Android CPU性能数据获取

总体CPU

获取CPU信息思路

Android系统是基于Linux内核的，所以系统文件的结构和Linux下一样，系统总体CPU使用信息放在/proc/stat文件下，/proc/cpuinfo文件存放CPU的其它信息，包括CPU名称，直接读取即可。

通过proc获取CPU信息：

Linux CPU 九元组参数解析（单位：jiffies）： (jiffies是内核中的一个全局变量，用来记录自系统启动一来产生的节拍数，在linux中，一个节拍大致可理解为操作系统进程调度的最小时间片，不同linux内核可能值有不同，通常在1ms到10ms之间)

user 从系统启动开始累计到当前时刻，处于用户态的运行时间，不包含 nice值为负进程。
nice 从系统启动开始累计到当前时刻，nice值为负的进程所占用的CPU时间
system 从系统启动开始累计到当前时刻，处于核心态的运行时间
idle 从系统启动开始累计到当前时刻，除IO等待时间以外的其它等待时间
iowait 从系统启动开始累计到当前时刻，IO等待时间(since 2.5.41)
irq 从系统启动开始累计到当前时刻，硬中断时间(since 2.6.0-test4)
softirq 从系统启动开始累计到当前时刻，软中断时间(since 2.6.0-test4)

可以每1s获取一次CPU信息，分析整机CPU占用率。总的cpu时间totalCpuTime = user + nice + system + idle + iowait + irq + softirq + stealstolen +guest

计算方法

1、 采样两个足够短的时间间隔的Cpu快照，分别记作t1,t2，其中t1、t2的结构均为： (user、nice、system、idle、iowait、irq、softirq、stealstolen、guest)的9元组;

2、 计算总的Cpu时间片totalCpuTime

a) 把第一次的所有cpu使用情况求和，得到s1;

b) 把第二次的所有cpu使用情况求和，得到s2;

c) s2 - s1得到这个时间间隔内的所有时间片，即totalCpuTime = s2 - s1 ;

3、计算空闲时间idle

idle对应第四列的数据，用第二次的idle - 第一次的idle即可 idle = idle2 - idle1

4、计算cpu使用率

CPU总使用率（%） = 100*((totalCputime2- totalCputime1)-(idle2-idle1))/(totalCputime2-totalCputime1)

示例代码

public static long getTotalCpuTime() {
        // 获取系统总CPU使用时间
        String[] cpuInfos = null;
        BufferedReader reader = null;
        try {
            reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(
                    new FileInputStream("/proc/stat")), 1000);
            String load = reader.readLine();
            cpuInfos = load.split(" ");
        } catch (IOException ex) {
            ex.printStackTrace();
        } finally {
            if (reader != null) {
                try {
                    reader.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
        long totalCpu = Long.parseLong(cpuInfos[2])
                + Long.parseLong(cpuInfos[3]) + Long.parseLong(cpuInfos[4])
                + Long.parseLong(cpuInfos[6]) + Long.parseLong(cpuInfos[5])
                + Long.parseLong(cpuInfos[7]) + Long.parseLong(cpuInfos[8]);
        return totalCpu;
    }

应用级CPU

单个应用CPU监控

Emmagee是将选中应用的PID传入，读取/proc/PID/stat文件信息及可获取该PID对应程序的CPU信息。

计算方法

1、首先获取应用的进程id： adb shell ps | grep com.package | awk '{print $2}' > tmp

2、根据进程id，通过proc获取CPU信息 while read line; do adb shell cat /proc/$line/stat | awk '{print $14,$15,$16,$17}' >> appcpu0; done < tmp

说明：以下只解释对我们计算Cpu使用率有用相关参数（14-17列） 参数解释

pid 进程号

utime 该任务在用户态运行的时间，单位为jiffies

stime 该任务在核心态运行的时间，单位为jiffies

cutime 所有已死线程在用户态运行的时间，单位为jiffies

cstime 所有已死在核心态运行的时间，单位为jiffies

结论：进程的总Cpu时间processCpuTime = utime + stime + cutime + cstime，该值包括其所有线程的cpu时间。 之后可以每1s获取一次CPU信息，分析获得app的CPU占用率等信息

单个程序的CPU使用率（%） = 100*(processCpuTime2-processCpuTime1)/(totalCpuTime2-totalCpuTime1)

示例代码

public static long getAppCpuTime(int pid) {
        // 获取应用占用的CPU时间
        String[] cpuInfos = null;
        BufferedReader reader = null;
        try {
            reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(
                    new FileInputStream("/proc/" + pid + "/stat")), 1000);
            String load = reader.readLine();
            cpuInfos = load.split(" ");
        } catch (IOException ex) {
            ex.printStackTrace();
        } finally {
            if (reader != null) {
                try {
                    reader.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
        long appCpuTime = Long.parseLong(cpuInfos[13])
                + Long.parseLong(cpuInfos[14]) + Long.parseLong(cpuInfos[15])
                + Long.parseLong(cpuInfos[16]);
        return appCpuTime;
    }
}