TRACE · トレース／ランタイム解析概要
Percepio View for Zephyr は、Zephyr アプリケーション向けの無償トレース可視化ツールです。商用製品 Tracealyzer を基盤としており、固定優先度のスレッドが複雑に相互作用する Zephyr のマルチスレッド挙動を、タイムラインで直感的に理解・デバッグできます。
Percepio は Zephyr Project の活動メンバーとして、計測ライブラリ TraceRecorder を Zephyr へコントリビュートしてきました（現在は Zephyr カーネルに同梱）。View はその成果を Zephyr コミュニティへ無償提供するものです。View・Tracealyzer・TraceRecorder は Zephyr 公式ドキュメントにも記載されています。
View は単なる「イベントビューア」ではありません。ミューテックス・セマフォ・メッセージキューといったRTOSの概念や、Zephyr システムコールの意味を理解した可視化を行います。ブロッキングするシステムコールはラベル色で強調され、赤ラベル（ブロック）を選択すると対応する緑ラベル（復帰）も同時にハイライトされます。
計測は Zephyr 同梱の TraceRecorder を Kconfig で有効化するだけ。カーネルのトレースフックでコンテキストスイッチやシステムコールを記録し、TraceRecorder API で任意のユーザイベント（printf より高速）も同じタイムラインに記録できます。
主要仕様
| 種別 | Zephyr 向けトレースビューア（無償） |
|---|---|
| 表示 | トレースビュー・イベントリスト・通信フロー |
| 上位 | Profile（RTT/プロファイル）／Tracealyzer（全機能） |
画面で見る（Percepio View for Zephyr）
メイン画面（トレース／CPU負荷／イベントログ）
縦型トレースビュー・CPU負荷グラフ・イベントログ・フィルタを1画面に統合。Zephyr の k_sem_take / k_sleep 等のシステムコールが意味づけされて表示され、スレッドごとの実行状況を俯瞰できます。
ブロッキングの相互ハイライト
赤ラベル（ブロックしたシステムコール）を選択すると、対応する緑ラベル（復帰）が自動で強調されます。Selection Details には Blocked／Returned Success の時刻と所要時間が表示され、送信側イベントへのジャンプも可能です。
ユーザイベント（printf の高速な代替）
xTraceStringRegister でチャネルを登録し、xTracePrintF / xTracePrintF1 で変数値を記録。書式済み文字列＋静的引数の最適化により高速で、カーネルイベントと同じタイムライン上に表示されます。
RTOSを理解した可視化
| RTOSオブジェクト | ミューテックス・セマフォ・メッセージキューの意味を理解した表示 |
|---|---|
| システムコール | Zephyr システムコールの意味づけ。ブロッキング呼出を色で強調 |
| 関連イベント追跡 | 赤（ブロック）選択で対応する緑（復帰）を同時ハイライト。Selection Details から関連イベントへジャンプ |
| ユーザイベント | TraceRecorder API で任意データを記録（printf より高速）。カーネルイベントと同一タイムラインで表示 |
| 公式性 | Percepio は Zephyr Project 活動メンバー。TraceRecorder は Zephyr カーネルに同梱 |
スナップショット取得（GDB 連携）
| 方式 | ターゲットRAMのリングバッファに記録し、通常のGDBデバッガ接続で保存（スナップショット方式） |
|---|---|
| GDBコマンド | dump binary value trace.bin *RecorderDataPtr |
| VS Code | デバッガコンソールで「-exec <GDBコマンド>」として実行可能 |
| GUI自動化 | Trace → Open Snapshot Tool → Snapshot Engine に GDB を選択。GDBパス（例：arm-zephyr-eabi-gdb）・ビルドフォルダの .elf・「target remote localhost:<ポート>」を設定 |
| 活用例 | 散発的なタイムアウトのエラーハンドラにブレークポイントを設定し、直前のイベント列をスナップショットで確認 |
| 対応ボード | ハードウェア要件は最小限（タイムスタンプ等はZephyrカーネル側で処理）。600 を超えるボードで検証済み |
アップグレード
| Profile | J-Link RTTストリーミング＋プロファイリング |
|---|---|
| Tracealyzer | 長時間トレース・全ストリーミング・30+ビュー |
主な用途
- 開発中のアプリケーションの動作を、その場で確認する
- 本格的な解析の前に、当たりを付ける
- 追加のハードウェアなしで実行時の様子を見る
導入メリット
- 導入が軽く、まず動かして確認するという使い方ができる
- 常設の計測環境がなくても実行時の挙動を確認できる
- 本格的な解析ツールへの入り口として使える
よくある質問
Percepio View for Zephyr は本当に無償ですか？
トレースの取得方法は？
対応ボードに制限はありますか？
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