Perfetto - Rastreamento e Análise em Toda a Sistem - Guia de Referência

Perfetto - Rastreamento e Análise em Toda a Sistema - Guia de Referência

Perfetto é a stack de rastreamento e profiling de código aberto e nível de produção do Google para Linux, Android e Chrome. Ele captura traces em toda a sistema — agendamento de CPU, syscalls, mudanças de frequência, eventos de memória e eventos de aplicação personalizados — em um formato protobuf compacto, então deixa você explorá-los em uma UI sofisticada ou, exclusivamente, consultá-los com SQL. Onde perf sameia pilhas, Perfetto registra uma timeline do que cada thread e CPU estava fazendo, que é o que você precisa para problemas de latência e concorrência.

Instalação

Componente	Como
UI (sem instalação)	Abrir ui.perfetto.dev em um navegador
Ferramentas CLI	Baixar `tracebox`/`perfetto` de GitHub Releases
Android	Construído (`adb shell perfetto ...`)
trace_processor	Baixar para análise local com SQL
Verificar	`./tracebox --help`

Capturando um Trace (Linux)

# Trace simples de 10 segundos em toda a sistema com dados de agendamento ftrace
./tracebox -o trace.pftrace --txt -c - <<EOF
buffers: { size_kb: 65536 }
data_sources: {
  config {
    name: "linux.ftrace"
    ftrace_config {
      ftrace_events: "sched/sched_switch"
      ftrace_events: "sched/sched_wakeup"
      ftrace_events: "power/cpu_frequency"
    }
  }
}
duration_ms: 10000
EOF

Elemento	Propósito
`buffers`	Tamanho de ring buffer para dados de trace
`data_sources`	O que registrar (ftrace, procstats, heapprofd, …)
`ftrace_events`	Tracepoints de kernel específicos
`duration_ms`	Comprimento de captura
`-o`	Arquivo de saída trace

Fontes de Dados Comuns

Origem	Registra
`linux.ftrace`	Agendamento, syscalls, IRQs, tracepoints customizados
`linux.process_stats`	CPU/memória por processo ao longo do tempo
`linux.sys_stats`	Contadores em toda a sistema (meminfo, vmstat)
`android.heapprofd`	Profiling de heap nativa
`android.java_hprof`	Dumps de heap Java
`track_event`	Spans/contadores emitidos pela aplicação

O Fluxo de Trabalho da UI

Passo	Ação
1	Abrir ui.perfetto.dev e arrastar o trace
2	Timeline mostra CPUs, threads e tracks
3	`W`/`S` zoom, `A`/`D` pan
4	Clicar um slice para ver sua duração e args
5	Selecionar um intervalo → resumo do que executou
6	Usar o box de consulta para análise SQL

Análise SQL (o superpoder)

O trace processor do Perfetto expõe o trace como tabelas consultáveis.

-- Slices com execução mais longa
SELECT name, dur/1e6 AS ms
FROM slice
ORDER BY dur DESC
LIMIT 20;

-- Tempo de CPU por processo
SELECT p.name, SUM(s.dur)/1e6 AS cpu_ms
FROM sched s JOIN thread t USING(utid) JOIN process p USING(upid)
GROUP BY p.name ORDER BY cpu_ms DESC;

-- Por que uma thread foi bloqueada?
SELECT ts, dur, state
FROM thread_state
WHERE utid = 42 AND state != 'Running'
ORDER BY dur DESC;

Tabela	Contém
`slice`	Eventos de duração nomeados, aninhados
`sched`	Slices de agendamento por CPU
`thread_state`	Intervalos de Executando/dormindo/bloqueado
`counter`	Série temporal numérica (freq, memória)
`process`, `thread`	Metadados de processo/thread

Análise Local

# Shell SQL interativo sobre um trace
./trace_processor trace.pftrace

# Executar uma consulta e emitir JSON para scripting
./trace_processor -q query.sql --query-output json trace.pftrace

O que Perfetto é Melhor Fazendo

Problema	Por que Perfetto ajuda
Picos de latência	Ver exatamente o que executou/bloqueou naquele momento
Contenção de lock	`thread_state` mostra intervalos bloqueados e razões
Migração/agendamento de CPU	Timeline por CPU de cada thread
Efeitos de frequência/térmica	Correlacionar contadores cpufreq com slowdowns
Correlação aplicação + kernel	Spans de aplicação na mesma timeline que eventos de kernel

Perfetto vs Ferramentas Relacionadas

Aspecto	Perfetto	perf	bpftrace
Modelo	Trace de timeline completo	Profiler por sampling	Sondas eBPF ad-hoc
Análise	UI + SQL	Relatórios/flame graphs	Scripts customizados
Melhor para	Latência/concorrência/timeline	CPU hot spots	Perguntas de kernel direcionadas
Overhead	Moderado (configurável)	Baixo	Baixo

Complementa perf (hot spots de CPU) e bpftrace (sondas direcionadas); Perfetto responde “o que aconteceu quando.”