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Android ANR & SWT

android 2023-09-03 12:09:46 104人浏览 八月长安
摘要

ANR(Application Not Responding,即应用程序无响应)。在Android中,当应用程序在规定时间内没有处理完毕相应的事件,系统就会报出ANR。 ANR类型 InputDispatchingTimedOut:应用程

ANR(Application Not Responding,即应用程序无响应)。在Android中,当应用程序在规定时间内没有处理完毕相应的事件,系统就会报出ANR。

ANR类型

  • InputDispatchingTimedOut:应用程序主线程在5s内没有完成用户的input事件
  • ServiceTimeout:应用程序没有执行完成service的bind/create/start/destroy/unbind操作,前台服务20s超时,后台服务200s超时
  • BroadcastTimeout:应用程序在规定时间内没有执行完成onReceive操作,前台广播10s超时,后台广播60s超时
  • ContentProviderTimeout:应用程序在20s内没有执行完成ContentProvider相关操作

产生原因

  • 系统原因:由于Kernel/Framework/Driver等存在问题,导致系统不稳定最终表现出ANR
  • 应用原因:主线程死、阻塞或者性能低下,需避免将耗时操作放在主线程

如何理解

  • Java进程中主线程主要做如下两件事:Activity已经View相关在该线程中被绘制,以及事件(类似点击事件)响应等,这些事情都跟UI相关,所以主线程又叫做UI线程;轮训Handler消息队列和消息处理。
  • 因此主线程被阻塞,那么就会导致应用UI的绘制出现异常,也会导致事件无法即使响应,例如出现冻屏现象,点击事件没有任何反应
  • 除了Activity的生命周期在主线程里面,其他三大组件的生命周期也是运行在主线程中,因此Service、Broadcast、ContentProvider做了耗时操作也会阻塞主线程进行UI绘制或者消息处理
  • 在主线程被阻塞的情况下, 这样给用户造成一种很不好的体验,因此Android引入了ANR机制,规定主线程阻塞超过一定时间就会触发ANR无响应弹窗

 PS:一定要把ANR和JE区分开,ANR是XXX无响应,JE是XXX已停止

一、如何分析ANR?

ANR类的问题有些可以直接从日志中排查出原因,例如广播类ANR;有些可能因为系统不稳定(例如系统进程system server进程崩溃,CPU耗时,IO耗时,低内存等原因)导致很难定位。因此我们需要一套思路来分析定位ANR。

无论是MTK平台还是展锐平台,我们都需要如下关键信息的日志:

  • Logcat

loGCat属于android原生提供的抓取日志的方式。可以通过logcat来初步定位anr发声时间以及上下文系统或者各个进程状态。

MTK平台的AP日志中主要有main_log和sys_log,如果跟通信相关,还需要去查看radio_log。

展锐平台的AP日志中主要有android.log、android_main.log、android_system.log、android_radio.log。

  • EventLog

envents也属于android原生提供的一种日志。通过这个日志可以很简洁的呈现出系统的事件处理流程,包括时间,状态,便于我们分析定位问题

MTK平台的AP日志中主要是events_log开头的文件;展锐平台AP日志中主要android_events.log。

【Android日志分析】EventLog_android event日志_xqliu2134的博客-CSDN博客

  • MTK DB

MTK通过db的方式来记录系统发生的一切JE/NE/ANR相关的堆栈,如下图,但是需要通过mtk的专用工具才能解析。

  • 展锐 Traces

展锐平台的AP日志中有专门traces文件夹,该文件夹存放了每一次ANR的堆栈调用,系统信息,文件格式为xx_xxx-xx_anr_xx_xx_xx。

1、分析流程

MTK和展锐官网都有详细说明如何分析ANR问题,但这里我更推荐展锐的分析思路。

  • 展锐

  • MTK 旧

  • MTK 新

相比两种分析思路,大体流程类似,可以总结分为如下几个步骤:

  • 确认ANR类型、时间、进程号
  • 初步查看堆栈信息,分析主线程是否有明显的错误(定位是否应用原因)
  • 如果主线程没有明显异常,在确认是否系统原因,重点关注CPU负债、内存信息、LMDK、IO是否阻塞、重要的系统进程(ZyGote/system_server/ActivityManager等)有无明显异常
  • 如果即没有定位应用自身原因,也没有定位到系统原因,那么需要结合上下文日志进行综合分析,如果还是没有什么头绪,这种情况可能是堆栈没有抓取出来,可能其他什么原因,建议可以给平台提case

2、确认ANR类型和相关信息

  • MTK如何快速定位?

如果测试提供的日志有AEE目录,那么可以先检查db_history快速找到对应的db文件:

 使用MTK的GAT工具加载db文件并解析:

  • 展锐如何快速定位?

直接从YLOG的AP日志中找到对应时间端的traces文件:

  • 通过Logcat定位

如果DEBUG或者YLOG里面没有相关的ANR日志,那么只有从logcat中查看ActivityManager进程是否有相关ANR的打印(PS:YLOG通常在android_system.log),例如:

 还可以再envent_log日志中搜索am_anr类型的日志,例如:

E012594  06-14 13:54:40.652  1110  4566 I am_anr  : [0,1648,com.android.settings,684310085,Input dispatching timed out (105fb5 com.android.settings/com.android.settings.network.telephony.MobileNetworkActivity (server) is not responding. Waited 8007ms for MotionEvent)]

3、初步查看主线程堆栈信息

为什么要优先去定位主线程信息?

根据ANR产生原因来看,即应用主线程做了耗时操作,根据分类可以是广播接受者、内容提供者、服务(四大组件都运行在主线程)中做了耗时操作;

当然Acitcity也有可能存在耗时产生InputDispatchingTimedOut类型的ANR,例如activity没有即使显示出来(分析焦点),activity view没有及时响应触摸点击等事件,handler中消息处理超时 等。

1)、堆栈信息结构

MTK通过db文件中的__exp_main.txt文件来定位,展锐通过traces来定位。traces显示的有如下几部分:

  • ANR基本信息:参考《确认ANR类型和相关信息》

  • ANR发生前后系统(CPU和MEM)情况

  • ANR发生进程Signal Catcher线程堆栈信息

Signal Catcher线程后文会详细介绍,这里只需要知道他是抓取Java虚拟机堆栈的线程

  • ANR发生进程主线程堆栈信息

线程堆栈中,如下截图表明为主线程,关键特征:线程组为main,tid为1

  •  ANR发生进程其他线程堆栈信息:主线程堆栈信息之后紧跟着其他子线程的堆栈信息,例如binder线程、守护线程等。通常我们会根据主线程的相关信息,选择性是否有必要去查看其他子线程的信息,例如主线程block到binder子线程中,或者与某个子线程存在死锁
#线程名: main(如有daemon则代表守护线程)#线程名"main":通常为主线程,这个跟group不一样,有些子线程的group也是main,但他们不是主线程#线程名"Binder":通常为binder子线程#prio: 线程优先级#tid: 线程内部id#线程状态: NATIVE#线程状态Native:表明该线程当前运行在native层,通常会有一些C/C++代码堆栈打印#线程状态Blocked:表明该线程被阻塞,通常为java某个方法被卡住,或者等待某个锁的释放"main" prio=5 tid=1 Native  | group="main" sCount=1 ucsCount=0 flags=1 obj=0x735086e8 self=0xb4000071e8c707b0  | sysTid=1329 nice=0 cgrp=default sched=1073741824/0 handle=0x732dad44f8   | state=S schedstat=( 136542970431 292470333243 553823 ) utm=8774 stm=4879 core=3 HZ=100  | stack=0x7febede000-0x7febee0000 stackSize=8188KB  | held mutexes=#第1行group: 线程所属的线程组; sCount: 线程挂起次数; dsCount: 用于调试的线程挂起次数; obj: 当前线程关联的java线程对象; self: 当前线程地址#第2行sysTid:线程真正意义上的tid; nice: 调度有优先级; cgrp: 进程所属的进程调度; sched: 调度策略; handle: 函数处理地址#第3行state: 线程状态; schedstat: CPU调度时间统计, 见proc/[pid]/task/[tid]/schedstat#第3行utm/stm: 用户态/内核态的CPU时间(单位是jiffies), 见proc/[pid]/task/[tid]/stat#第3行core: 该线程的最后运行所在核; HZ: 时钟频率#第4行stack:线程栈的地址区间; stackSize:栈的大小#第5行mutex: 所持有mutex类型,有独占锁exclusive和共享锁shared两类#schedstat含义说明:#nice值越小则优先级越高。此处nice=0, 可见优先级还是比较高的;#schedstat括号中的3个数字依次是Running、Runable、Switch,紧接着的是utm和stm#Running时间:CPU运行的时间,单位ns#Runable时间:RQ队列的等待时间,单位ns#Switch次数:CPU调度切换次数#utm: 该线程在用户态所执行的时间,单位是jiffies,jiffies定义为sysconf(_SC_CLK_TCK),默认等于10ms#stm: 该线程在内核态所执行的时间,单位是jiffies,默认等于10ms
  • Waiting Channels:如下日志,看起来waiting channels也中systid为线程id,后面binder_thread_read为native堆栈信息
#waiting channels 进程1366----- Waiting Channels: pid 1366 at 2023-06-15 20:20:17.119970977+0800 -----Cmd line: com.android.phone#1366进程当时处于binder_thread_read函数中sysTid=1366      binder_thread_read#1371进程当时处于do_sigtimedwait函数中sysTid=1371      do_sigtimedwaitsysTid=1372      pipe_readsysTid=1374      futex_wait_queue_mesysTid=1375      futex_wait_queue_mesysTid=1376      futex_wait_queue_mesysTid=1377      futex_wait_queue_mesysTid=1378      futex_wait_queue_mesysTid=1379      binder_thread_readsysTid=1380      binder_thread_readsysTid=1381      do_epoll_wait........----- end 1366 -----

2)、常见主线程堆栈能够定位的案例

  • Java/Native层发生阻塞
#SP属于IO操作,建议通过apply方式进行,将同步改成异步;或者使用子线程进行保存"main" prio=5 tid=1 Native  | group="" sCount=0 dsCount=0 flags=0 obj=0x7877b2c0 self=0x7e5f214c00  | sysTid=25160 nice=0 cgrp=default sched=0/0 handle=0x7ee5d67548  | state=? schedstat=( 0 0 0 ) utm=0 stm=0 core=0 HZ=100  | stack=0x7fe88ba000-0x7fe88bc000 stackSize=8MB  | held mutexes=  at java.io.FileDescriptor.sync(Native method)  at android.os.FileUtils.sync(FileUtils.java:197)  at android.app.SharedPreferencesImpl.writeToFile(SharedPreferencesImpl.java:777)  at android.app.SharedPreferencesImpl.access$900(SharedPreferencesImpl.java:54)  at android.app.SharedPreferencesImpl$2.run(SharedPreferencesImpl.java:642)  at android.app.SharedPreferencesImpl.enqueueDiskWrite(SharedPreferencesImpl.java:661)  at android.app.SharedPreferencesImpl.access$100(SharedPreferencesImpl.java:54)  at android.app.SharedPreferencesImpl$EditorImpl.commit(SharedPreferencesImpl.java:580)  ...  at android.os.Handler.handleCallback(Handler.java:873)  at android.os.Handler.dispatchMessage(Handler.java:99)  at android.os.Looper.loop(Looper.java:242)  at android.app.ActivityThread.main(ActivityThread.java:7227)  at java.lang.reflect.Method.invoke(Native method)  at com.android.internal.os.RuntimeInit$MethodAndArgsCaller.run(RuntimeInit.java:499)  at com.android.internal.os.ZygoteInit.main(ZygoteInit.java:962)
  • 主动睡眠Sleep

  • 等待其他线程唤醒Waiting

  • 被其他线程Block

  • Binder通信出现异常

  • 死锁阻塞
Subject: Input dispatching timed out (5aeac33 com.gallery20/com.gallery20.app.albumset.AlbumSetActivity (server) is not responding. Waited 12001ms for KeyEvent)----- pid 28645 at 2023-03-05 14:53:40.390288943+0800 ----- Cmd line: com.gallery20"main" prio=5 tid=1 Blocked  | group="main" sCount=1 ucsCount=0 flags=1 obj=0x72c91108 self=0xb400007490122f50  | sysTid=28645 nice=0 cgrp=default sched=1073741824/0 handle=0x75d93c64f8  | state=S schedstat=( 472247078 48874165 534 ) utm=34 stm=13 core=3 HZ=100  | stack=0x7fdf6cd000-0x7fdf6cf000 stackSize=8188KB  | held mutexes=  kernel: __switch_to+0x134/0x150  kernel: futex_wait_queue_me+0x134/0x1b4  kernel: futex_wait+0x11c/0x2cc  kernel: do_futex+0x10c/0x18e8  kernel: __arm64_sys_futex+0x14c/0x1cc  kernel: el0_svc_common+0x98/0x160  kernel: el0_svc_handler+0x60/0x78  kernel: el0_svc+0x8/0x300  at com.transsion.gallery.data.z1.F(unavailable:0)  - waiting to lock <0x00e20977> (a com.transsion.gallery.data.z1) held by thread 38 ------------------------->等待线程38释放持锁0x00e20977  at com.gallery20.app.albumset.loader.AlbumSetLoader.forceLoad(AlbumSetLoader.kt:2)  at androidx.loader.content.Loader.onContentChanged(Loader.java:2)  at com.gallery20.app.albumset.loader.AlbumSetLoader.j(AlbumSetLoader.kt:1)  at com.gallery20.app.albumset.loader.AlbumSetLoader.g(unavailable:0)  at com.gallery20.app.albumset.loader.a.a(unavailable:2)  at com.transsion.gallery.data.b1.B(MediaSet.java:2)  at com.transsion.gallery.data.t.c(ChangeNotifier.java:2)  at com.transsion.gallery.data.d0$a.f(DataManager.java:3)  - locked <0x082a79e4> (a com.transsion.gallery.data.d0$a) ------------------------->持锁0x082a79e4 线程37等待该锁释放"ModernAsyncTask #1" prio=5 tid=38 Blocked  | group="main" sCount=1 ucsCount=0 flags=1 obj=0x12c81e08 self=0xb4000074901844d0  | sysTid=29361 nice=10 cgrp=default sched=0/0 handle=0x728da61cb0  | state=S schedstat=( 3076999 42343614 20 ) utm=0 stm=0 core=4 HZ=100  | stack=0x728d95e000-0x728d960000 stackSize=1039KB  | held mutexes=  kernel: __switch_to+0x134/0x150  kernel: futex_wait_queue_me+0x134/0x1b4  kernel: futex_wait+0x11c/0x2cc  kernel: do_futex+0x10c/0x18e8  kernel: __arm64_sys_futex+0x14c/0x1cc  kernel: el0_svc_common+0x98/0x160  kernel: el0_svc_handler+0x60/0x78  kernel: el0_svc+0x8/0x300  at com.transsion.gallery.data.b1.l(MediaSet.java:1)  - waiting to lock <0x053ab06f> (a java.lang.Object) held by thread 37 ------------------------->等待线程37释放持锁0x053ab06f  at com.transsion.gallery.data.z1$b.b(VirtualMyAlbumSet.kt:28)  at com.transsion.gallery.data.z1.F(VirtualMyAlbumSet.kt:3)  - locked <0x00e20977> (a com.transsion.gallery.data.z1)    ------------------------->持锁0x00e20977 主线程等待这把锁释放"thread-pool-0" prio=5 tid=37 Blocked  | group="main" sCount=1 ucsCount=0 flags=1 obj=0x12c81a18 self=0xb400007490172eb0  | sysTid=29360 nice=10 cgrp=default sched=0/0 handle=0x728db6bcb0  | state=S schedstat=( 27161539 66263229 62 ) utm=1 stm=1 core=1 HZ=100  | stack=0x728da68000-0x728da6a000 stackSize=1039KB  | held mutexes=  kernel: __switch_to+0x134/0x150  kernel: futex_wait_queue_me+0x134/0x1b4  kernel: futex_wait+0x11c/0x2cc  kernel: do_futex+0x10c/0x18e8  kernel: __arm64_sys_futex+0x14c/0x1cc  kernel: el0_svc_common+0x98/0x160  kernel: el0_svc_handler+0x60/0x78  kernel: el0_svc+0x8/0x300  at com.transsion.gallery.data.d0$a.g(unavailable:0)  - waiting to lock <0x082a79e4> (a com.transsion.gallery.data.d0$a) held by thread 1  ------------------------->等待主线程1释放持锁0x082a79e4  at com.transsion.gallery.data.d0.s(DataManager.java:5)  - locked <0x0ecc274e> (a com.transsion.gallery.data.d0)  at com.transsion.gallery.data.t.(ChangeNotifier.java:4)  at com.transsion.gallery.data.n0$a.(LocalAlbum.java:1)  at com.transsion.gallery.data.n0.(LocalAlbum.java:18)  at com.transsion.gallery.data.b1.l(MediaSet.java:9)  - locked <0x053ab06f> (a java.lang.Object)  at com.transsion.gallery.data.b1.l(MediaSet.java:7)  - locked <0x053ab06f> (a java.lang.Object)     ------------------------->持锁0x053ab06f 线程38等待这把锁释放

4、确定系统当前状态

实际情况,很多时候遇到的主线程堆栈信息并不能真正定位到ANR发生的原因,主线程的堆栈信息也只能作为一个参考,因为堆栈并不能记录线程处于这个状态的时间。此时要结合系统等各种信息才能精确定位。

1)、CPU负荷

出现上述信息,可以怀疑是CPU bound,通常CPU usage超过90%就可以认为CPU比较繁忙,需要性能同事解决CPU占用率太高的问题。具体分析流程如下几步:

  • 确认是否存在CPU high loading
  •  排除系统是否存在限频策略,常见的有温度超过一定阀值对CPU进行降频,还有管理功耗和性能分配的PPM机制
  • 抓取火焰图确定具体线程抢占了CPU

CPU占用率可以参考MTK官方相关教程

MediaTek On-Line | Loginhttps://online.mediatek.com/QuickStart/QS00152MediaTek On-Line | LoginHttps://online.mediatek.com/QuickStart/QS00164

2)、是否低内存/内存泄漏

出现上述信息,可以怀疑是memory bound,内存不足通常会触发lowmemorykiller机制,他会根据进程的adj优先级去干掉低优先级的进程(adj越大优先级越低,如果已经开始kill adj小于100的进程,那么说明内存非常不足)。

之前的android版本放在kernel层,该进程名称叫做kswapd(如果kswapd进程在cpu info信息中排名前三,说明kswapd进程非常活跃,lowmemorykiller机制已经被触发),最新的android版本讲部分机制移动到framework,由system server启动。

Memory bound的关键特征主要如上截图三类:查看CPU INFO中的kswap进程;在android日志搜索lowmemorykiller;在kernel日志中搜索lowmemorykiller,例如:

3)、IO Check

出现上述信息,可以怀疑是EMMC IO bound,请贵司perfORMance owner先解决IO Loading过高问题。同时,对于SWT/SWT owner来讲,我们能做的就是:排查是否存在IO loading高,以及找出具体process信息。

对于IO bound,通常考虑进行文件操作的时候出现,系统上层更多的关注如下日志:

AnrManager: 97% TOTAL: 47% user + 42% kernel + 8.1% iowait + 0% softirq

        -----> 97% total 表示系统整体负荷,如果超过90%可以认为整体负荷偏高。他的计算逻辑是前面所有进程使用率相加/8(当前大部分手机都是8核)

        -----> 47% user 表示用户空间CPU占比,通常超过50%就可以认为用户空间进程CPU负荷较高,当然这块并不代表整体负荷,但是他和kernel的对比可以看出来当前是那个模块比较卡

        -----> 42% kernel 表示内核空间CPU占比,

        ------> 8.1% iowait 表示当前IO比较繁忙,通常超过10%就可以认为IO阻塞

4)、系统高负荷案例

如下摘抄的一份系统高负荷引起的ANR日志分析记录

events_log_2023_0321_110202.curf中日志显示03-21 11:06:09发生anr,有motionevent超过8s未处理                                                                                                                    
03-21 11:06:09.700765  1329 22520 I am_anr  : [18,14904,com.android.settings,952745541,Input dispatching timed out (d6e706e com.android.settings/com.android.settings.SubSettings (server) is not responding. Waited 8026ms for MotionEvent)]

sys_log_2023_0321_110202.curf:

03-21 11:06:25.019610  1329 22520 I AnrManager: ANR in com.android.settings (com.android.settings/.SubSettings), time=70564711
03-21 11:06:25.019610  1329 22520 I AnrManager: Reason: Input dispatching timed out (d6e706e com.android.settings/com.android.settings.SubSettings (server) is not responding. Waited 8026ms for MotionEvent)
03-21 11:06:25.019610  1329 22520 I AnrManager: Load: 47.07 / 35.93 / 26.63
03-21 11:06:25.019610  1329 22520 I AnrManager: ----- Output from /proc/pressure/memory -----
03-21 11:06:25.019610  1329 22520 I AnrManager: some avg10=30.80 avg60=30.12 avg300=18.88 total=953043802位是jiffies,默认等于10ms
03-21 11:06:25.019610  1329 22520 I AnrManager: full avg10=11.77 avg60=8.49 avg300=4.92 total=388612825
03-21 11:06:25.019610  1329 22520 I AnrManager: ----- End output from /proc/pressure/memory -----
03-21 11:06:25.019610  1329 22520 I AnrManager: 
03-21 11:06:25.019610  1329 22520 I AnrManager: Android time :[2023-03-21 11:06:24.93] [70579.969]
03-21 11:06:25.019610  1329 22520 I AnrManager: CPU usage from 36086ms to 0ms ago (2023-03-21 11:05:33.589 to 2023-03-21 11:06:09.675):
03-21 11:06:25.019610  1329 22520 I AnrManager:   137% 1329/system_server: 90% user + 47% kernel / faults: 163690 minor 993 major
03-21 11:06:25.019610  1329 22520 I AnrManager:   66% 158/kswapd0: 0% user + 66% kernel
03-21 11:06:25.019610  1329 22520 I AnrManager:   30% 4249/com.android.vending: 19% user + 10% kernel / faults: 35458 minor 91 major
...
03-21 11:06:25.019789  1329 22520 I AnrManager: 97% TOTAL: 47% user + 42% kernel + 8.1% iowait + 0% softirq

anrmanager统计的系统负载信息显示从2023-03-21 11:05:33.589到2023-03-21 11:06:09.675,
36秒内系统负载较高,整体cpu使用率达到97%,内存压力较大,kswpad的cpu占用率达到66%,谷歌应用市场也有30%的cpu占用,iowait 8.1%

main_log_2023_0321_110202.curf,中显示系统内存压力突破low water mark,swap可用小于设定阈值,271440kB < 310100kB,后面内存压力继续升级进入critical状态(device is not respondin),系统进行查杀后依旧低内存
03-21 11:06:05.206966   476   476 I lowmemorykiller: Kill 'com.android.remoteprovisioner' (22326), uid 1810159, oom_score_adj 905 to free 62608kB rss, 50716kB swap; reason: low watermark is breached and swap is low (271440kB < 310100kB)
03-21 11:06:07.159082   476   476 I lowmemorykiller: Kill 'com.android.vending' (21874), uid 10129, oom_score_adj 200 to free 118056kB rss, 57132kB swap; reason: device is not responding
03-21 11:06:07.365190   476   476 I lowmemorykiller: Kill 'android.process.media' (22074), uid 10040, oom_score_adj 915 to free 62288kB rss, 51384kB swap; reason: low watermark is breached and swap is low (229884kB < 310100kB)
03-21 11:06:07.809472   476   476 I lowmemorykiller: Kill 'com.android.vending:background' (21640), uid 10129, oom_score_adj 905 to free 95092kB rss, 55544kB swap; reason: low watermark is breached and swap is low (225344kB < 310100kB)
03-21 11:06:08.237618   476   476 I lowmemorykiller: Kill 'com.android.systemui' (22254), uid 1810090, oom_score_adj 500 to free 112924kB rss, 47164kB swap; reason: device is not responding
03-21 11:06:09.317850   476   476 I lowmemorykiller: Kill 'com.google.android.inputmethod.latin' (20211), uid 1810151, oom_score_adj 200 to free 83364kB rss, 47800kB swap; reason: device is not responding

系统统计从 2023-03-21 11:06:10.043 到2023-03-21 11:06:10.485,450ms内系统负载信息
system_server有binder线程cpu占用比较高,谷歌应用市场cpu占用也比较高(内存回收线程HeapTaskDaemon27%,其它几个线程看起来是有应用正在安装),
kswapd还处于活跃状态36%的cpu占用,iowait 20%
03-21 11:06:25.019789  1329 22520 I AnrManager: CPU usage from 368ms to 810ms later (2023-03-21 11:06:10.043 to 2023-03-21 11:06:10.485):
03-21 11:06:25.019817  1329 22520 I AnrManager:   107% 1329/system_server: 44% user + 62% kernel / faults: 1946 minor 20 major
03-21 11:06:25.019817  1329 22520 I AnrManager:     38% 22520/AnrConsumer: 11% user + 26% kernel
03-21 11:06:25.019817  1329 22520 I AnrManager:     35% 3309/binder:1329_3: 17% user + 17% kernel
03-21 11:06:25.019817  1329 22520 I AnrManager:     11% 1361/android.bg: 5.9% user + 5.9% kernel
03-21 11:06:25.019817  1329 22520 I AnrManager:     5.9% 4740/binder:1329_16: 2.9% user + 2.9% kernel
03-21 11:06:25.019817  1329 22520 I AnrManager:     2.9% 1368/ActivityManager: 0% user + 2.9% kernel
03-21 11:06:25.019817  1329 22520 I AnrManager:     2.9% 2902/jobscheduler.bg: 2.9% user + 0% kernel
03-21 11:06:25.019817  1329 22520 I AnrManager:     2.9% 4552/binder:1329_E: 2.9% user + 0% kernel
03-21 11:06:25.019817  1329 22520 I AnrManager:     2.9% 30846/pool-3560-threa: 0% user + 2.9% kernel
03-21 11:06:25.019817  1329 22520 I AnrManager:   86% 4249/com.android.vending: 68% user + 18% kernel / faults: 452 minor 2 major
03-21 11:06:25.019817  1329 22520 I AnrManager:     27% 4260/HeapTaskDaemon: 24% user + 3.1% kernel
03-21 11:06:25.019817  1329 22520 I AnrManager:     15% 22019/VerifierDataSto: 9.3% user + 6.2% kernel
03-21 11:06:25.019817  1329 22520 I AnrManager:     12% 22010/VerifierDataSto: 9.3% user + 3.1% kernel
03-21 11:06:25.019817  1329 22520 I AnrManager:     12% 22013/VerifierDataSto: 6.2% user + 6.2% kernel
03-21 11:06:25.019817  1329 22520 I AnrManager:     12% 22018/VerifierDataSto: 6.2% user + 6.2% kernel
03-21 11:06:25.019817  1329 22520 I AnrManager:     6.2% 4411/bgExecutor #2: 3.1% user + 3.1% kernel
03-21 11:06:25.019817  1329 22520 I AnrManager:     6.2% 17663/-verify_apps.db: 3.1% user + 3.1% kernel
03-21 11:06:25.019817  1329 22520 I AnrManager:   36% 158/kswapd0: 0% user + 36% kernel

...
03-21 11:06:25.019830  1329 22520 I AnrManager: 93% TOTAL: 32% user + 40% kernel + 20% iowait + 0.2% softirq

bugreport中FS/data/anr/anr_2023-03-21-11-06-10-574信息显示setting主线程在加载资源:
"main" prio=5 tid=1 Native
  | group="main" sCount=1 ucsCount=0 flags=1 obj=0x735086e8 self=0xb4000071e8c707b0
  | sysTid=14904 nice=-10 cgrp=default sched=1073741824/0 handle=0x732dad44f8
  | state=S schedstat=( 3732790209 1396815178 11456 ) utm=221 stm=152 core=6 HZ=100
  | stack=0x7febede000-0x7febee0000 stackSize=8188KB
  | held mutexes=
  native: #00 pc 000000000004f66c  /apex/com.android.runtime/lib64/bionic/libc.so (syscall+28) (BuildId: 30a4e47a740c4b6340eb774cc965a471)
  native: #01 pc 000000000047a830  /apex/com.android.art/lib64/libart.so (art::ConditionVariable::WaitHoldingLocks(art::Thread*)+140) (BuildId: 28c5aa8a2e8fc5df069f717d6e94f7fe)
  native: #02 pc 00000000005b54b4  /apex/com.android.art/lib64/libart.so (art::JNI::NewStringUTF(_JNIEnv*, char const*)+5264) (BuildId: 28c5aa8a2e8fc5df069f717d6e94f7fe)
  native: #03 pc 00000000000c26c0  /system/lib64/libandroid_runtime.so (android::android_content_StringBlock_nativeGetString(_JNIEnv*, _jobject*, long, int)+320) (BuildId: 05fe8a9176f207a5b72cad02be981372)
  at android.content.res.StringBlock.nativeGetString(Native method)
  at android.content.res.StringBlock.getSequence(StringBlock.java:124)
  - locked <0x0bd693b0> (a android.content.res.StringBlock)
  at android.content.res.ApkAssets.getStringFromPool(ApkAssets.java:351)
  - locked <0x057cb229> (a android.content.res.ApkAssets)
  at android.content.res.AssetManager.getPooledStringForCookie(AssetManager.java:875)
  at android.content.res.AssetManager.getResourceValue(AssetManager.java:570)
  - locked <0x091689ae> (a android.content.res.AssetManager)
  at android.content.res.AssetManager.getResourceText(AssetManager.java:589)
  - locked <0x091689ae> (a android.content.res.AssetManager)
  at android.content.res.Resources.getText(Resources.java:448)
  at android.app.ApplicationPackageManager.getText(ApplicationPackageManager.java:2350)

wait channel显示主线程正在缺页中断逻辑中,与前面内存紧张信息一致
----- Waiting Channels: pid 14904 at 2023-03-21 11:06:10.585294619+0800 -----
Cmd line: com.android.settings

sysTid=14904     filemap_fault

system_server的GC信息:

Total mutator paused time: 3.144s
Total time waiting for GC to complete: 16.278s
Total GC count: 1092
Total GC time: 405.638s
Total blocking GC count: 131
Total blocking GC time: 76.465s
也显示系统GC block的次数131次,时间76s

二、常用Android相关机制

1、Signal Catcher线程

Signal Catcher线程在每个Java进程中都会存在。正常运行时,它将挂起等待信号3(以及信号10)的到来。当该进程接收到信号3时,将会交由Signal Catcher线程处理,处理的函数HandleSigQuit。即Signal Catcher线程是Android虚拟机用来抓取每个进程的堆栈信息,这个过程我们称作为在做DumpStack,当然其他线程可以会停在art::ConditionVariable::WaitHoldingLocks。

基本上每份traces日志中都有如下相关信息,这属于正常的堆栈:

更多Signal Catcher线程相关知识可以参考《Android Runtime | Trace文件的生成机制

2、App is idle

在MTK的流程中,其中有个环节是去检查app是否空闲,当APP空闲的时候,主线程堆栈通常如下, 即MessageQueue停留在nativePollOnce,表示主线程没有需要处理的消息;当然也可能此状态是没有dump出状态,或者ANR已经发生,没有dump出ANR的堆栈

3、Binder通信

很多ANR问题发生在Binder通信过程中,例如某主线程在等待对端的binder数据,这里记录一下,我遇到的几种binder相关堆栈:

1)、Binder客户端:等待获取binder对端服务的数据

如下日志,典型的等待对端数据,客户端进程的binder线程在native层调用talkWithDriver去读取binder驱动的数据,然后通过transact方法回调到BpBinder,最终客户端进程才能获取到数据。

2)、Binder服务端

Idle表示当前binder服务端比较空闲,关键native日志为getAndExecuteCommand,在Binder框架库中,该函数为binder服务主线程轮训调用binder驱动接口获取是否有对端数据;

Busy表示当前binder服务端比较繁忙或者阻塞,关键navtive日志为executeCommand,在Binder框架库中,该函数为binder服务主线程已经轮训到客户端发过来的请求或者数据,并且已经开始执行,并且回调到具体服务实现子类中的transact函数中,即卡在该处,可能正在执行Service中某个具体ACTION。

3)、 只有artJniMethodEnd的打印

上面的堆栈有些不一样,native方法不清楚执行成功没有

{"transactNative",      "(ILandroid/os/Parcel;Landroid/os/Parcel;I)Z", (void*)android_os_BinderProxy_transact},

但是可以肯定的是,一个 JNI 函数做了很多的事情,在真正的 native 函数调用的前后分别有 JniMethodStart 和 JniMethodEnd 包住,具体的可以参考《从Java调用一个 Native 函数

4)、Binder对端Check

4、LWDK机制

三、ANR经典案例

四、SWT

1、SWT概念和原理

System Server进程是Android的一个核心进程,里面为APP运行提供了核心的服务。如果System Server的一些核心服务和重要线程卡住,就会导致相应的功能异常。

如手机发生hang机,输入无响应,无法启动APP等一些不正常的情况。而且,如果没有一种机制,让这些服务复位的话,那么将严重影响客户体验。尤其是当前大多数手机把电池封装在手机里面的这种,想拨电池重启都很难。

所以有必要在核心服务和核心线程卡住的时候,让系统有自动复位的机会。于是,google引入了Sytem Server watchdog机制。这个机制来监控核心服务和核心线程是否卡住。

即SWT与普通ANR不同的是用来检测System Server系统进程的,如果该进程卡顿时间过长,会触发系统重启机制。

​​​​​​​

最开始设计只是在main looper 里面执行reGISter 的monitor 对象 的monitor 方法. 后续Google 改进,通过HandlerChecker 来达成,在HandlerChecker 中审查注入的montior 对象是否能快速执行。即在foreground thread 来执行register 的monitor 对象,而对于其他的线程,则是审查规定时间内是否可以达到idle,不是一直卡死在某个message执行上。需要注意的是, SystemServer Watchdog启动是在SystemServer init 的后期, 如果SystemServer 在init 的过程中卡死了,那么就意味着watchdog 不会有任何的作用.

 

来源地址:https://blog.csdn.net/qq_27672101/article/details/131257787

--结束END--

本文标题: Android ANR & SWT

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