使用 Rust SDK 记录 Trace

在本指南中,你将学习如何:

NOTE: Rust SDK 是社区维护项目。它可能不具备官方 C++ SDK 同等水平的支持、稳定性或功能覆盖。

Perfetto Rust SDK 为 Perfetto Tracing 框架提供了安全且符合 Rust 习惯的绑定。它将 Perfetto C API 封装为 Rust 抽象,用于管理 Tracing Session、DataSource 和 Track Event。

Crate

SDK 分为多个 crate:

Crate 描述
perfetto-sdk 核心 SDK,包含 Tracing Session、DataSource 和 Track Event
perfetto-sdk-sys Perfetto C API 的底层 FFI 绑定
perfetto-sdk-derive #[tracefn] 过程宏,用于自动函数插桩
perfetto-sdk-protos-gpu GPU 事件 ProtoBuf 绑定,扩展 TracePacket
perfetto-sdk-protos-trace-processor Trace Processor 的 ProtoBuf 绑定
tracing-perfetto-sdk Perfetto 的 tracing-subscriber Layer

设置

将 SDK 添加到你的 Cargo.toml

[dependencies] perfetto-sdk = "1"

默认情况下,这会编译并静态链接捆绑的 Perfetto C 库。无需外部依赖。

Track Event

初始化 Perfetto 并定义你的 Trace 类别:

use perfetto_sdk::producer::*; use perfetto_sdk::track_event::*; use perfetto_sdk::{scoped_track_event, track_event_begin, track_event_end, track_event_instant}; // 定义 Trace 类别。每个类别可以在 Trace 配置中 // 独立启用或禁用。 perfetto_sdk::track_event_categories! { pub mod my_categories { ("rendering", "Events from the graphics subsystem", []), ("network", "Network upload and download statistics", []), } } use my_categories as perfetto_te_ns; fn main() { Producer::init( ProducerInitArgsBuilder::new() .backends(Backends::IN_PROCESS) .build(), ); TrackEvent::init(); my_categories::register().unwrap(); // 作用域事件 —— 当作用域退出时结束。 scoped_track_event!("rendering", "DrawPlayer", |ctx: &mut EventContext| { ctx.add_debug_arg("player_number", TrackEventDebugArg::Uint64(1)); }, |_| {} ); // 手动 begin/end 事件。 track_event_begin!("rendering", "DrawGame"); track_event_end!("rendering"); // 瞬时事件。 track_event_instant!("rendering", "VSync"); }

收集 Trace

进程内 Tracing

对于无需 Tracing 服务的独立 Trace 收集,使用进程内后端创建 TracingSession。完整可运行示例见 contrib/rust-sdk/perfetto/examples/tracing_session.rs

系统 Tracing

要连接到正在运行的 Perfetto Tracing 服务(traced),改用系统后端:

use perfetto_sdk::producer::*; Producer::init( ProducerInitArgsBuilder::new() .backends(Backends::SYSTEM) .build(), );

你的应用作为 Producer,系统 Tracing 服务控制何时开始和停止 Tracing。使用系统 Tracing工具记录 Trace。

使用 #[tracefn] 自动函数插桩

perfetto-sdk-derive crate 提供了一个过程宏,可以自动用 Track Event 对函数进行插桩。它会将所有输入参数捕获为调试注解。

[dependencies] perfetto-sdk = "1" perfetto-sdk-derive = "1"

然后使用 #[tracefn] 注解函数:

// 假设类别定义与上例相同。 use perfetto_sdk::producer::*; use perfetto_sdk::track_event::*; perfetto_sdk::track_event_categories! { pub mod my_categories { ("rendering", "Events from the graphics subsystem", []), } } use my_categories as perfetto_te_ns; use perfetto_sdk_derive::tracefn; #[tracefn("rendering")] fn draw_player(player_number: u32, x: f64, y: f64) { // 自动发出 "draw_player" Track Event。 // player_number、x 和 y 被捕获为调试注解。 }

该宏将函数体包装在 scoped_track_event! 中,因此事件跨越整个函数执行。类别名作为宏参数传入。

使用 tracing crate

如果你的应用使用了 Rust 的 tracing crate,可以使用 tracing-perfetto-sdk 将事件发送到 Perfetto,而无需修改现有的插桩代码:

[dependencies] tracing = "0.1" tracing-subscriber = "0.3" tracing-perfetto-sdk = "1"

初始化并安装 Layer:

use tracing_subscriber::prelude::*; tracing_perfetto_sdk::init(); tracing_subscriber::registry() .with(tracing_perfetto_sdk::PerfettoLayer::new()) .init(); // 标准 tracing 宏发出 Perfetto 事件。 let _span = tracing::info_span!("DrawGame").entered(); tracing::info!(player = 1, "drawing player");

Span 成为持续时间的 Slice,事件成为瞬时事件,字段被捕获为调试注解,源码位置自动附加。

GPU 事件 ProtoBuf

perfetto-sdk-protos-gpu crate 扩展了 TracePacket 的 GPU 特定字段,用于发出 GPU Counter 事件、渲染阶段事件、Vulkan 事件等。

[dependencies] perfetto-sdk = "1" perfetto-sdk-protos-gpu = "1"

导入 TracePacketExt trait 以访问 GPU 字段:

use perfetto_sdk_protos_gpu::protos::trace::trace_packet::prelude::*; use perfetto_sdk_protos_gpu::protos::trace::gpu::gpu_counter_event::*; fn emit_gpu_counter(packet: &mut perfetto_sdk::protos::trace::trace_packet::TracePacket) { packet.set_gpu_counter_event(|event: &mut GpuCounterEvent| { event.set_counters(|counter: &mut GpuCounterEventGpuCounter| { counter.set_counter_id(1); counter.set_double_value(42.0); }); }); }

这通常在自定义 DataSource 的 Trace 回调中使用。完整示例见 contrib/rust-sdk/perfetto-protos-gpu/examples/gpu_counters.rs

Track Event 扩展

可以使用扩展机制向 Track Event 添加自定义 ProtoBuf 字段。perfetto-sdk-protos-gpu crate 定义了 GPU 扩展,例如 gpu_api,用于标记 Track Event 的 GPU API 类型。

EventContext 上使用 set_proto_fields 添加扩展字段:

// 假设类别定义与上例相同。 use perfetto_sdk::producer::*; use perfetto_sdk::track_event::*; use perfetto_sdk::track_event_instant; perfetto_sdk::track_event_categories! { pub mod my_categories { ("rendering", "Events from the graphics subsystem", []), } } use my_categories as perfetto_te_ns; use perfetto_sdk_protos_gpu::protos::trace::gpu::gpu_track_event::{ GpuApi, TrackEventExtFieldNumber, }; track_event_instant!("rendering", "cuLaunchKernel", |ctx: &mut EventContext| { ctx.set_proto_fields(&TrackEventProtoFields { fields: &[TrackEventProtoField::VarInt( TrackEventExtFieldNumber::GpuApi as u32, GpuApi::GpuApiCuda as u64, )], }); });

扩展字段在 Trace 中显示为 Track Event 上的 gpu_api: GPU_API_CUDA,Trace Processor 会将其解码到 slice 表参数的 gpu_api 列中。

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