]> git.cworth.org Git - apitrace/blob - README.markdown
cli: Auto-detect retrace for dump-images too.
[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 * 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 See the [apitrace homepage](http://apitrace.github.com/) for more details.
15
16
17 Obtaining **apitrace**
18 ======================
19
20 To obtain apitrace either [download the latest
21 binaries](https://github.com/apitrace/apitrace/downloads) 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     glretrace application.trace
53
54 Pass the `--sb` option to use a single buffered visual.  Pass `--help` to
55 `glretrace` for more options.
56
57 EGL traces must be replayed with `eglretrace` instead of `glretrace`.
58
59
60 Basic GUI usage
61 ===============
62
63 Start the GUI as
64
65     qapitrace application.trace
66
67 You can also tell the GUI to go directly to a specific call
68
69     qapitrace application.trace 12345
70
71
72 Advanced command line usage
73 ===========================
74
75
76 Call sets
77 ---------
78
79 Several tools take `CALLSET` arguments, e.g:
80
81     apitrace dump --calls CALLSET foo.trace
82     glretrace -S CALLSET foo.trace
83
84 The call syntax is very flexible. Here are a few examples:
85
86  * `4`             one call
87
88  * `0,2,4,5`       set of calls
89
90  * `"0 2 4 5"`     set of calls (commas are optional and can be replaced with whitespace)
91
92  * `0-100/2`       calls 1, 3, 5, ...,  99
93
94  * `0-1000/draw`   all draw calls between 0 and 1000
95
96  * `0-1000/fbo`    all fbo changes between calls 0 and 1000
97
98  * `frame`         all calls at end of frames
99
100  * `@foo.txt`      read call numbers from `foo.txt`, using the same syntax as above
101
102
103
104 Tracing manually
105 ----------------
106
107 ### Linux ###
108
109 On 64 bits systems, you'll need to determine ether the application is 64 bits
110 or 32 bits.  This can be done by doing
111
112     file /path/to/application
113
114 But beware of wrapper shell scripts -- what matters is the architecture of the
115 main process.
116
117 Run the GLX application you want to trace as
118
119     LD_PRELOAD=/path/to/apitrace/wrappers/glxtrace.so /path/to/application
120
121 and it will generate a trace named `application.trace` in the current
122 directory.  You can specify the written trace filename by setting the
123 `TRACE_FILE` environment variable before running.
124
125 For EGL applications you will need to use `egltrace.so` instead of
126 `glxtrace.so`.
127
128 The `LD_PRELOAD` mechanism should work with the majority applications.  There
129 are some applications (e.g., Unigine Heaven, Android GPU emulator, etc.), that
130 have global function pointers with the same name as GL entrypoints, living in a
131 shared object that wasn't linked with `-Bsymbolic` flag, so relocations to
132 those globals function pointers get overwritten with the address to our wrapper
133 library, and the application will segfault when trying to write to them.  For
134 these applications it is possible to trace by using `glxtrace.so` as an
135 ordinary `libGL.so` and injecting it via `LD_LIBRARY_PATH`:
136
137     ln -s glxtrace.so wrappers/libGL.so
138     ln -s glxtrace.so wrappers/libGL.so.1
139     ln -s glxtrace.so wrappers/libGL.so.1.2
140     export LD_LIBRARY_PATH=/path/to/apitrace/wrappers:$LD_LIBRARY_PATH
141     export TRACE_LIBGL=/path/to/real/libGL.so.1
142     /path/to/application
143
144 If you are an application developer, you can avoid this either by linking with
145 `-Bsymbolic` flag, or by using some unique prefix for your function pointers.
146
147 See the `ld.so` man page for more information about `LD_PRELOAD` and
148 `LD_LIBRARY_PATH` environment flags.
149
150 To trace the application inside gdb, invoke gdb as:
151
152     gdb --ex 'set exec-wrapper env LD_PRELOAD=/path/to/glxtrace.so' --args /path/to/application
153
154 ### Android ###
155
156 The following instructions should work at least for Android Ice Scream
157 Sandwitch:
158
159 For standalone applications the instructions above for Linux should
160 work. To trace applications started from within the Android VM process
161 (`app_process` aka zygote) you'll have to wrap this process and enable
162 tracing dynamically for the application to be traced.
163
164 - Wrapping the android main VM process:
165
166   In the Android root /init.rc add the `LD_PRELOAD` setting to zygote's
167   environment in the 'service zygote' section:
168
169         service zygote ...
170            setenv LD_PRELOAD /data/egltrace.so
171            ...
172
173   Note that ICS will overwrite the /init.rc during each boot with the
174   version in the recovery image. So you'll have to change the file in
175   your ICS source tree, rebuild and reflash the device.
176   Rebuilding/reflashing only the recovery image should be sufficient.
177
178 - Copy egltrace.so to /data
179
180   On the host:
181
182         adb push /path/to/apitrace/build/wrappers/egltrace.so /data
183
184 - Adjust file permissions to store the trace file:
185
186   By default egltrace.so will store the trace in
187   `/data/app_process.trace`. For this to work for applications running
188   with a uid other than 0, you have to allow writes to the `/data`
189   directory on the device:
190
191         chmod 0777 /data
192
193 - Enable tracing for a specific process name:
194
195   To trace for example the Settings application:
196
197         setprop debug.apitrace.procname com.android.settings
198
199   In general this name will match what `ps` reports.
200
201 - Start the application:
202
203   If the application was already running, for example due to ICS's way
204   of pre-starting the apps, you might have to kill the application
205   first:
206
207         kill <pid of app>
208
209   Launch the application for example from the application menu.
210
211 ### Mac OS X ###
212
213 Run the application you want to trace as
214
215     DYLD_LIBRARY_PATH=/path/to/apitrace/wrappers /path/to/application
216
217 Note that although Mac OS X has an `LD_PRELOAD` equivalent,
218 `DYLD_INSERT_LIBRARIES`, it is mostly useless because it only works with
219 `DYLD_FORCE_FLAT_NAMESPACE=1` which breaks most applications.  See the `dyld` man
220 page for more details about these environment flags.
221
222 ### Windows ###
223
224 When tracing third-party applications, you can identify the target
225 application's main executable, either by:
226
227 * right clicking on the application's icon in the _Start Menu_, choose
228   _Properties_, and see the _Target_ field;
229
230 * or by starting the application, run Windows Task Manager (taskmgr.exe), right
231   click on the application name in the _Applications_ tab, choose _Go To Process_,
232   note the highlighted _Image Name_, and search it on `C:\Program Files` or
233   `C:\Program Files (x86)`.
234
235 On 64 bits Windows, you'll need to determine ether the application is a 64 bits
236 or 32 bits. 32 bits applications will have a `*32` suffix in the _Image Name_
237 column of the _Processes_ tab of _Windows Task Manager_ window.
238
239 Copy the appropriate `opengl32.dll`, `d3d8.dll`, or `d3d9.dll` from the
240 wrappers directory to the directory with the application you want to trace.
241 Then run the application as usual.
242
243 You can specify the written trace filename by setting the `TRACE_FILE`
244 environment variable before running.
245
246
247 Emitting annotations to the trace
248 ---------------------------------
249
250 From OpenGL applications you can embed annotations in the trace file through the
251 [`GL_GREMEDY_string_marker`](http://www.opengl.org/registry/specs/GREMEDY/string_marker.txt)
252 and
253 [`GL_GREMEDY_frame_terminator`](http://www.opengl.org/registry/specs/GREMEDY/frame_terminator.txt)
254 GL extensions.
255
256 **apitrace** will advertise and intercept these GL extensions independently of
257 the GL implementation.  So all you have to do is to use these extensions when
258 available.
259
260 For example, if you use [GLEW](http://glew.sourceforge.net/) to dynamically
261 detect and use GL extensions, you could easily accomplish this by doing:
262
263     void foo() {
264     
265       if (GLEW_GREMEDY_string_marker) {
266         glStringMarkerGREMEDY(0, __FUNCTION__ ": enter");
267       }
268       
269       ...
270       
271       if (GLEW_GREMEDY_string_marker) {
272         glStringMarkerGREMEDY(0, __FUNCTION__ ": leave");
273       }
274       
275     }
276
277 This has the added advantage of working equally well with gDEBugger.
278
279
280 From OpenGL ES applications you can embed annotations in the trace file through the
281 [`GL_EXT_debug_marker`](http://www.khronos.org/registry/gles/extensions/EXT/EXT_debug_marker.txt)
282 extension.
283
284
285 For Direct3D applications you can follow the standard procedure for
286 [adding user defined events to Visual Studio Graphics Debugger / PIX](http://msdn.microsoft.com/en-us/library/vstudio/hh873200.aspx):
287
288 - `D3DPERF_BeginEvent`, `D3DPERF_EndEvent`, and `D3DPERF_SetMarker` for D3D9 applications.
289
290 - `ID3DUserDefinedAnnotation::BeginEvent`,
291   `ID3DUserDefinedAnnotation::EndEvent`, and
292   `ID3DUserDefinedAnnotation::SetMarker` for D3D11.1 applications.
293
294
295 Dump GL state at a particular call
296 ----------------------------------
297
298 You can get a dump of the bound GL state at call 12345 by doing:
299
300     glretrace -D 12345 application.trace > 12345.json
301
302 This is precisely the mechanism the GUI obtains its own state.
303
304 You can compare two state dumps by doing:
305
306     apitrace diff-state 12345.json 67890.json
307
308
309 Comparing two traces side by side
310 ---------------------------------
311
312     apitrace diff trace1.trace trace2.trace
313
314 This works only on Unices, and it will truncate the traces due to performance
315 limitations.
316
317
318 Recording a video with FFmpeg
319 -----------------------------
320
321 You can make a video of the output by doing
322
323     glretrace -s - application.trace \
324     | ffmpeg -r 30 -f image2pipe -vcodec ppm -i pipe: -vcodec mpeg4 -y output.mp4
325
326
327 Trimming a trace
328 ----------------
329
330 You can make a smaller trace by doing:
331
332     apitrace trim --callset 100-1000 -o trimed.trace applicated.trace
333
334 If you need precise control over which calls to trim you can specify the
335 individual call numbers a plaintext file, as described in the 'Call sets'
336 section above.
337
338
339 Profiling a trace
340 -----------------
341
342 You can perform gpu and cpu profiling with the command line options:
343
344  * `--pgpu` record gpu times for frames and draw calls.
345
346  * `--pcpu` record cpu times for frames and draw calls.
347
348  * `--ppd` record pixels drawn for each draw call.
349
350 The results from this can then be read by hand or analysed with a script.
351
352 `scripts/profileshader.py` will read the profile results and format them into a
353 table which displays profiling results per shader.
354
355 For example, to record all profiling data and utilise the per shader script:
356
357     ./glretrace --pgpu --pcpu --ppd foo.trace | ./scripts/profileshader.py
358
359
360 Advanced usage for OpenGL implementors
361 ======================================
362
363 There are several advanced usage examples meant for OpenGL implementors.
364
365
366 Regression testing
367 ------------------
368
369 These are the steps to create a regression test-suite around **apitrace**:
370
371 * obtain a trace
372
373 * obtain reference snapshots, by doing on a reference system:
374
375         mkdir /path/to/reference/snapshots/
376         apitrace dump-images -o /path/to/reference/snapshots/ application.trace
377
378 * prune the snapshots which are not interesting
379
380 * to do a regression test, do:
381
382         glretrace -c /path/to/reference/snapshots/ application.trace
383
384   Alternatively, for a HTML summary, use `apitrace diff-images`:
385
386         apitrace dump-images -o /path/to/test/snapshots/ application.trace
387         apitrace diff-images --output summary.html /path/to/reference/snapshots/ /path/to/test/snapshots/
388
389
390 Automated git-bisection
391 -----------------------
392
393 With tracecheck.py it is possible to automate git bisect and pinpoint the
394 commit responsible for a regression.
395
396 Below is an example of using tracecheck.py to bisect a regression in the
397 Mesa-based Intel 965 driver.  But the procedure could be applied to any GL
398 driver hosted on a git repository.
399
400 First, create a build script, named build-script.sh, containing:
401
402     #!/bin/sh
403     set -e
404     export PATH=/usr/lib/ccache:$PATH
405     export CFLAGS='-g'
406     export CXXFLAGS='-g'
407     ./autogen.sh --disable-egl --disable-gallium --disable-glut --disable-glu --disable-glw --with-dri-drivers=i965
408     make clean
409     make "$@"
410
411 It is important that builds are both robust, and efficient.  Due to broken
412 dependency discovery in Mesa's makefile system, it was necessary invoke `make
413 clean` in every iteration step.  `ccache` should be installed to avoid
414 recompiling unchanged source files.
415
416 Then do:
417
418     cd /path/to/mesa
419     export LIBGL_DEBUG=verbose
420     export LD_LIBRARY_PATH=$PWD/lib
421     export LIBGL_DRIVERS_DIR=$PWD/lib
422     git bisect start \
423         6491e9593d5cbc5644eb02593a2f562447efdcbb 71acbb54f49089b03d3498b6f88c1681d3f649ac \
424         -- src/mesa/drivers/dri/intel src/mesa/drivers/dri/i965/
425     git bisect run /path/to/tracecheck.py \
426         --precision-threshold 8.0 \
427         --build /path/to/build-script.sh \
428         --gl-renderer '.*Mesa.*Intel.*' \
429         --retrace=/path/to/glretrace \
430         -c /path/to/reference/snapshots/ \
431         topogun-1.06-orc-84k.trace
432
433 The trace-check.py script will skip automatically when there are build
434 failures.
435
436 The `--gl-renderer` option will also cause a commit to be skipped if the
437 `GL_RENDERER` is unexpected (e.g., when a software renderer or another GL
438 driver is unintentionally loaded due to missing symbol in the DRI driver, or
439 another runtime fault).
440
441
442 Side by side retracing
443 ----------------------
444
445 In order to determine which draw call a regression first manifests one could
446 generate snapshots for every draw call, using the `-S` option.  That is, however,
447 very inefficient for big traces with many draw calls.
448
449 A faster approach is to run both the bad and a good GL driver side-by-side.
450 The latter can be either a previously known good build of the GL driver, or a
451 reference software renderer.
452
453 This can be achieved with retracediff.py script, which invokes glretrace with
454 different environments, allowing to choose the desired GL driver by
455 manipulating variables such as `LD_LIBRARY_PATH`, `LIBGL_DRIVERS_DIR`, or
456 `TRACE_LIBGL`.
457
458 For example, on Linux:
459
460     ./scripts/retracediff.py \
461         --ref-env LD_LIBRARY_PATH=/path/to/reference/GL/implementation \
462         --retrace /path/to/glretrace \
463         --diff-prefix=/path/to/output/diffs \
464         application.trace
465
466 Or on Windows:
467
468     python scripts\retracediff.py --retrace \path\to\glretrace.exe --ref-env TRACE_LIBGL=\path\to\reference\opengl32.dll application.trace
469
470
471 [![githalytics.com alpha](https://cruel-carlota.pagodabox.com/c1062ad633aa7a458e9d7520021307e4 "githalytics.com")](http://githalytics.com/apitrace/apitrace)