]> git.cworth.org Git - apitrace/blob - README.markdown
Check for ARB_sampler_objects before dumping its state.
[apitrace] / README.markdown
1 About **apitrace**
2 ==================
3
4 **apitrace** consists of a set of tools to:
5
6 * trace OpenGL, OpenGL ES, Direct3D, and DirectDraw APIs calls to a file;
7
8 * replay OpenGL and OpenGL ES calls from a file;
9
10 * inspect OpenGL state at any call while retracing;
11
12 * visualize and edit trace files.
13
14 See the [apitrace homepage](http://apitrace.github.io/) for more details.
15
16
17 Obtaining **apitrace**
18 ======================
19
20 To obtain apitrace either [download the latest
21 binaries](http://apitrace.github.io/#download) for your platform if
22 available, or follow the instructions in INSTALL.markdown to build it yourself.
23 On 64bits Linux and Windows platforms you'll need apitrace binaries that match
24 the architecture (32bits or 64bits) of the application being traced.
25
26
27 Basic usage
28 ===========
29
30 Run the application you want to trace as
31
32     apitrace trace --api API /path/to/application [args...]
33
34 and it will generate a trace named `application.trace` in the current
35 directory.  You can specify the written trace filename by passing the
36 `--output` command line option.
37
38 Problems while tracing (e.g, if the application uses calls/parameters
39 unsupported by apitrace) will be reported via stderr output on Unices.  On
40 Windows you'll need to run
41 [DebugView](http://technet.microsoft.com/en-us/sysinternals/bb896647) to view
42 these messages.
43
44 Follow the "Tracing manually" instructions below if you cannot obtain a trace.
45
46 View the trace with
47
48     apitrace dump application.trace
49
50 Replay an OpenGL trace with
51
52     apitrace replay application.trace
53
54 Pass the `--sb` option to use a single buffered visual.  Pass `--help` to
55 `apitrace replay` for more options.
56
57
58 Basic GUI usage
59 ===============
60
61 Start the GUI as
62
63     qapitrace application.trace
64
65 You can also tell the GUI to go directly to a specific call
66
67     qapitrace application.trace 12345
68
69
70 Advanced command line usage
71 ===========================
72
73
74 Call sets
75 ---------
76
77 Several tools take `CALLSET` arguments, e.g:
78
79     apitrace dump --calls=CALLSET foo.trace
80     apitrace dump-images --calls=CALLSET foo.trace
81
82 The call syntax is very flexible. Here are a few examples:
83
84  * `4`             one call
85
86  * `0,2,4,5`       set of calls
87
88  * `"0 2 4 5"`     set of calls (commas are optional and can be replaced with whitespace)
89
90  * `0-100/2`       calls 1, 3, 5, ...,  99
91
92  * `0-1000/draw`   all draw calls between 0 and 1000
93
94  * `0-1000/fbo`    all fbo changes between calls 0 and 1000
95
96  * `frame`         all calls at end of frames
97
98  * `@foo.txt`      read call numbers from `foo.txt`, using the same syntax as above
99
100
101
102 Tracing manually
103 ----------------
104
105 ### Linux ###
106
107 On 64 bits systems, you'll need to determine ether the application is 64 bits
108 or 32 bits.  This can be done by doing
109
110     file /path/to/application
111
112 But beware of wrapper shell scripts -- what matters is the architecture of the
113 main process.
114
115 Run the GLX application you want to trace as
116
117     LD_PRELOAD=/path/to/apitrace/wrappers/glxtrace.so /path/to/application
118
119 and it will generate a trace named `application.trace` in the current
120 directory.  You can specify the written trace filename by setting the
121 `TRACE_FILE` environment variable before running.
122
123 For EGL applications you will need to use `egltrace.so` instead of
124 `glxtrace.so`.
125
126 The `LD_PRELOAD` mechanism should work with the majority applications.  There
127 are some applications (e.g., Unigine Heaven, Android GPU emulator, etc.), that
128 have global function pointers with the same name as GL entrypoints, living in a
129 shared object that wasn't linked with `-Bsymbolic` flag, so relocations to
130 those globals function pointers get overwritten with the address to our wrapper
131 library, and the application will segfault when trying to write to them.  For
132 these applications it is possible to trace by using `glxtrace.so` as an
133 ordinary `libGL.so` and injecting it via `LD_LIBRARY_PATH`:
134
135     ln -s glxtrace.so wrappers/libGL.so
136     ln -s glxtrace.so wrappers/libGL.so.1
137     ln -s glxtrace.so wrappers/libGL.so.1.2
138     export LD_LIBRARY_PATH=/path/to/apitrace/wrappers:$LD_LIBRARY_PATH
139     export TRACE_LIBGL=/path/to/real/libGL.so.1
140     /path/to/application
141
142 If you are an application developer, you can avoid this either by linking with
143 `-Bsymbolic` flag, or by using some unique prefix for your function pointers.
144
145 See the `ld.so` man page for more information about `LD_PRELOAD` and
146 `LD_LIBRARY_PATH` environment flags.
147
148 ### Android ###
149
150 To trace standalone native OpenGL ES applications, use
151 `LD_PRELOAD=/path/to/egltrace.so /path/to/application` like described in the
152 previous section.  To trace Java applications, refer to Dalvik.markdown.
153
154 ### Mac OS X ###
155
156 Run the application you want to trace as
157
158     DYLD_LIBRARY_PATH=/path/to/apitrace/wrappers /path/to/application
159
160 Note that although Mac OS X has an `LD_PRELOAD` equivalent,
161 `DYLD_INSERT_LIBRARIES`, it is mostly useless because it only works with
162 `DYLD_FORCE_FLAT_NAMESPACE=1` which breaks most applications.  See the `dyld` man
163 page for more details about these environment flags.
164
165 ### Windows ###
166
167 When tracing third-party applications, you can identify the target
168 application's main executable, either by:
169
170 * right clicking on the application's icon in the _Start Menu_, choose
171   _Properties_, and see the _Target_ field;
172
173 * or by starting the application, run Windows Task Manager (taskmgr.exe), right
174   click on the application name in the _Applications_ tab, choose _Go To Process_,
175   note the highlighted _Image Name_, and search it on `C:\Program Files` or
176   `C:\Program Files (x86)`.
177
178 On 64 bits Windows, you'll need to determine ether the application is a 64 bits
179 or 32 bits. 32 bits applications will have a `*32` suffix in the _Image Name_
180 column of the _Processes_ tab of _Windows Task Manager_ window.
181
182 Copy the appropriate `opengl32.dll`, `d3d8.dll`, or `d3d9.dll` from the
183 wrappers directory to the directory with the application you want to trace.
184 Then run the application as usual.
185
186 You can specify the written trace filename by setting the `TRACE_FILE`
187 environment variable before running.
188
189 For D3D10 and higher you really must use `apitrace trace -a DXGI ...`. This is
190 because D3D10-11 API span many DLLs which depend on each other, and once a DLL
191 with a given name is loaded Windows will reuse it for LoadLibrary calls of the
192 same name, causing internal calls to be traced erroneously. `apitrace trace`
193 solves this issue by injecting a DLL `dxgitrace.dll` and patching all modules
194 to hook only the APIs of interest.
195
196
197 Emitting annotations to the trace
198 ---------------------------------
199
200 From OpenGL applications you can embed annotations in the trace file through the
201 [`GL_GREMEDY_string_marker`](http://www.opengl.org/registry/specs/GREMEDY/string_marker.txt)
202 and
203 [`GL_GREMEDY_frame_terminator`](http://www.opengl.org/registry/specs/GREMEDY/frame_terminator.txt)
204 GL extensions.
205
206 **apitrace** will advertise and intercept these GL extensions independently of
207 the GL implementation.  So all you have to do is to use these extensions when
208 available.
209
210 For example, if you use [GLEW](http://glew.sourceforge.net/) to dynamically
211 detect and use GL extensions, you could easily accomplish this by doing:
212
213     void foo() {
214     
215       if (GLEW_GREMEDY_string_marker) {
216         glStringMarkerGREMEDY(0, __FUNCTION__ ": enter");
217       }
218       
219       ...
220       
221       if (GLEW_GREMEDY_string_marker) {
222         glStringMarkerGREMEDY(0, __FUNCTION__ ": leave");
223       }
224       
225     }
226
227 This has the added advantage of working equally well with gDEBugger.
228
229
230 From OpenGL ES applications you can embed annotations in the trace file through the
231 [`GL_EXT_debug_marker`](http://www.khronos.org/registry/gles/extensions/EXT/EXT_debug_marker.txt)
232 extension.
233
234
235 For Direct3D applications you can follow the standard procedure for
236 [adding user defined events to Visual Studio Graphics Debugger / PIX](http://msdn.microsoft.com/en-us/library/vstudio/hh873200.aspx):
237
238 - `D3DPERF_BeginEvent`, `D3DPERF_EndEvent`, and `D3DPERF_SetMarker` for D3D9 applications.
239
240 - `ID3DUserDefinedAnnotation::BeginEvent`,
241   `ID3DUserDefinedAnnotation::EndEvent`, and
242   `ID3DUserDefinedAnnotation::SetMarker` for D3D11.1 applications.
243
244
245 Dump GL state at a particular call
246 ----------------------------------
247
248 You can get a dump of the bound GL state at call 12345 by doing:
249
250     apitrace replay -D 12345 application.trace > 12345.json
251
252 This is precisely the mechanism the GUI obtains its own state.
253
254 You can compare two state dumps by doing:
255
256     apitrace diff-state 12345.json 67890.json
257
258
259 Comparing two traces side by side
260 ---------------------------------
261
262     apitrace diff trace1.trace trace2.trace
263
264 This works only on Unices, and it will truncate the traces due to performance
265 limitations.
266
267
268 Recording a video with FFmpeg/Libav
269 -----------------------------------
270
271 You can make a video of the output with FFmpeg by doing
272
273     apitrace dump-images -o - application.trace \
274     | ffmpeg -r 30 -f image2pipe -vcodec ppm -i pipe: -vcodec mpeg4 -y output.mp4
275
276 or Libav (which replaces FFmpeg on recent Debian/Ubuntu distros) doing
277
278     apitrace dump-images -o - application.trace \
279     | avconv -r 30 -f image2pipe -vcodec ppm -i - -vcodec mpeg4 -y output.mp4
280
281 Recording a video with gstreamer
282 --------------------------------------
283
284 You can make a video of the output with gstreamer by doing
285
286     glretrace --snapshot-format=RGB -s - smokinguns.trace | gst-launch-0.10 fdsrc blocksize=409600 ! queue \
287     ! videoparse format=rgb width=1920 height=1080 ! queue ! ffmpegcolorspace ! queue \
288     ! vaapiupload direct-rendering=0 ! queue ! vaapiencodeh264 ! filesink location=xxx.264
289
290 Trimming a trace
291 ----------------
292
293 You can truncate a trace by doing:
294
295     apitrace trim --exact --calls 0-12345 -o trimed.trace application.trace
296
297 If you need precise control over which calls to trim you can specify the
298 individual call numbers a plaintext file, as described in the 'Call sets'
299 section above.
300
301 There is also experimental support for automatically trimming the calls
302 necessary for a given frame or call:
303
304    apitrace trim --auto --calls=12345 -o trimed.trace application.trace
305    apitrace trim --auto --frames=12345 -o trimed.trace application.trace
306
307
308 Profiling a trace
309 -----------------
310
311 You can perform gpu and cpu profiling with the command line options:
312
313  * `--pgpu` record gpu times for frames and draw calls.
314
315  * `--pcpu` record cpu times for frames and draw calls.
316
317  * `--ppd` record pixels drawn for each draw call.
318
319 The results from this can then be read by hand or analysed with a script.
320
321 `scripts/profileshader.py` will read the profile results and format them into a
322 table which displays profiling results per shader.
323
324 For example, to record all profiling data and utilise the per shader script:
325
326     apitrace replay --pgpu --pcpu --ppd foo.trace | ./scripts/profileshader.py
327
328
329 Advanced usage for OpenGL implementors
330 ======================================
331
332 There are several advanced usage examples meant for OpenGL implementors.
333
334
335 Regression testing
336 ------------------
337
338 These are the steps to create a regression test-suite around **apitrace**:
339
340 * obtain a trace
341
342 * obtain reference snapshots, by doing on a reference system:
343
344         mkdir /path/to/reference/snapshots/
345         apitrace dump-images -o /path/to/reference/snapshots/ application.trace
346
347 * prune the snapshots which are not interesting
348
349 * to do a regression test, use `apitrace diff-images`:
350
351         apitrace dump-images -o /path/to/test/snapshots/ application.trace
352         apitrace diff-images --output summary.html /path/to/reference/snapshots/ /path/to/test/snapshots/
353
354
355 Automated git-bisection
356 -----------------------
357
358 With tracecheck.py it is possible to automate git bisect and pinpoint the
359 commit responsible for a regression.
360
361 Below is an example of using tracecheck.py to bisect a regression in the
362 Mesa-based Intel 965 driver.  But the procedure could be applied to any GL
363 driver hosted on a git repository.
364
365 First, create a build script, named build-script.sh, containing:
366
367     #!/bin/sh
368     set -e
369     export PATH=/usr/lib/ccache:$PATH
370     export CFLAGS='-g'
371     export CXXFLAGS='-g'
372     ./autogen.sh --disable-egl --disable-gallium --disable-glut --disable-glu --disable-glw --with-dri-drivers=i965
373     make clean
374     make "$@"
375
376 It is important that builds are both robust, and efficient.  Due to broken
377 dependency discovery in Mesa's makefile system, it was necessary invoke `make
378 clean` in every iteration step.  `ccache` should be installed to avoid
379 recompiling unchanged source files.
380
381 Then do:
382
383     cd /path/to/mesa
384     export LIBGL_DEBUG=verbose
385     export LD_LIBRARY_PATH=$PWD/lib
386     export LIBGL_DRIVERS_DIR=$PWD/lib
387     git bisect start \
388         6491e9593d5cbc5644eb02593a2f562447efdcbb 71acbb54f49089b03d3498b6f88c1681d3f649ac \
389         -- src/mesa/drivers/dri/intel src/mesa/drivers/dri/i965/
390     git bisect run /path/to/tracecheck.py \
391         --precision-threshold 8.0 \
392         --build /path/to/build-script.sh \
393         --gl-renderer '.*Mesa.*Intel.*' \
394         --retrace=/path/to/glretrace \
395         -c /path/to/reference/snapshots/ \
396         topogun-1.06-orc-84k.trace
397
398 The trace-check.py script will skip automatically when there are build
399 failures.
400
401 The `--gl-renderer` option will also cause a commit to be skipped if the
402 `GL_RENDERER` is unexpected (e.g., when a software renderer or another GL
403 driver is unintentionally loaded due to missing symbol in the DRI driver, or
404 another runtime fault).
405
406
407 Side by side retracing
408 ----------------------
409
410 In order to determine which draw call a regression first manifests one could
411 generate snapshots for every draw call, using the `-S` option.  That is, however,
412 very inefficient for big traces with many draw calls.
413
414 A faster approach is to run both the bad and a good GL driver side-by-side.
415 The latter can be either a previously known good build of the GL driver, or a
416 reference software renderer.
417
418 This can be achieved with retracediff.py script, which invokes glretrace with
419 different environments, allowing to choose the desired GL driver by
420 manipulating variables such as `LD_LIBRARY_PATH`, `LIBGL_DRIVERS_DIR`, or
421 `TRACE_LIBGL`.
422
423 For example, on Linux:
424
425     ./scripts/retracediff.py \
426         --ref-env LD_LIBRARY_PATH=/path/to/reference/GL/implementation \
427         --retrace /path/to/glretrace \
428         --diff-prefix=/path/to/output/diffs \
429         application.trace
430
431 Or on Windows:
432
433     python scripts\retracediff.py --retrace \path\to\glretrace.exe --ref-env TRACE_LIBGL=\path\to\reference\opengl32.dll application.trace
434
435
436 Advanced GUI usage
437 ==================
438
439 qapitrace has rudimentary support for replaying traces on a remote
440 target device. This can be useful, for example, when developing for an
441 embedded system. The primary GUI will run on the local host, while any
442 replays will be performed on the target device.
443
444 In order to target a remote device, use the command-line:
445
446     qapitrace --remote-target <HOST> <trace-file>
447
448 In order for this to work, the following must be available in the
449 system configuration:
450
451 1. It must be possible for the current user to initiate an ssh session
452    that has access to the target's window system. The command to be
453    exectuted by qapitrace will be:
454
455         ssh <HOST> glretrace
456
457    For example, if the target device is using the X window system, one
458    can test whether an ssh session has access to the target X server
459    with:
460
461         ssh <HOST> xdpyinfo
462
463    If this command fails with something like "cannot open display"
464    then the user will have to configure the target to set the DISPLAY
465    environment variable, (for example, setting DISPLAY=:0 in the
466    .bashrc file on the target or similar).
467
468    Also, note that if the ssh session requires a custom username, then
469    this must be configured on the host side so that ssh can be
470    initiated without a username.
471
472    For example, if you normally connect with `ssh user@192.168.0.2`
473    you could configure ~/.ssh/config on the host with a block such as:
474
475         Host target
476           HostName 192.168.0.2
477           User user
478
479    And after this you should be able to connect with `ssh target` so
480    that you can also use `qapitrace --remote-target target`.
481
482 2. The target host must have a functional glretrace binary available
483
484 3. The target host must have access to <trace-file> at the same path
485    in the filesystem as the <trace-file> path on the host system being
486    passed to the qapitrace command line.
487
488
489 [![githalytics.com alpha](https://cruel-carlota.pagodabox.com/c1062ad633aa7a458e9d7520021307e4 "githalytics.com")](http://githalytics.com/apitrace/apitrace)