手机性能评测--2D场景

2017-01-14 10:05:13来源:http://www.jianshu.com/p/da38861f0fa5作者:Hly_Coder人点击

第七城市
概述

我们知道android系统的显示是需要cpu和gpu的配合。cpu先将数据(如:bitmap/material等)准备好,然后交给gpu进行图像合成,然后刷到LCD上面。
Google在Jelly Bean(4.1)的推出了Project Butter(黄油计划),让系统的渲染和动画都使用vsync的方式,支持高达60fps的动画效果,换算一下也就是说绘制一帧的时间是16ms。
有了这个理论支持,我们就可以让不同手机跑相同的2D场景,拿到每一帧的绘制时间,然后根据这个时间长短来判断每个手机的跑2D场景的能力。


现有手段
开发者选项

进入开发者选项,然后打开Monitoring-->Profile GPU rendering -->On Screen as bars后,会出现如下的结果



developer_profile.png


其中,水平的那条绿线表示的就是16ms的基准线,垂直的线则表示每帧绘制所花费的时间。根据前面的理论可以知道,超过水平绿线的帧是超过了16ms的绘制时间,如果超过的帧越多,则表示该界面会越卡顿。


gfxinfo

其实这个方式是上面方式的手动版,需要使用命令


adb shell dumpsys gfxinfo [Package Name]

来抓取graphic的信息,但是这个命令只能抓取前128帧的数据。网上已经有很多使用和分析方法,这里不再累述。可以查看以下链接。
android developer
国内Falcon Pro为例的翻译版


疑难

如果我们想做一款评测软件,期望的动作是,用户点击开始评测,然后软件自己跑2D场景,一段时间后,给出一个分数来表示这段时间每帧绘制是否卡顿,以此来表示该机器2D处理能力。
但上面的二种方式无疑不合适该需求。


解决方案

只有看下gfxinfo的实现,然后写一个程序对其实现进行包装,获得每帧的绘制时间后,再对这个结果进行处理。
从dumpsys实现原理中的gfxinfo实例讲解可以知道,如果想要在程序里面dump数据需要dump权限


android.Manifest.permission.DUMP

但是三方app是没办法拿到该权限的。
那我们能不能直接执行权限检查通过后的


 mActivityManagerService.dumpGraphicsHardwareUsage(fd, pw, args);

代码呢?


由于该方法是私有方法,如果想调用只能使用反射,但是该方式又是属于AMS的,属于systemserver这个进程,和我们三方app不是同一个进程,也不能使用反射,所以这条路也不通。


救命稻草

没有办法,只有继续看dumpGraphicsHardwareUsage的实现。
从gfxinfo实例讲解知道,最后正真触发dump动作的地方是在ActivityThread的ApplicationThread类。
看到ActivityThread,是不是十分激动?!!没错,这个ActivityThread其实表示的就是一个应用程序的Process,我们三方应用当然也有这个ActivityThread。所以,我们可以从这里动手!
虽然ApplicationThread是一个私有的内部类,但是因为和我们的测评程序在一个进程,所以我们可以使用反射的方法执行想要的函数.
核心代码如下:


Class<?> activityThreadClass = Class.forName("android.app.ActivityThread");
Method currentActivityThreadMethod = activityThreadClass.getDeclaredMethod("currentActivityThread");
currentActivityThreadMethod.setAccessible(true);
ActivityThread currentActivityThread = (ActivityThread)currentActivityThreadMethod.invoke(null);

Class<?> application = Class.forName("android.app.ActivityThread$ApplicationThread");
Method method = application.getDeclaredMethod("dumpGfxInfo",new Class[]{FileDescriptor.class, String[].class});
method.setAccessible(true);
method.invoke(currentActivityThread.getApplicationThread() , fd , new String[]{"com.example.hly.fpsdetection"});

其中,fd是保存gfxinfo信息的fd,可以将信息存在SD卡内上,也可以存在其他任意可读写位置。
com.example.hly.graphicdemo是demo程序的包名,表示dump的是当前程序的graphic信息。当然这里是可以替换成其他任意包名。


注意:


当我们得到gfxinfo的信息后,还不能直接使用,需要对保存的fd文件进行文本解析,拿出Draw Process Execute三项的时间相加才是最后一帧绘制所花的时间。 这里并没有做文件解析相关的介绍.


selinux的限制

虽然以上代码可以dump出gfxinfo得信息,但是一般手机默认是没有在开发者选项中开启Profile GPU rendering的,所以dump出得信息中没有最重要的Draw Process Execute这三列的信息。
想要有这3列信息必须要在开发者选项中打开Profile GPU rendering。


在selinux默认没有开启的手机中可以通过如下代码打开Profile GPU rendering:


SystemProperties.set("debug.hwui.profile", "true");

其中"true":表示的是Profile GPU rendering中"in adb shell dumpsys gfxinfo"那一栏,不会在屏幕上显示图案
而"visual_bars":表示的是"Onscreen as bars"那一栏,则会在屏幕上显示出图案
"false" :表示"Off"那一栏,关闭profile,是默认值


但在selinux默认开启的手机中,三方app在设置debug.hwui.profile这个属性值的时候会被拒绝。
只能说现在手机安全系数是越来越高,被限制后唯一的解决办法就是:


引导用户开启Profile GPU rendering   = =!!!


下载

github demo




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