rocprofv3+Perfetto用于分析ROCm软件

通过rocprofv3抓取pftrace格式的Trace数据，然后通过Perfetto进行离线分析ROCm软件的行为。

1 rocprofv3 核心功能总结

rocprofv3 是 AMD ROCm 平台上的第三代性能分析工具，用于收集和分析运行在 AMD GPU 上应用程序的跟踪数据和硬件性能计数器。

1.1 基本用法结构

rocprofv3 [分析选项] -- <要分析的应用> [应用参数]
# 示例
rocprofv3 --hip-trace -- ./myapp

必须使用双破折号--来分隔 rocprofv3 的选项和要分析的应用命令。

1.2 主要功能选项（分类总结）

1.2.1 输入/输出 (I/O) 选项

• -i, --input：指定输入配置文件（JSON/YAML）或计数器列表文件（TXT）。
• -o, --output-file：指定输出文件名。
• -d, --output-directory：指定输出目录。
• --output-format：指定输出格式（支持 csv, json, pftrace, otf2）。
• -E, --extra-counters：指定包含自定义计数器定义的 YAML 文件。

1.2.2 跟踪 (Tracing) 选项

这部分选项用于捕获 API 调用、内核分发、内存操作等运行时信息。

• 聚合跟踪（一键启用常用功能）:
  • -r, --runtime-trace：收集 HIP 运行时、Markers (ROCTx)、RCCL、ROCDecode、内存操作和内核分发的跟踪数据。
  • -s, --sys-trace：更全面的跟踪，比 -r 多了 HIP 编译器 API 和 HSA API。
• 基础跟踪（按模块启用）:
  • --hip-trace：跟踪 HIP API（包括运行器和编译器）。
  • --hsa-trace：跟踪 HSA API（包括核心和扩展）。
  • --marker-trace / --kokkos-trace：跟踪 ROCTx 标记或 Kokkos 工具事件。
  • --kernel-trace：跟踪内核分发。
  • --memory-copy-trace / --memory-allocation-trace / --scratch-memory-trace：跟踪各种内存操作。
  • --rccl-trace / --rocdecode-trace：跟踪通信库或解码器操作。
• 细粒度跟踪（更精细的控制）:
  • --hip-runtime-trace vs --hip-compiler-trace：区分 HIP 运行器和编译器生成的调用。
  • --hsa-core-trace vs --hsa-amd-trace vs --hsa-image-trace vs --hsa-finalizer-trace：区分 HSA 的不同扩展 API。

1.2.3 性能计数器收集 (PMC) 选项

• --pmc：指定要收集的硬件性能计数器（如 SQ_WAVES，TA_FLAT_READ_WAVES）。多个计数器可用逗号或空格分隔。**注意**：所有计数器必须能在一次运行中同时采集，否则会失败。

1.2.4 PC 采样选项 (Beta功能)

• --pc-sampling-beta-enabled：启用程序计数器采样（测试版功能）。
• 可配置采样单元（instructions, cycles, time）、方法（stochastic, host_trap）和间隔。

1.2.5 后处理与摘要选项

对收集到的跟踪数据进行统计和摘要生成。

• --stats：为启用的跟踪类型收集统计信息（如调用次数、耗时）。
• -S, --summary：在分析结束时输出一个总的摘要。
• -D, --summary-per-domain：为每个跟踪域（如 HIP_API, KERNEL_DISPATCH）分别输出摘要。
• --summary-groups：使用正则表达式自定义摘要分组（如 KERNEL_DISPATCH|MEMORY_COPY）。
• -u, --summary-units：设置摘要中时间显示的单位（秒、毫秒、微秒等）。

1.2.6 内核命名选项

• -M, --mangled-kernels：显示内核的原始混淆名称（不进行反混淆）。
• -T, --truncate-kernels：截断反混淆后的内核名称（只显示基名）。
• --kernel-rename：使用 roctxRangePush/Pop 定义的区域名称来重命名内核。

1.2.7 过滤选项

用于缩小分析范围。

• --kernel-include-regex / --kernel-exclude-regex：通过正则表达式包含或排除特定的内核。
• -p, --collection-period：设置数据采集的时间周期（启动延迟:采集时长:重复次数），可用于周期性采样或分析特定阶段。
• --collection-period-unit：设置 -p 选项中使用的时间单位。

1.2.8 信息显示选项

• -L, --list-avail：列出所有可用的性能计数器和 PC 采样配置。

1.2.9 其他选项

• --log-level：设置日志级别。
• --preload：预加载指定的库（常用于调试器或 sanitizer）。
• --rocm-root：手动指定 ROCm 的安装路径。

1.3 总结

rocprofv3 是一个功能极其丰富的工具，其选项主要围绕以下几个方面：

• 采集什么：跟踪 API/内核/内存，还是硬件计数器。
• 如何输出：输出格式、文件名、目录。
• 如何处理数据：生成摘要、统计信息。
• 如何过滤：按内核名称、按时间范围过滤数据。

建议通过 -i 使用配置文件来管理复杂的分析会话，而不是在命令行中列出所有选项。

2 Perfetto分析pftrace

Perfetto 是 Google 开发的一套用于性能检测和跟踪分析的工具，而 ​Perfetto UI​ 是其基于网页的可视化界面，用于加载、可视化和分析通过 Perfetto 或系统跟踪（如 Android systrace）生成的性能跟踪文件（.perfetto-trace或 .ftrace等格式）。

Perfetto UI提供了在线分析pftrace功能：

• 抓取pftrace：rocprofv3 --sys-trace --output-format pftrace -o app.pftrace -- ./you_app
• 点击界面中的 ​​"Open trace file"​​ 按钮，从你的本地文件系统选择 .perfetto-trace, .ftrace, .ctrace, .pftrace或其他支持的跟踪文件。
• Perfetto UI 会将跟踪数据以时间线的形式展示出来。

 打开后可以看到根据时间线排列的API和事件等：