)，而性逡逑能關(guān)鍵的部分則使用Ｃ／Ｃ＋＋語言甚至是匯編語言完成（使用ＮＤＫ開發(fā)成原生共享庫），以共享庫（ｌｉｂＸＸ．ｓｏ逡逑文件）的形式通過ＪＮＩ接口來提供給上層Ｊａｖａ程序調(diào)用，從而開發(fā)出響應(yīng)速度更快，耗能更少，即能逡逑提供更好用戶體驗的安卓應(yīng)用。當(dāng)前有相當(dāng)數(shù)量的Ａｎｄｒｏｉｄ應(yīng)用程序采樣Ｊａｖａ和Ｃ邋／邋Ｃ＋＋語言混合開發(fā)逡逑的方式。這些應(yīng)用程序主要包括：視頻編解碼應(yīng)用（多使用ＦＦｍｐｅｇ庫）、２Ｄ／３Ｄ游戲應(yīng)用（多使用逡逑Ｓｋｉａ／ＯＰｅｎＧＬ邋ＥＳ邋庫）。逡逑２．２邋Ａｎｄｒｏｉｄ應(yīng)用的性能分析和優(yōu)化逡逑移動智能終端市場競爭十分之激烈，一款優(yōu)秀的應(yīng)用在具備完整功能的同時，還必須具備良好的性逡逑能。應(yīng)用性能直接關(guān)乎用戶體驗（流暢程度和續(xù)航表現(xiàn)），對于交互式Ａｎｄｒｏｉｄ應(yīng)用來說更重要。Ａｎｄｒｏｉｄ逡逑移動智能終端獨(dú)特的人機(jī)交互方式和移動端的特性，體積較小硬件資源有限。應(yīng)用必須要利用好硬件資逡逑源（ＣＰＵ）才能提供給消費(fèi)者良好的用戶體驗（縮短響應(yīng)時間

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【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 季建平;;張忠謀:摩爾定律將死,半導(dǎo)體迎3大機(jī)會[J];半導(dǎo)體信息;2014年02期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 車永剛;科學(xué)計算程序性能分析與優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2004年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 孫松;基于Android NDK的智能燈光系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D];重慶大學(xué);2014年

本文編號：2743720