近年来ARM安卓已成为市场占有率最高的移动智能终端平台。各类安卓应用层出不穷的同时,应用的规模和复杂程度不断提高。安卓移动终端的交互方式和硬件特性决定了应用必须要充分利用硬件资源才能具备良好的用户体验。对安卓应用的本地库部分进行针对CPU微体系结构的性能分析和优化有助于应用开发人员开发出充分利用CPU资源,具有良好用户体验的应用。但却缺少高效的性能分析工具。本文主要研究并开发了一种ARM安卓平台基于硬件性能计数器的性能分析工具。通过对Oprofile性能分析工具的结构、工作方法进行深入的分析。参考其实现过程,针对Oprofile未将软硬件性能信息综合利用以及没有用户控制界面的不足,完成了性能分析模型的引入和用户控制界面的实现。研究了数据采集模块,实现了结合按时间和Linux内核的跟踪点(Tracepoint)的中断采样,支持全系统范围采集处理器微体系结构行为特征数据。改进了 Google Protobuf中的Varint编码方法对采集的数据进行了有效的压缩,节约了大量存储空间。基于TCP/IP协议,设计了应用层通信协议,实现了宿主机端和目标机端通信模块,搭建了宿主机与目标机之间安全高效的数据传输的通道。本文关键的工作在于数据分析模块,将软硬件性能数据综合利用,使用了自顶向下的微体系结构性能分析方法,对程序热点建立CPI-Stack性能分析模型,并于用户控制界面之中图形化显示,方便了应用开发人员进行处理器微体系结构层级的性能分析,快速而准确的定位性能瓶颈,进行高效的性能分析和优化。同时本文工具使用时带来的额外开销是5.07%,处于可以接受的范围。