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Système de profilage GPU

Le système de profilage GPU de suckless-ogl fournit une mesure temporelle haute précision pour les différentes étapes du pipeline de rendu. Il utilise les requêtes de minuterie OpenGL (GL_TIMESTAMP) pour mesurer le temps d'exécution réel sur le GPU.

Vue d'ensemble de l'implémentation

Composants principaux

  • GPUProfiler : La structure principale gérant la collection d'échantillons de performance.
  • AdaptiveSampler : Pour chaque étape, maintient un historique d'échantillons afin de fournir une « moyenne » lissée et filtrer le bruit.
  • Double tampon : Utilise deux ensembles de tampons de requêtes pour permettre au CPU de lire les résultats de l'image précédente (N-1) pendant l'enregistrement de l'image courante (N).

Mesure synchronisée (attente bloquante)

Pour garantir qu'aucune donnée n'est perdue (même lorsque le GPU est fortement chargé ou en retard), le profileur utilise une attente bloquante lors de la récupération des résultats :

  1. Au début de l'image N, le double tampon standard vérifie si les résultats de l'image N-1 sont prêts.
  2. Si non prêts, les approches standards ignorent la donnée (créant des lacunes).
  3. Notre approche : Nous attendons explicitement (glGetQueryObjectui64v), forçant le CPU à se synchroniser avec la fin de l'image précédente. Cela garantit une ligne temporelle continue et sans lacunes même lors de pics de performance.

Profilage conditionnel (overhead nul)

Comme les attentes bloquantes impactent les performances, le système est entièrement conditionnel :

  • Activé : Lorsque l'interface Timeline est visible (F3), que la journalisation des métriques est active (F4), ou que le Benchmark d'effets est en cours.
  • Désactivé : Aucune requête OpenGL n'est émise et aucune vérification de synchronisation n'est effectuée. L'impact sur les performances est effectivement nul.

Intégration

Le profilage est intégré dans la boucle principale app_render.

Utilisation dans le code

Modèle RAII (recommandé) : L'utilisation de la macro RAII simplifie le code et garantit que les étapes sont fermées correctement.

/* Début d'image (contrôlé par la visibilité de l'App) */
gpu_profiler_begin_frame(&app->gpu_profiler, frame_index);

/* ... */

/* Enregistrement d'une étape spécifique via RAII */
{
    GPU_STAGE_PROFILER(&app->gpu_profiler, "Geometry Pass", COLOR_HEX);
    // ... Commandes de rendu ...
} // L'étape se termine automatiquement ici

Modèle manuel :

gpu_profiler_start_stage(&app->gpu_profiler, "Geometry Pass", COLOR_HEX);
    // ... Commandes de rendu ...
gpu_profiler_end_stage(&app->gpu_profiler);

Visualisation

Les métriques de performance sont affichées dans l'interface de l'application (superposition Timeline) :

  • Barres : Représentation visuelle de la durée d'exécution relative au temps total d'image.
  • Hiérarchie : Les étapes imbriquées sont indentées.
  • Texte : Durée exacte en millisecondes (alignée à droite pour la lisibilité).

Contrôles :

  • F3 : Basculer la visibilité de la Timeline.
  • SHIFT+F3 : Basculer la position de la Timeline (Haut/Bas).
  • F4 : Basculer la journalisation des métriques dans la console.

Journal des modifications

  • 2026-04-03 :
  • Instrumentation Tracy Sync : Ajout de marqueurs PROFILE_ZONE autour du readback des queries GPU, sync SSBO des sondes GI, chaîne de dispatch du tri GPU, et upload UBO PostProcess pour détecter les stalls de pipeline CPU-GPU.

  • Étude d'utilisation GPU : Voir Optimisation de l'Utilisation GPU pour l'analyse complète (baseline, hypothèses, mesures Tracy, diagnostic révisé).

  • 2026-02-08 :

  • Support RAII : Ajout de la macro GPU_STAGE_PROFILER pour la gestion automatique des étapes (code plus propre, retours anticipés plus sûrs).
  • Instrumentation : Instrumentation de l'étape UI Overlay pour combler le dernier manque dans la timeline GPU.
  • Robustesse : Correction de la disparition de la superposition lors des redimensionnements/blocages en maintenant indéfiniment le dernier état d'image valide.
  • Intégrité des données : Passage à la récupération bloquante des requêtes pour une fiabilité à 100 % même sous charge.
  • Performance : Implémentation du Profilage conditionnel pour un overhead nul lorsque masqué.
  • UX : Métriques temporelles alignées à droite dans la superposition Timeline pour une comparaison facilitée.
  • Correctifs : Résolution des avertissements d'état de texture OpenGL dans le backend de rendu de l'interface.
  • Intégration Benchmark : Le profileur s'active automatiquement lorsque effect_benchmark est en cours d'exécution pour éviter les blocages.