Android系统是目前最主流的移动终端操作系统,软硬件开发人员在设计优化时需要获取CPU在面向Android应用运行行为和硬件的性能参数。目前基于ARM架构这类工具很多如ARM公司推出ARM Streamline性能分析器,但对于非ARM架构的龙芯CPU架构,则非常缺乏相应的性能分析工具和方法。因此,针对龙芯CPU设计一套面向安卓应用的性能测试方法对于优化系统性能,推动国产CPU的应用,是非常有意义的。性能监测单元PMU(Performance Monitoring Unit,PMU)能保证额外开销低和目标应用执行干扰的条件下在线记录程序运行时的微架构事件特征。本文在参考了已有性能分析工具VTnue、Perf以及ARM Streamline的实现原理后,结合龙芯2H平台的硬件特性,采用龙芯2H CPU内嵌的PMU,通过全系统采样方式设计并实现了一款面向安卓应用的性能测试工具。该工具主要分为三个模块:数据采集模块,数据采样控制模块,数据分析模块。其中数据采集负责控制性能计数器,采集应用运行中的硬件事件信息;数据采样控制模块负责配置采样的事件类型、数据的存储方式;数据分析模块负责分析收集的抽样数据。论文设计的性能测试工具可以在安卓应用运行时精确统计出每个线程的对应处理器硬件事件数目如:如cpu时钟数、分支预测缺失次数、指令数以及Cache缺失次数等事件,以及每个线程切入时间,切出时间,运行时间等。由于龙芯2H平台已有工具perf在线程统计不区分相同ID的线程、且操作繁琐。我们在进程级对比了本文所实现的性能测试工具与龙芯2H平台已有工具perf的精度。其中0xbenchmark测试结果得出cpu时钟数最大误差为1.11%,分支指令数最大误差为1.41%,一级指令缓存未命中数为0.99%。