Chrome 跟踪格式可视化工具

您可以使用全栈跟踪，从顶层的 QML 或 JavaScript 开始，一直追踪到 C++，甚至深入到内核空间。这使您能够测量应用程序的性能，并检查其性能瓶颈是 CPU 还是 I/O 限制，或是受到同一系统上运行的其他应用程序的影响。 跟踪功能能深入揭示系统正在执行什么操作，以及应用程序为何会呈现特定的性能表现。它能显示硬件的利用情况，并揭示内核和应用程序的具体运行状态。

跟踪信息可以为您提供更多关于 QML Profiler 收集的数据提供更多信息。例如，您可以检查为什么一个简单的绑定评估会耗时如此之久。这可能是由于 C++ 代码的执行或磁盘 I/O 速度较慢所致。

有多种跟踪工具（例如chrome://about ）可以生成关于 Chrome 跟踪事件的 Chrome 跟踪格式（CTF）信息。 您可以在Qt Creator 中打开 CTF 文件进行查看。当查看大于 100 MB 的跟踪文件时，此方法特别有用，因为内置的跟踪查看器（chrome://tracing ）由于内存占用过高，难以处理此类大文件。

该可视化工具支持LTTng追踪框架生成的数据中所有已转换为 CTF 格式的事件类型。但某些更高级的事件类型（例如 Android 系统追踪中使用的）则不被支持。对于不支持的事件类型，该可视化工具会自动忽略，且不会发出提示。

可视化工具支持以下事件类型：

• 开始、结束、持续时间和瞬时事件
• 计数器事件（图表）
• 元数据事件（进程和线程名称）

打开 JSON 文件

要打开 JSON 文件进行查看，请选择“Analyze ” > “Chrome Trace Format Viewer ” > “Load JSON File ”。

事件可视化

“Timeline ”视图以图形形式展示跟踪事件，并提供所有记录事件的摘要视图。

时间轴中的每个类别代表应用程序中的一个线程。将光标悬停在某行上的事件（5）上，即可查看其持续时间和事件类别。若仅在选中事件时显示相关信息，请禁用“View Event Information on Mouseover ”按钮（4）。

时间轴（10）汇总了数据采集的时间段。拖动缩放范围（8）或单击时间轴可在时间轴上移动。要在事件之间切换，请选择“Jump to Previous Event ”和“Jump to Next Event ”按钮（1）。

点击“Show Zoom Slider ”按钮（2）可打开滑块，用于设置缩放级别。您也可以拖动缩放控点（9）。要重置为默认缩放级别，请右键单击时间轴以打开上下文菜单，然后选择“Reset Zoom ”。

选择“ ”（Restrict to Threads ）按钮（6）以选择要显示的线程。

选择事件范围

您可以选择一个事件范围（7），以查看其所代表的时间段，或放大波形图的特定区域。点击“Select Range ”按钮（3）以激活选择工具。然后在时间轴上单击以指定事件范围的起始点。拖动选择控点以定义范围的结束点。

您还可以使用事件范围来测量两个连续事件之间的延迟。将范围设置在第一个事件的结束点与第二个事件的开始点之间。Duration 字段将以毫秒为单位显示两个事件之间的延迟。

要放大事件范围，请双击该范围。

要删除事件范围，请关闭“Selection ”对话框。

查看统计信息

“Statistics ”视图会显示时间轴中每个函数包含的样本总数，以及位于堆栈顶部时的样本数（称为“self ”）。这使您能够检查需要优化的函数。出现次数过多可能表明该函数被不必要地触发，或者执行时间过长。

收集 LTTng 数据

LTTng 是一款适用于 Linux 的跟踪工具包，您可以在嵌入式 Linux 系统上使用它来找出如何优化应用程序的启动时间。

Qt 提供了一组内核跟踪点，以及用于自定义用户空间跟踪点的跟踪子系统。

配置内核

要使用 LTTng，您必须在构建内核之前设置以下配置选项：

• CONFIG_HIGH_RES_TIMERS
• CONFIG_KALLSYMS
• CONFIG_MODULES
• CONFIG_TRACEPOINTS

建议您设置以下附加选项：

• CONFIG_EVENT_TRACING
• CONFIG_HAVE_SYSCALL_TRACEPOINTS
• CONFIG_KALLSYMS_ALL

在 Yocto 中，您可以在“Menu ” > “Config ” > “Kernel Hacking ” > “Tracers ”中启用上述选项。

安装 LTTng

在构建内核并将其部署到设备后，您需要在设备上安装以下 LTTng 软件包：

• lttng-tools 用于控制跟踪会话
• lttng-modules 用于内核跟踪点
• lttng-ust 用于用户空间跟踪点

在 Yocto 中，您只需启用EXTRA_IMAGE_FEATURES += "tools profile" 。

使用跟踪点构建 Qt

Qt的各个版本中都在不断添加跟踪点。若要使用这些功能，您需要自行使用configure -trace lttng 选项构建Qt。

记录事件

要创建一个会话，请调用lttng create 命令。然后调用lttng enable-channel kernel -k 来启用内核通道。在内核通道中，将相应的跟踪点指定为kernel_events ，并调用lttng enable-event 来启用它们。最后，调用lttng start 来开始跟踪。

调用lttng stop 可停止追踪。您可以使用sleep 设置会话时长。停止后，可调用lttng destroy 销毁该会话。

您可以编写并运行包含上述命令的脚本，以启动和停止全栈追踪。您可以使用systemd 来执行这些脚本。

启用跟踪点

数据将根据您在 LTTng 会话中启用的跟踪点进行记录。通常，启用调度器切换、系统调用和 Qt 跟踪点会很有帮助。

调度器切换跟踪点

当应用程序因抢占而被切换出时（例如，当另一个进程获得在 CPU 核心上运行的机会时），会触发调度器切换跟踪点。启用调度器切换跟踪点可记录当前正在运行的线程及其所属的进程，以及该进程的启动和停止时间。

系统调用跟踪点

系统调用跟踪点有助于您了解调度器切换发生的原因。以下是需要跟踪的系统调用示例：

• openat close 将文件描述符映射到文件名
• mmap 将页面故障映射到文件
• read write 由 I/O 操作触发
• nanosleep、futex 以及poll 解释了调度器切换的原因
• ioctl 控制 GPU 和显示

将 LTTng 数据转换为 CTF

ctf2ctf工具使用babeltrace 解析二进制通用跟踪格式 (CTF)，并将其转换为 Chrome 跟踪格式 (CTF)。它执行以下自定义任务，以使记录更易于人类阅读：

• 将文件描述符映射到文件名
• 将页面故障映射到文件名
• 为中断和块设备添加名称注释
• 将 UTF-16 格式的QString 数据转换为 UTF-8 字符串
• 统计内存页分配次数

要生成包含 Chrome 跟踪格式（Chrome Trace Format）跟踪数据的 JSON 文件，请在命令行中输入以下命令：

ctf2ctf -o trace.json path/to/lttng trace/