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TRACE — task timeline T0T1T2T3T4 CPU LOAD % TRACE · トレース/ランタイム解析
Percepio 主力 No.5

Tracealyzer for Linux

型番 / ID: TZ-LINUX
LinuxLTTngYocto/組込みLinux
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概要

Tracealyzer for Linux は、Linux(LTTng) のランタイム挙動を可視化するトレース解析ツールです。タスク(スレッド)スケジューリング・割込み・API呼出・ユーザイベントを詳細なタイムラインで表示し、コードが意図通り実行されているかを検証できます。CPU負荷・実行時間・スタック/ヒープなど30以上の相互リンクビューで、ソースコードからは見えない問題を解明します。

組込みLinux(Yocto・Buildroot 等)は、ゲートウェイ・HMI・エッジコンピューティング機器の標準プラットフォームです。一方で、マルチプロセス/マルチスレッド構成のスケジューリングやプロセス間の相互作用は、printk やログだけでは追い切れません。

【Linux(LTTng) との連携で特に重要な点】Linux標準のトレーサ LTTng(Linux Trace Toolkit next generation)のカーネル/ユーザ空間(UST)トレースを取り込み可視化。ターゲット側に Percepio 独自の計測コードを組み込む必要がありません。プロセス・スレッドのスケジューリング、システムコール、IRQ/softirq、LTTng-UST によるユーザ定義イベント。トレースプレビューにより、長時間・大容量のLinuxトレースも数秒で概観し、関心区間だけを高速に読み込んで解析できます。

ターゲットで LTTng によりトレースを記録し、Tracealyzer で読み込んで解析します(オフライン解析)。Yocto 等の主要ディストリビューションで LTTng は標準的に利用できます。 Tracealyzer は1つのパッケージです。どの対応OS向けにご購入いただいても製品本体は共通で、30以上の解析ビューをすべて利用でき、後からOSを変更・追加しても同じライセンスで継続利用できます。

主要仕様

Tracealyzer for Linux
対象RTOSLinux(LTTng)
可視化25+ ビュー(トレース/CPU負荷/スタック/通信フロー)
計測TraceRecorder(Apache 2.0)
取得スナップショット/ストリーミング
ホストWindows / Linux(x86-64)
FEATURE OVERVIEW

主要機能

Tracealyzer for Linux の主要な可視化機能を、実際の解析画面とともにご紹介します。各機能がどんな不具合の発見に役立つかまでを明記しています。これらのビューは全ての対応OSで共通です。

LIVE UIタスク実行トレース
TRACE VIEW

タスク実行トレース

タスク/スレッド・割込み・カーネルAPI呼出・ユーザイベントを時系列のタイムラインで可視化。スケジューリングが意図通りかを一目で確認でき、優先度逆転・想定外のプリエンプション・タスクの取りこぼしを発見できます。

LIVE UICPU負荷グラフ
CPU LOAD

CPU負荷グラフ

タスク/割込みごとのCPU使用率と総負荷を時系列で表示。負荷の高いホットスポットを特定して最適化の的を絞れるほか、負荷スパイクから処理の詰まり・ビジーループ・割込み過多を突き止められます。

LIVE UIカーネル・アウェアネス
KERNEL

カーネル・アウェアネス

セマフォ・ミューテックス・メッセージキュー・イベントフラグなどRTOSオブジェクトの状態遷移(Running/Ready/Blocked/Waiting)を可視化。どのタスクがどの資源で待たされているかが分かり、デッドロック・長時間ブロック・優先度逆転の原因特定に直結します。

LIVE UIヒープ/スタック解析
MEMORY

ヒープ/スタック解析

動的メモリ確保(malloc/free)とタスク別スタック使用量の推移を表示。右肩上がりのヒープ推移からメモリリークを、スタックの余裕不足からスタックオーバーフローの予兆を早期に発見でき、断片化の傾向も掴めます。

LIVE UI通信フロー/シーケンス
COMMUNICATION

通信フロー/シーケンス

スレッド間のIPC・同期イベントの相互作用をシーケンス図で集約表示。どのタスクが特定のキューやセマフォを介してやり取りしているかを俯瞰でき、想定外の依存関係・過剰なメッセージ往復・同期の取りこぼしを可視化します。

LIVE UIトレース統計・タイミング
STATISTICS

トレース統計・タイミング

実行時間・応答時間・周期などのタイミング指標を統計化し、性能グラフとともに表示。最大・最小の外れ値をクリックすると該当ジョブへドリルダウンでき、ワーストケースのレイテンシやジッタ、周期の乱れといった問題箇所へ即座に到達できます。

LIVE UIシステム構成
ARCHITECTURE

システム構成

アプリケーション・カーネル・ドライバ・ハードウェアの階層構造を俯瞰。システム全体の見通しを得られ、各層の関係を把握することで、問題がどの層で起きているかの切り分けを助けます。

LIVE UIユーザイベント/ライブ
STREAMING

ユーザイベント/ライブ

ユーザイベントで記録した任意データを時系列で表示し、J-Link RTT・ITM・TCP/IP・UDP等で長時間トレースをリアルタイム表示(printfの数百倍高速)。スナップショット方式にも対応し、再現性の低い間欠不具合を長時間ストリーミングで捕捉できます。

技術仕様

可視化・解析

Tracealyzer for Linux
トレースビュータスク・割込み・Linux(LTTng) API・ユーザイベントのタイムライン
CPU負荷タスク/ISR別・総CPU使用率(ホットスポット特定)
タイミング実行時間・応答時間・周期の統計(ジョブ単位)
メモリスタック余裕プロット・ヒープ割当時系列
WHY TRACEALYZER FOR LINUX(LTTNG)

Linux(LTTng) と Tracealyzer — 採用ポイント

組込みLinux(Yocto・Buildroot 等)は、ゲートウェイ・HMI・エッジコンピューティング機器の標準プラットフォームです。一方で、マルチプロセス/マルチスレッド構成のスケジューリングやプロセス間の相互作用は、printk やログだけでは追い切れません。

Linux(LTTng) 連携の特別事項

Tracealyzer for Linux
LTTngベースLinux標準のトレーサ LTTng(Linux Trace Toolkit next generation)のカーネル/ユーザ空間(UST)トレースを取り込み可視化。ターゲット側に Percepio 独自の計測コードを組み込む必要がありません
可視化対象プロセス・スレッドのスケジューリング、システムコール、IRQ/softirq、LTTng-UST によるユーザ定義イベント
大容量トレーストレースプレビューにより、長時間・大容量のLinuxトレースも数秒で概観し、関心区間だけを高速に読み込んで解析できます
RTOSと同一UIFreeRTOS等のMCU側とLinux側を同じツール・同じ操作感で解析可能。RTOS+Linuxの混在システムでツールを統一できます

こんな課題に

  • マルチプロセス構成での応答遅延・CPU占有・優先度問題の原因プロセス/スレッドを特定できる
  • カーネルスケジューラの実際の挙動(コア割り当て・プリエンプション)を時系列で検証できる
  • MCU(RTOS)とLinuxが混在する製品でも解析ツールを1つに統一でき、チームの学習コストを削減できる
Tracealyzer は1つのパッケージです。対象OSを問わず製品本体は共通で、主要な対応OSがあらかじめ同梱されています。後からOSを変更・追加しても同じライセンスでご利用いただけます。詳しくは Tracealyzer 本体ページ をご覧ください。
技術仕様

取得・連携

Tracealyzer for Linux
モードスナップショット(RAM)/ストリーミング
転送J-Link RTT / ITM / SWO / TCP/IP / UDP / USB CDC
IDESTM32CubeIDE / Keil MDK / IAR / Eclipse-GDB / Lauterbach
ライブラリPercepio TraceRecorder(GitHub・Apache 2.0)

主な用途

  • Linux 上のプロセス・スレッドの実行挙動を可視化する
  • 遅延・CPU競合の原因となっている処理を特定する
  • 組込みLinux 機器の性能問題を、実機の記録から解析する

導入メリット

  • 標準のトレース機構を利用でき、対象への改変が小さい
  • RTOS 側と同じ操作系で解析でき、担当者の学習が一度で済む
  • 長時間の記録から、問題の発生区間を絞り込める

よくある質問

Tracealyzer for Linux の見積もり・技術相談はできますか?
はい。Positive ONE Groupが取り扱っており、見積もり・技術相談に対応します。本ページのお問い合わせから対象MCUや数量をお知らせください。

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