]> git.cworth.org Git - apitrace/blob - README.markdown
Fix INSTALL.mardown link
[apitrace] / README.markdown
1 About **apitrace**
2 ==================
3
4 **apitrace** consists of a set of tools to:
5
6 * trace OpenGL, OpenGL ES, D3D9, D3D8, D3D7, and DDRAW APIs calls to a file;
7
8 * retrace 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
15 Basic usage
16 ===========
17
18 To obtain apitrace either [download the latest
19 binaries](https://github.com/apitrace/apitrace/downloads) for your platform if
20 available, or follow the [build instructions](INSTALL.markdown) to build it
21 yourself.  On 64bits Linux and Windows platforms you'll need apitrace binaries
22 that match the architecture (32bits or 64bits) of the application being traced.
23
24 Run the application you want to trace as
25
26     apitrace trace --api API /path/to/application [args...]
27
28 and it will generate a trace named `application.trace` in the current
29 directory.  You can specify the written trace filename by passing the
30 `--output` command line option.
31
32 Problems while tracing (e.g, if the application uses calls/parameters
33 unsupported by apitrace) will be reported via stderr output on Unices.  On
34 Windows you'll need to run
35 [DebugView](http://technet.microsoft.com/en-us/sysinternals/bb896647) to view
36 these messages.
37
38 Follow the "Tracing manually" instructions below if you cannot obtain a trace.
39
40 View the trace with
41
42     apitrace dump application.trace
43
44 Replay an OpenGL trace with
45
46     glretrace application.trace
47
48 Pass the `-sb` option to use a single buffered visual.  Pass `--help` to
49 glretrace for more options.
50
51 Start the GUI as
52
53     qapitrace application.trace
54
55
56 Advanced command line usage
57 ===========================
58
59
60 Call sets
61 ---------
62
63 Several tools take `CALLSET` arguments, e.g:
64
65     apitrace dump --calls CALLSET foo.trace
66     glretrace -S CALLSET foo.trace
67
68 The call syntax is very flexible. Here are a few examples:
69
70  * `4`             one call
71
72  * `1,2,4,5`       set of calls
73
74  * `"1 2 4 5"`     set of calls (commas are optional and can be replaced with whitespace)
75
76  * `1-100/2`       calls 1, 3, 5, ...,  99
77
78  * `1-1000/draw`   all draw calls between 1 and 1000
79
80  * `1-1000/fbo`    all fbo changes between calls 1 and 1000
81
82  * `frame`         all calls at end of frames
83
84  * `@foo.txt`      read call numbers from `foo.txt`, using the same syntax as above
85
86
87
88 Tracing manually
89 ----------------
90
91 ### Linux ###
92
93 On 64 bits systems, you'll need to determine ether the application is 64 bits
94 or 32 bits.  This can be done by doing
95
96     file /path/to/application
97
98 But beware of wrapper shell scripts -- what matters is the architecture of the
99 main process.
100
101 Run the application you want to trace as
102
103      LD_PRELOAD=/path/to/apitrace/wrappers/glxtrace.so /path/to/application
104
105 and it will generate a trace named `application.trace` in the current
106 directory.  You can specify the written trace filename by setting the
107 `TRACE_FILE` environment variable before running.
108
109 The `LD_PRELOAD` mechanism should work with most applications.  There are some
110 applications, e.g., Unigine Heaven, which global function pointers with the
111 same name as GL entrypoints, living in a shared object that wasn't linked with
112 `-Bsymbolic` flag, so relocations to those globals function pointers get
113 overwritten with the address to our wrapper library, and the application will
114 segfault when trying to write to them.  For these applications it is possible
115 to trace by using `glxtrace.so` as an ordinary `libGL.so` and injecting into
116 `LD_LIBRARY_PATH`:
117
118     ln -s glxtrace.so wrappers/libGL.so
119     ln -s glxtrace.so wrappers/libGL.so.1
120     ln -s glxtrace.so wrappers/libGL.so.1.2
121     export LD_LIBRARY_PATH=/path/to/apitrace/wrappers:$LD_LIBRARY_PATH
122     export TRACE_LIBGL=/path/to/real/libGL.so.1
123     /path/to/application
124
125 See the `ld.so` man page for more information about `LD_PRELOAD` and
126 `LD_LIBRARY_PATH` environment flags.
127
128 To trace the application inside gdb, invoke gdb as:
129
130     gdb --ex 'set exec-wrapper env LD_PRELOAD=/path/to/glxtrace.so' --args /path/to/application
131
132 ### Mac OS X ###
133
134 Run the application you want to trace as
135
136     DYLD_LIBRARY_PATH=/path/to/apitrace/wrappers /path/to/application
137
138 Note that although Mac OS X has an `LD_PRELOAD` equivalent,
139 `DYLD_INSERT_LIBRARIES`, it is mostly useless because it only works with
140 `DYLD_FORCE_FLAT_NAMESPACE=1` which breaks most applications.  See the `dyld` man
141 page for more details about these environment flags.
142
143 ### Windows ###
144
145 When tracing third-party applications, you can identify the target
146 application's main executable, either by:
147
148 * right clicking on the application's icon in the _Start Menu_, choose
149   _Properties_, and see the _Target_ field;
150
151 * or by starting the application, run Windows Task Manager (taskmgr.exe), right
152   click on the application name in the _Applications_ tab, choose _Go To Process_,
153   note the highlighted _Image Name_, and search it on `C:\Program Files` or
154   `C:\Program Files (x86)`.
155
156 On 64 bits Windows, you'll need to determine ether the application is a 64 bits
157 or 32 bits. 32 bits applications will have a `*32` suffix in the _Image Name_
158 column of the _Processes_ tab of _Windows Task Manager_ window.
159
160 Copy the appropriate `opengl32.dll`, `d3d8.dll`, or `d3d9.dll` from the
161 wrappers directory to the directory with the application you want to trace.
162 Then run the application as usual.
163
164 You can specify the written trace filename by setting the `TRACE_FILE`
165 environment variable before running.
166
167
168 Emitting annotations to the trace
169 ---------------------------------
170
171 From OpenGL applications you can embed annotations in the trace file through the
172 [`GL_GREMEDY_string_marker`](http://www.opengl.org/registry/specs/GREMEDY/string_marker.txt)
173 and
174 [`GL_GREMEDY_frame_terminator`](http://www.opengl.org/registry/specs/GREMEDY/frame_terminator.txt)
175 GL extensions.
176
177 **apitrace** will advertise and intercept these GL extensions independently of
178 the GL implementation.  So all you have to do is to use these extensions when
179 available.
180
181 For example, if you use [GLEW](http://glew.sourceforge.net/) to dynamically
182 detect and use GL extensions, you could easily accomplish this by doing:
183
184     void foo() {
185     
186       if (GLEW_GREMEDY_string_marker) {
187         glStringMarkerGREMEDY(0, __FUNCTION__ ": enter");
188       }
189       
190       ...
191       
192       if (GLEW_GREMEDY_string_marker) {
193         glStringMarkerGREMEDY(0, __FUNCTION__ ": leave");
194       }
195       
196     }
197
198 This has the added advantage of working equally well with gDEBugger.
199
200
201 From OpenGL ES applications you can embed annotations in the trace file through the
202 [`GL_EXT_debug_marker`](http://www.khronos.org/registry/gles/extensions/EXT/EXT_debug_marker.txt)
203 extension.
204
205
206 For Direct3D applications you can follow the same procedure used for 
207 [instrumenting an application for PIX](http://technet.microsoft.com/en-us/query/ee417250)
208
209
210 Dump GL state at a particular call
211 ----------------------------------
212
213 You can get a dump of the bound GL state at call 12345 by doing:
214
215     glretrace -D 12345 application.trace > 12345.json
216
217 This is precisely the mechanism the GUI obtains its own state.
218
219 You can compare two state dumps by doing:
220
221     apitrace diff-state 12345.json 67890.json
222
223
224 Comparing two traces side by side
225 ---------------------------------
226
227     apitrace diff trace1.trace trace2.trace
228
229 This works only on Unices, and it will truncate the traces due to performance
230 limitations.
231
232
233 Recording a video with FFmpeg
234 -----------------------------
235
236 You can make a video of the output by doing
237
238     glretrace -s - application.trace \
239     | ffmpeg -r 30 -f image2pipe -vcodec ppm -i pipe: -vcodec mpeg4 -y output.mp4
240
241
242 Triming a trace
243 ---------------
244
245 You can make a smaller trace by doing:
246
247     apitrace trim --callset 100-1000 -o trimed.trace applicated.trace
248
249 If you need precise control over which calls to trim you can specify the
250 individual call numbers a plaintext file, as described in the 'Call sets'
251 section above.
252
253
254 Advanced usage for OpenGL implementors
255 ======================================
256
257 There are several advanced usage examples meant for OpenGL implementors.
258
259
260 Regression testing
261 ------------------
262
263 These are the steps to create a regression test-suite around **apitrace**:
264
265 * obtain a trace
266
267 * obtain reference snapshots, by doing on a reference system:
268
269         mkdir /path/to/reference/snapshots/
270         glretrace -s /path/to/reference/snapshots/ application.trace
271
272 * prune the snapshots which are not interesting
273
274 * to do a regression test, do:
275
276         glretrace -c /path/to/reference/snapshots/ application.trace
277
278   Alternatively, for a HTML summary, use `apitrace diff-images`:
279
280         glretrace -s /path/to/test/snapshots/ application.trace
281         apitrace diff-images --output summary.html /path/to/reference/snapshots/ /path/to/test/snapshots/
282
283
284 Automated git-bisection
285 -----------------------
286
287 With tracecheck.py it is possible to automate git bisect and pinpoint the
288 commit responsible for a regression.
289
290 Below is an example of using tracecheck.py to bisect a regression in the
291 Mesa-based Intel 965 driver.  But the procedure could be applied to any GL
292 driver hosted on a git repository.
293
294 First, create a build script, named build-script.sh, containing:
295
296     #!/bin/sh
297     set -e
298     export PATH=/usr/lib/ccache:$PATH
299     export CFLAGS='-g'
300     export CXXFLAGS='-g'
301     ./autogen.sh --disable-egl --disable-gallium --disable-glut --disable-glu --disable-glw --with-dri-drivers=i965
302     make clean
303     make "$@"
304
305 It is important that builds are both robust, and efficient.  Due to broken
306 dependency discovery in Mesa's makefile system, it was necessary invoke `make
307 clean` in every iteration step.  `ccache` should be installed to avoid
308 recompiling unchanged source files.
309
310 Then do:
311
312     cd /path/to/mesa
313     export LIBGL_DEBUG=verbose
314     export LD_LIBRARY_PATH=$PWD/lib
315     export LIBGL_DRIVERS_DIR=$PWD/lib
316     git bisect start \
317         6491e9593d5cbc5644eb02593a2f562447efdcbb 71acbb54f49089b03d3498b6f88c1681d3f649ac \
318         -- src/mesa/drivers/dri/intel src/mesa/drivers/dri/i965/
319     git bisect run /path/to/tracecheck.py \
320         --precision-threshold 8.0 \
321         --build /path/to/build-script.sh \
322         --gl-renderer '.*Mesa.*Intel.*' \
323         --retrace=/path/to/glretrace \
324         -c /path/to/reference/snapshots/ \
325         topogun-1.06-orc-84k.trace
326
327 The trace-check.py script will skip automatically when there are build
328 failures.
329
330 The `--gl-renderer` option will also cause a commit to be skipped if the
331 `GL_RENDERER` is unexpected (e.g., when a software renderer or another GL
332 driver is unintentionally loaded due to missing symbol in the DRI driver, or
333 another runtime fault).
334
335
336 Side by side retracing
337 ----------------------
338
339 In order to determine which draw call a regression first manifests one could
340 generate snapshots for every draw call, using the `-S` option.  That is, however,
341 very inefficient for big traces with many draw calls.
342
343 A faster approach is to run both the bad and a good GL driver side-by-side.
344 The latter can be either a previously known good build of the GL driver, or a
345 reference software renderer.
346
347 This can be achieved with retracediff.py script, which invokes glretrace with
348 different environments, allowing to choose the desired GL driver by
349 manipulating variables such as `LD_LIBRARY_PATH` or `LIBGL_DRIVERS_DIR`.
350
351 For example:
352
353     ./scripts/retracediff.py \
354         --ref-env LD_LIBRARY_PATH=/path/to/reference/GL/implementation \
355         -r ./glretrace \
356         --diff-prefix=/path/to/output/diffs \
357         application.trace
358
359
360
361 Links
362 =====
363
364 About **apitrace**:
365
366 * [Official mailing list](http://lists.freedesktop.org/mailman/listinfo/apitrace)
367
368 * [Zack Rusin's blog introducing the GUI](http://zrusin.blogspot.com/2011/04/apitrace.html)
369
370 * [Jose's Fonseca blog introducing the tool](http://jrfonseca.blogspot.com/2008/07/tracing-d3d-applications.html)
371
372
373 Direct3D
374 --------
375
376 Open-source:
377
378 * [Proxy DLL](http://www.mikoweb.eu/index.php?node=21)
379
380   * [Intercept Calls to DirectX with a Proxy DLL](http://www.codeguru.com/cpp/g-m/directx/directx8/article.php/c11453/)
381
382 * [Direct3D 9 API Interceptor](http://graphics.stanford.edu/~mdfisher/D3D9Interceptor.html)
383
384 Closed-source:
385
386 * [Microsoft PIX](http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ee417062.aspx)
387
388   * [D3DSpy](http://doc.51windows.net/Directx9_SDK/?url=/directx9_sdk/graphics/programmingguide/TutorialsAndSamplesAndToolsAndTips/Tools/D3DSpy.htm): the predecessor of PIX
389
390 * [AMD GPU PerfStudio](http://developer.amd.com/gpu/PerfStudio/pages/APITraceWindow.aspx)
391
392
393 OpenGL
394 ------
395
396 Open-source:
397
398 * [BuGLe](http://www.opengl.org/sdk/tools/BuGLe/)
399
400 * [GLIntercept](http://code.google.com/p/glintercept/)
401
402 * [tracy](https://gitorious.org/tracy): OpenGL ES and OpenVG trace, retrace, and state inspection
403
404 Closed-source:
405
406 * [gDEBugger](http://www.gremedy.com/products.php)
407
408 * [glslDevil](http://cumbia.informatik.uni-stuttgart.de/glsldevil/index.html)
409
410 * [AMD GPU PerfStudio](http://developer.amd.com/gpu/PerfStudio/pages/APITraceWindow.aspx)
411