在 Android 和 Linux 上，Perfetto 可以通过 Linux 内核的 ftrace 基础设施收集调度器的跟踪信息。

这允许获取精细粒度的调度事件，如：

• 在任何时间点，哪些线程被调度到哪个 CPU 核心上，具有纳秒级的精度。
• 正在运行的线程被取消调度的原因（例如，抢占、在互斥锁上阻塞、阻塞的系统调用或任何其他等待队列）。
• 线程变得可执行的时间点，即使它没有被立即放入任何 CPU 运行队列，以及使其可执行的源线程。

用户界面 (UI)

UI 将单独的调度事件表示为切片：

点击一个 CPU 切片将在详细信息面板中显示相关信息：

向下滚动并展开各个进程时，调度事件还会为每个线程创建一个轨道，这允许跟踪各个线程状态的变化：

SQL

在 SQL 层面，调度数据在 sched_slice 表中公开。

select ts, dur, cpu, end_state, priority, process.name, thread.name from sched_slice left join thread using(utid) left join process using(upid)

TraceConfig

要收集这些数据，请包括以下数据源：

# Scheduling data from the kernel.
data_sources: {
config {
name: "linux.ftrace"
ftrace_config {
compact_sched: {
enabled: true
}
ftrace_events: "sched/sched_switch"
# optional: precise thread lifetime tracking:
ftrace_events: "sched/sched_process_exit"
ftrace_events: "sched/sched_process_free"
ftrace_events: "task/task_newtask"
ftrace_events: "task/task_rename"
}
}
}
# Adds full process names and thread<>process relationships:
data_sources: {
config {
name: "linux.process_stats"
}
}

Scheduling wakeups and latency analysis

通过在 TraceConfig 中进一步启用以下内容，ftrace 数据源还将记录调度唤醒事件：

ftrace_events: "sched/sched_wakeup_new"
ftrace_events: "sched/sched_waking"

虽然 sched_switch 事件仅在线程处于 R（可运行状态）并且正在 CPU 运行队列上运行时才会发出，但 sched_waking 事件会在任何事件导致线程状态更改时发出。

考虑以下示例：

线程 A

condition_variable.wait()

线程 B

condition_variable.notify()

当线程 A 在 wait() 上挂起时，它将进入 S（睡眠）状态并从 CPU 运行队列中移除。当线程 B 通知变量时，内核将使线程 A 过渡到 R（可运行状态）。此时，线程 A 有资格被重新放回运行队列。但是，由于以下原因，这可能需要一段时间：

• 所有 CPU 可能都在忙于运行其他线程，线程 A 需要等待以获得运行队列槽的分配（或者其他线程具有更高的优先级）。
• 当前 CPU 以外的其他 CPU 可能处于空闲状态，但调度器负载均衡器可能需要一些时间来将线程移动到另一个 CPU。

除非使用实时线程优先级，否则大多数 Linux 内核调度器配置都不是严格的工作保持（work-conserving）的。例如，调度器可能会选择等待一段时间，希望当前 CPU 上的线程进入空闲状态，从而避免可能在开销和功耗方面成本更高的跨 CPU 迁移。

注意：sched_waking 和 sched_wakeup 提供的信息几乎相同。区别在于跨 CPU 的唤醒事件，这些事件涉及处理器间中断。前者总是在源（被唤醒的）CPU 上发出，而后者可能根据几个因素在源 CPU 或目标（被唤醒的）CPU 上执行。对于延迟分析，sched_waking 通常就足够了，除非您正在研究由于调度器的唤醒路径（如处理器间信号）导致的延迟分解。

在启用 sched_waking 事件时，在选择 CPU 切片时，以下信息将出现在用户界面中：

Decodingend_state

sched_slice 表包含了系统调度活动的信息：

> select * from sched_slice limit 1
id type ts dur cpu utid end_state priority
0 sched_slice 70730062200 125364 0 1 S 130

表中的每一行都显示了一个给定线程（utid）何时开始运行（ts），在哪个核心上运行（cpu），运行了多长时间（dur），以及为什么停止运行（end_state）。

end_state 是以一个或多个 ASCII 字符编码的。用户界面（UI）使用以下翻译将 end_state 转换为人类可读的文本：

并非所有字符组合都有意义。

如果我们不知道调度何时结束（例如，因为跟踪在线程仍在运行时就已经结束），则 end_state 将为 NULL，并且 dur 将为 -1。