magic - trace：高分辨率追踪利器，解决应用难题，还能深入洞悉程序运行！

magic - trace 概述

magic - trace 能够收集并展示进程活动的高分辨率追踪信息，可用于解决生产环境中应用程序处理请求速度慢、了解代码实际运行情况、获取应用崩溃前活动历史等问题。它性能开销在 2% - 10% 之间，使用时无需修改应用程序，能以约 40 纳秒分辨率追踪函数调用，可呈现回溯约 10 毫秒的调用栈时间线。使用方式与 perf 类似，关键区别在于 perf 采样调用栈，magic - trace 利用 Intel Processor Trace 进行环形缓冲区快照，之后可通过交互式时间线查看情况。还能针对函数追踪或附加到进程上按 Ctrl + C 停止查看追踪信息。

用户评价

Francis Ricci 称 Magic - trace 是用过的最简单的命令行调试工具之一；Andrew Hunter 表示它不只是用于性能分析，能让人直接了解程序情况，建议用于深入了解程序的场景；Doug Patti 认为 perf 和 magic - trace 各有优势，magic - trace 能在任何缩放级别切片分析，可看到 70 纳秒函数的所有调用，这在 perf 中看不到。

安装

安装前要确保系统满足支持条件，如大多数虚拟机不支持，仅支持 Intel 处理器（Skylake 及以后型号），仅适用于 Linux 系统。可从最新版本页面获取二进制文件，预构建二进制文件需执行 `chmod +x magic - trace` 赋予权限，软件包则运行 `sudo dpkg -i magic - trace*.deb` 安装，安装后运行 `magic - trace - help` 测试，显示帮助信息则安装成功。

快速上手

有一个示例 C 程序，是 `man 3 dlopen` 示例的修改版本，下载编译运行后，运行 `magic - trace attach - pid $(pidof demo)`，看到成功附加消息后等待几秒按 Ctrl + C 停止，会生成 `trace.fxt.gz` 文件。打开 `magic - trace.org`，点击“Open trace file”选择文件展开追踪信息。使用快捷键操作，如按 `W` 放大、`S` 缩小等，还能测量 `cos` 函数运行时间，示例中约需 5.7 微秒。与 perf 工作流程不同，magic - trace 提出假设能力出色，如发现 `cos` 函数运行 6 微秒过长，放大后有粉色“[untraced]”单元格，以 root 权限重新运行并传递 `- trace - include - kernel` 参数可看到堆栈跟踪信息，示例程序调用两次 `cos` 函数，第二次耗时更短且无页面错误。

使用方法

magic - trace 持续记录控制流到环形缓冲区，触发条件时进行快照并重建调用栈。触发快照方式有两种：一是按 Ctrl + C 停止，未快照时对程序结束状态快照；二是应用程序调用函数时触发，通过 `- trigger` 标志实现，有不同选择方式。停止指示器可放在异步运行时调度器周期过长、服务器请求处理时间过长、垃圾回收器运行后、编译器通过后等场景，可保留在生产代码中，调用约消耗 10 微秒时间，仅在快照时产生开销。

文档

更多文档可在 magic - trace 维基页面查看。

讨论

可加入 Discord 实时交流，或在 GitHub 讨论组异步交流。

贡献

想为 magic - trace 做贡献，可先阅读构建说明，配置编辑器，浏览代码库，在问题跟踪器找入门项目。

隐私政策

magic - trace 不会将代码及派生内容（包括追踪信息）发送到任何地方，`magic - trace.org` 是 Perfetto 轻度修改版本，在浏览器运行，不会发送追踪信息，担心未来变化可搭建本地版 Perfetto UI 使用。

致谢

Tristan Hume 是 magic - trace 原作者，在 Jane Street 工作时编写，目前由 Jane Street 维护。感谢英特尔推广 Intel PT 技术，感谢 perf 开发者，`magic - trace.org` 是 Perfetto 分支，感谢 Google 相关人员，magic - trace 设计受许多现有技术影响，列出了参考资料。

脚注

1. perf 也能实现类似功能，但大多数人不这么用，magic - trace 通过 perf 驱动 Intel PT。2. 比 Broadwell 新的处理器也可用，但不常测试，时间分辨率约 1 微秒。3. https://github.com/actions/upload - artifact/issues/38