fsmonitor: fix race seen in t7527
[alt-git.git] / Documentation / technical / api-trace2.txt
blobbb13ca3db8b5f72e5754e8d925cf26a85b8304db
1 = Trace2 API
3 The Trace2 API can be used to print debug, performance, and telemetry
4 information to stderr or a file.  The Trace2 feature is inactive unless
5 explicitly enabled by enabling one or more Trace2 Targets.
7 The Trace2 API is intended to replace the existing (Trace1)
8 printf-style tracing provided by the existing `GIT_TRACE` and
9 `GIT_TRACE_PERFORMANCE` facilities.  During initial implementation,
10 Trace2 and Trace1 may operate in parallel.
12 The Trace2 API defines a set of high-level messages with known fields,
13 such as (`start`: `argv`) and (`exit`: {`exit-code`, `elapsed-time`}).
15 Trace2 instrumentation throughout the Git code base sends Trace2
16 messages to the enabled Trace2 Targets.  Targets transform these
17 messages content into purpose-specific formats and write events to
18 their data streams.  In this manner, the Trace2 API can drive
19 many different types of analysis.
21 Targets are defined using a VTable allowing easy extension to other
22 formats in the future.  This might be used to define a binary format,
23 for example.
25 Trace2 is controlled using `trace2.*` config values in the system and
26 global config files and `GIT_TRACE2*` environment variables.  Trace2 does
27 not read from repo local or worktree config files or respect `-c`
28 command line config settings.
30 == Trace2 Targets
32 Trace2 defines the following set of Trace2 Targets.
33 Format details are given in a later section.
35 === The Normal Format Target
37 The normal format target is a tradition printf format and similar
38 to GIT_TRACE format.  This format is enabled with the `GIT_TRACE2`
39 environment variable or the `trace2.normalTarget` system or global
40 config setting.
42 For example
44 ------------
45 $ export GIT_TRACE2=~/log.normal
46 $ git version
47 git version 2.20.1.155.g426c96fcdb
48 ------------
52 ------------
53 $ git config --global trace2.normalTarget ~/log.normal
54 $ git version
55 git version 2.20.1.155.g426c96fcdb
56 ------------
58 yields
60 ------------
61 $ cat ~/log.normal
62 12:28:42.620009 common-main.c:38                  version 2.20.1.155.g426c96fcdb
63 12:28:42.620989 common-main.c:39                  start git version
64 12:28:42.621101 git.c:432                         cmd_name version (version)
65 12:28:42.621215 git.c:662                         exit elapsed:0.001227 code:0
66 12:28:42.621250 trace2/tr2_tgt_normal.c:124       atexit elapsed:0.001265 code:0
67 ------------
69 === The Performance Format Target
71 The performance format target (PERF) is a column-based format to
72 replace GIT_TRACE_PERFORMANCE and is suitable for development and
73 testing, possibly to complement tools like gprof.  This format is
74 enabled with the `GIT_TRACE2_PERF` environment variable or the
75 `trace2.perfTarget` system or global config setting.
77 For example
79 ------------
80 $ export GIT_TRACE2_PERF=~/log.perf
81 $ git version
82 git version 2.20.1.155.g426c96fcdb
83 ------------
87 ------------
88 $ git config --global trace2.perfTarget ~/log.perf
89 $ git version
90 git version 2.20.1.155.g426c96fcdb
91 ------------
93 yields
95 ------------
96 $ cat ~/log.perf
97 12:28:42.620675 common-main.c:38                  | d0 | main                     | version      |     |           |           |            | 2.20.1.155.g426c96fcdb
98 12:28:42.621001 common-main.c:39                  | d0 | main                     | start        |     |  0.001173 |           |            | git version
99 12:28:42.621111 git.c:432                         | d0 | main                     | cmd_name     |     |           |           |            | version (version)
100 12:28:42.621225 git.c:662                         | d0 | main                     | exit         |     |  0.001227 |           |            | code:0
101 12:28:42.621259 trace2/tr2_tgt_perf.c:211         | d0 | main                     | atexit       |     |  0.001265 |           |            | code:0
102 ------------
104 === The Event Format Target
106 The event format target is a JSON-based format of event data suitable
107 for telemetry analysis.  This format is enabled with the `GIT_TRACE2_EVENT`
108 environment variable or the `trace2.eventTarget` system or global config
109 setting.
111 For example
113 ------------
114 $ export GIT_TRACE2_EVENT=~/log.event
115 $ git version
116 git version 2.20.1.155.g426c96fcdb
117 ------------
121 ------------
122 $ git config --global trace2.eventTarget ~/log.event
123 $ git version
124 git version 2.20.1.155.g426c96fcdb
125 ------------
127 yields
129 ------------
130 $ cat ~/log.event
131 {"event":"version","sid":"sid":"20190408T191610.507018Z-H9b68c35f-P000059a8","thread":"main","time":"2019-01-16T17:28:42.620713Z","file":"common-main.c","line":38,"evt":"3","exe":"2.20.1.155.g426c96fcdb"}
132 {"event":"start","sid":"20190408T191610.507018Z-H9b68c35f-P000059a8","thread":"main","time":"2019-01-16T17:28:42.621027Z","file":"common-main.c","line":39,"t_abs":0.001173,"argv":["git","version"]}
133 {"event":"cmd_name","sid":"20190408T191610.507018Z-H9b68c35f-P000059a8","thread":"main","time":"2019-01-16T17:28:42.621122Z","file":"git.c","line":432,"name":"version","hierarchy":"version"}
134 {"event":"exit","sid":"20190408T191610.507018Z-H9b68c35f-P000059a8","thread":"main","time":"2019-01-16T17:28:42.621236Z","file":"git.c","line":662,"t_abs":0.001227,"code":0}
135 {"event":"atexit","sid":"20190408T191610.507018Z-H9b68c35f-P000059a8","thread":"main","time":"2019-01-16T17:28:42.621268Z","file":"trace2/tr2_tgt_event.c","line":163,"t_abs":0.001265,"code":0}
136 ------------
138 === Enabling a Target
140 To enable a target, set the corresponding environment variable or
141 system or global config value to one of the following:
143 include::../trace2-target-values.txt[]
145 When trace files are written to a target directory, they will be named according
146 to the last component of the SID (optionally followed by a counter to avoid
147 filename collisions).
149 == Trace2 API
151 All public Trace2 functions and macros are defined in `trace2.h` and
152 `trace2.c`.  All public symbols are prefixed with `trace2_`.
154 There are no public Trace2 data structures.
156 The Trace2 code also defines a set of private functions and data types
157 in the `trace2/` directory.  These symbols are prefixed with `tr2_`
158 and should only be used by functions in `trace2.c`.
160 == Conventions for Public Functions and Macros
162 The functions defined by the Trace2 API are declared and documented
163 in `trace2.h`.  It defines the API functions and wrapper macros for
164 Trace2.
166 Some functions have a `_fl()` suffix to indicate that they take `file`
167 and `line-number` arguments.
169 Some functions have a `_va_fl()` suffix to indicate that they also
170 take a `va_list` argument.
172 Some functions have a `_printf_fl()` suffix to indicate that they also
173 take a varargs argument.
175 There are CPP wrapper macros and ifdefs to hide most of these details.
176 See `trace2.h` for more details.  The following discussion will only
177 describe the simplified forms.
179 == Public API
181 All Trace2 API functions send a message to all of the active
182 Trace2 Targets.  This section describes the set of available
183 messages.
185 It helps to divide these functions into groups for discussion
186 purposes.
188 === Basic Command Messages
190 These are concerned with the lifetime of the overall git process.
191 e.g: `void trace2_initialize_clock()`, `void trace2_initialize()`,
192 `int trace2_is_enabled()`, `void trace2_cmd_start(int argc, const char **argv)`.
194 === Command Detail Messages
196 These are concerned with describing the specific Git command
197 after the command line, config, and environment are inspected.
198 e.g: `void trace2_cmd_name(const char *name)`,
199 `void trace2_cmd_mode(const char *mode)`.
201 === Child Process Messages
203 These are concerned with the various spawned child processes,
204 including shell scripts, git commands, editors, pagers, and hooks.
206 e.g: `void trace2_child_start(struct child_process *cmd)`.
208 === Git Thread Messages
210 These messages are concerned with Git thread usage.
212 e.g: `void trace2_thread_start(const char *thread_name)`.
214 === Region and Data Messages
216 These are concerned with recording performance data
217 over regions or spans of code. e.g:
218 `void trace2_region_enter(const char *category, const char *label, const struct repository *repo)`.
220 Refer to trace2.h for details about all trace2 functions.
222 == Trace2 Target Formats
224 === NORMAL Format
226 Events are written as lines of the form:
228 ------------
229 [<time> SP <filename>:<line> SP+] <event-name> [[SP] <event-message>] LF
230 ------------
232 `<event-name>`::
234         is the event name.
236 `<event-message>`::
237         is a free-form printf message intended for human consumption.
239 Note that this may contain embedded LF or CRLF characters that are
240 not escaped, so the event may spill across multiple lines.
242 If `GIT_TRACE2_BRIEF` or `trace2.normalBrief` is true, the `time`, `filename`,
243 and `line` fields are omitted.
245 This target is intended to be more of a summary (like GIT_TRACE) and
246 less detailed than the other targets.  It ignores thread, region, and
247 data messages, for example.
249 === PERF Format
251 Events are written as lines of the form:
253 ------------
254 [<time> SP <filename>:<line> SP+
255     BAR SP] d<depth> SP
256     BAR SP <thread-name> SP+
257     BAR SP <event-name> SP+
258     BAR SP [r<repo-id>] SP+
259     BAR SP [<t_abs>] SP+
260     BAR SP [<t_rel>] SP+
261     BAR SP [<category>] SP+
262     BAR SP DOTS* <perf-event-message>
263     LF
264 ------------
266 `<depth>`::
267         is the git process depth.  This is the number of parent
268         git processes.  A top-level git command has depth value "d0".
269         A child of it has depth value "d1".  A second level child
270         has depth value "d2" and so on.
272 `<thread-name>`::
273         is a unique name for the thread.  The primary thread
274         is called "main".  Other thread names are of the form "th%d:%s"
275         and include a unique number and the name of the thread-proc.
277 `<event-name>`::
278         is the event name.
280 `<repo-id>`::
281         when present, is a number indicating the repository
282         in use.  A `def_repo` event is emitted when a repository is
283         opened.  This defines the repo-id and associated worktree.
284         Subsequent repo-specific events will reference this repo-id.
286 Currently, this is always "r1" for the main repository.
287 This field is in anticipation of in-proc submodules in the future.
289 `<t_abs>`::
290         when present, is the absolute time in seconds since the
291         program started.
293 `<t_rel>`::
294         when present, is time in seconds relative to the start of
295         the current region.  For a thread-exit event, it is the elapsed
296         time of the thread.
298 `<category>`::
299         is present on region and data events and is used to
300         indicate a broad category, such as "index" or "status".
302 `<perf-event-message>`::
303         is a free-form printf message intended for human consumption.
305 ------------
306 15:33:33.532712 wt-status.c:2310                  | d0 | main                     | region_enter | r1  |  0.126064 |           | status     | label:print
307 15:33:33.532712 wt-status.c:2331                  | d0 | main                     | region_leave | r1  |  0.127568 |  0.001504 | status     | label:print
308 ------------
310 If `GIT_TRACE2_PERF_BRIEF` or `trace2.perfBrief` is true, the `time`, `file`,
311 and `line` fields are omitted.
313 ------------
314 d0 | main                     | region_leave | r1  |  0.011717 |  0.009122 | index      | label:preload
315 ------------
317 The PERF target is intended for interactive performance analysis
318 during development and is quite noisy.
320 === EVENT Format
322 Each event is a JSON-object containing multiple key/value pairs
323 written as a single line and followed by a LF.
325 ------------
326 '{' <key> ':' <value> [',' <key> ':' <value>]* '}' LF
327 ------------
329 Some key/value pairs are common to all events and some are
330 event-specific.
332 ==== Common Key/Value Pairs
334 The following key/value pairs are common to all events:
336 ------------
338         "event":"version",
339         "sid":"20190408T191827.272759Z-H9b68c35f-P00003510",
340         "thread":"main",
341         "time":"2019-04-08T19:18:27.282761Z",
342         "file":"common-main.c",
343         "line":42,
344         ...
346 ------------
348 `"event":<event>`::
349         is the event name.
351 `"sid":<sid>`::
352         is the session-id.  This is a unique string to identify the
353         process instance to allow all events emitted by a process to
354         be identified.  A session-id is used instead of a PID because
355         PIDs are recycled by the OS.  For child git processes, the
356         session-id is prepended with the session-id of the parent git
357         process to allow parent-child relationships to be identified
358         during post-processing.
360 `"thread":<thread>`::
361         is the thread name.
363 `"time":<time>`::
364         is the UTC time of the event.
366 `"file":<filename>`::
367         is source file generating the event.
369 `"line":<line-number>`::
370         is the integer source line number generating the event.
372 `"repo":<repo-id>`::
373         when present, is the integer repo-id as described previously.
375 If `GIT_TRACE2_EVENT_BRIEF` or `trace2.eventBrief` is true, the `file`
376 and `line` fields are omitted from all events and the `time` field is
377 only present on the "start" and "atexit" events.
379 ==== Event-Specific Key/Value Pairs
381 `"version"`::
382         This event gives the version of the executable and the EVENT format. It
383         should always be the first event in a trace session. The EVENT format
384         version will be incremented if new event types are added, if existing
385         fields are removed, or if there are significant changes in
386         interpretation of existing events or fields. Smaller changes, such as
387         adding a new field to an existing event, will not require an increment
388         to the EVENT format version.
390 ------------
392         "event":"version",
393         ...
394         "evt":"3",                     # EVENT format version
395         "exe":"2.20.1.155.g426c96fcdb" # git version
397 ------------
399 `"too_many_files"`::
400         This event is written to the git-trace2-discard sentinel file if there
401         are too many files in the target trace directory (see the
402         trace2.maxFiles config option).
404 ------------
406         "event":"too_many_files",
407         ...
409 ------------
411 `"start"`::
412         This event contains the complete argv received by main().
414 ------------
416         "event":"start",
417         ...
418         "t_abs":0.001227, # elapsed time in seconds
419         "argv":["git","version"]
421 ------------
423 `"exit"`::
424         This event is emitted when git calls `exit()`.
426 ------------
428         "event":"exit",
429         ...
430         "t_abs":0.001227, # elapsed time in seconds
431         "code":0          # exit code
433 ------------
435 `"atexit"`::
436         This event is emitted by the Trace2 `atexit` routine during
437         final shutdown.  It should be the last event emitted by the
438         process.
440 (The elapsed time reported here is greater than the time reported in
441 the "exit" event because it runs after all other atexit tasks have
442 completed.)
444 ------------
446         "event":"atexit",
447         ...
448         "t_abs":0.001227, # elapsed time in seconds
449         "code":0          # exit code
451 ------------
453 `"signal"`::
454         This event is emitted when the program is terminated by a user
455         signal.  Depending on the platform, the signal event may
456         prevent the "atexit" event from being generated.
458 ------------
460         "event":"signal",
461         ...
462         "t_abs":0.001227,  # elapsed time in seconds
463         "signo":13         # SIGTERM, SIGINT, etc.
465 ------------
467 `"error"`::
468         This event is emitted when one of the `BUG()`, `error()`, `die()`,
469         `warning()`, or `usage()` functions are called.
471 ------------
473         "event":"error",
474         ...
475         "msg":"invalid option: --cahced", # formatted error message
476         "fmt":"invalid option: %s"        # error format string
478 ------------
480 The error event may be emitted more than once.  The format string
481 allows post-processors to group errors by type without worrying
482 about specific error arguments.
484 `"cmd_path"`::
485         This event contains the discovered full path of the git
486         executable (on platforms that are configured to resolve it).
488 ------------
490         "event":"cmd_path",
491         ...
492         "path":"C:/work/gfw/git.exe"
494 ------------
496 `"cmd_ancestry"`::
497         This event contains the text command name for the parent (and earlier
498         generations of parents) of the current process, in an array ordered from
499         nearest parent to furthest great-grandparent. It may not be implemented
500         on all platforms.
502 ------------
504         "event":"cmd_ancestry",
505         ...
506         "ancestry":["bash","tmux: server","systemd"]
508 ------------
510 `"cmd_name"`::
511         This event contains the command name for this git process
512         and the hierarchy of commands from parent git processes.
514 ------------
516         "event":"cmd_name",
517         ...
518         "name":"pack-objects",
519         "hierarchy":"push/pack-objects"
521 ------------
523 Normally, the "name" field contains the canonical name of the
524 command.  When a canonical name is not available, one of
525 these special values are used:
527 ------------
528 "_query_"            # "git --html-path"
529 "_run_dashed_"       # when "git foo" tries to run "git-foo"
530 "_run_shell_alias_"  # alias expansion to a shell command
531 "_run_git_alias_"    # alias expansion to a git command
532 "_usage_"            # usage error
533 ------------
535 `"cmd_mode"`::
536         This event, when present, describes the command variant This
537         event may be emitted more than once.
539 ------------
541         "event":"cmd_mode",
542         ...
543         "name":"branch"
545 ------------
547 The "name" field is an arbitrary string to describe the command mode.
548 For example, checkout can checkout a branch or an individual file.
549 And these variations typically have different performance
550 characteristics that are not comparable.
552 `"alias"`::
553         This event is present when an alias is expanded.
555 ------------
557         "event":"alias",
558         ...
559         "alias":"l",             # registered alias
560         "argv":["log","--graph"] # alias expansion
562 ------------
564 `"child_start"`::
565         This event describes a child process that is about to be
566         spawned.
568 ------------
570         "event":"child_start",
571         ...
572         "child_id":2,
573         "child_class":"?",
574         "use_shell":false,
575         "argv":["git","rev-list","--objects","--stdin","--not","--all","--quiet"]
577         "hook_name":"<hook_name>"  # present when child_class is "hook"
578         "cd":"<path>"              # present when cd is required
580 ------------
582 The "child_id" field can be used to match this child_start with the
583 corresponding child_exit event.
585 The "child_class" field is a rough classification, such as "editor",
586 "pager", "transport/*", and "hook".  Unclassified children are classified
587 with "?".
589 `"child_exit"`::
590         This event is generated after the current process has returned
591         from the waitpid() and collected the exit information from the
592         child.
594 ------------
596         "event":"child_exit",
597         ...
598         "child_id":2,
599         "pid":14708,     # child PID
600         "code":0,        # child exit-code
601         "t_rel":0.110605 # observed run-time of child process
603 ------------
605 Note that the session-id of the child process is not available to
606 the current/spawning process, so the child's PID is reported here as
607 a hint for post-processing.  (But it is only a hint because the child
608 process may be a shell script which doesn't have a session-id.)
610 Note that the `t_rel` field contains the observed run time in seconds
611 for the child process (starting before the fork/exec/spawn and
612 stopping after the waitpid() and includes OS process creation overhead).
613 So this time will be slightly larger than the atexit time reported by
614 the child process itself.
616 `"child_ready"`::
617         This event is generated after the current process has started
618         a background process and released all handles to it.
620 ------------
622         "event":"child_ready",
623         ...
624         "child_id":2,
625         "pid":14708,     # child PID
626         "ready":"ready", # child ready state
627         "t_rel":0.110605 # observed run-time of child process
629 ------------
631 Note that the session-id of the child process is not available to
632 the current/spawning process, so the child's PID is reported here as
633 a hint for post-processing.  (But it is only a hint because the child
634 process may be a shell script which doesn't have a session-id.)
636 This event is generated after the child is started in the background
637 and given a little time to boot up and start working.  If the child
638 startups normally and while the parent is still waiting, the "ready"
639 field will have the value "ready".
640 If the child is too slow to start and the parent times out, the field
641 will have the value "timeout".
642 If the child starts but the parent is unable to probe it, the field
643 will have the value "error".
645 After the parent process emits this event, it will release all of its
646 handles to the child process and treat the child as a background
647 daemon.  So even if the child does eventually finish booting up,
648 the parent will not emit an updated event.
650 Note that the `t_rel` field contains the observed run time in seconds
651 when the parent released the child process into the background.
652 The child is assumed to be a long-running daemon process and may
653 outlive the parent process.  So the parent's child event times should
654 not be compared to the child's atexit times.
656 `"exec"`::
657         This event is generated before git attempts to `exec()`
658         another command rather than starting a child process.
660 ------------
662         "event":"exec",
663         ...
664         "exec_id":0,
665         "exe":"git",
666         "argv":["foo", "bar"]
668 ------------
670 The "exec_id" field is a command-unique id and is only useful if the
671 `exec()` fails and a corresponding exec_result event is generated.
673 `"exec_result"`::
674         This event is generated if the `exec()` fails and control
675         returns to the current git command.
677 ------------
679         "event":"exec_result",
680         ...
681         "exec_id":0,
682         "code":1      # error code (errno) from exec()
684 ------------
686 `"thread_start"`::
687         This event is generated when a thread is started.  It is
688         generated from *within* the new thread's thread-proc (for TLS
689         reasons).
691 ------------
693         "event":"thread_start",
694         ...
695         "thread":"th02:preload_thread" # thread name
697 ------------
699 `"thread_exit"`::
700         This event is generated when a thread exits.  It is generated
701         from *within* the thread's thread-proc (for TLS reasons).
703 ------------
705         "event":"thread_exit",
706         ...
707         "thread":"th02:preload_thread", # thread name
708         "t_rel":0.007328                # thread elapsed time
710 ------------
712 `"def_param"`::
713         This event is generated to log a global parameter, such as a config
714         setting, command-line flag, or environment variable.
716 ------------
718         "event":"def_param",
719         ...
720         "param":"core.abbrev",
721         "value":"7"
723 ------------
725 `"def_repo"`::
726         This event defines a repo-id and associates it with the root
727         of the worktree.
729 ------------
731         "event":"def_repo",
732         ...
733         "repo":1,
734         "worktree":"/Users/jeffhost/work/gfw"
736 ------------
738 As stated earlier, the repo-id is currently always 1, so there will
739 only be one def_repo event.  Later, if in-proc submodules are
740 supported, a def_repo event should be emitted for each submodule
741 visited.
743 `"region_enter"`::
744         This event is generated when entering a region.
746 ------------
748         "event":"region_enter",
749         ...
750         "repo":1,                # optional
751         "nesting":1,             # current region stack depth
752         "category":"index",      # optional
753         "label":"do_read_index", # optional
754         "msg":".git/index"       # optional
756 ------------
758 The `category` field may be used in a future enhancement to
759 do category-based filtering.
761 `GIT_TRACE2_EVENT_NESTING` or `trace2.eventNesting` can be used to
762 filter deeply nested regions and data events.  It defaults to "2".
764 `"region_leave"`::
765         This event is generated when leaving a region.
767 ------------
769         "event":"region_leave",
770         ...
771         "repo":1,                # optional
772         "t_rel":0.002876,        # time spent in region in seconds
773         "nesting":1,             # region stack depth
774         "category":"index",      # optional
775         "label":"do_read_index", # optional
776         "msg":".git/index"       # optional
778 ------------
780 `"data"`::
781         This event is generated to log a thread- and region-local
782         key/value pair.
784 ------------
786         "event":"data",
787         ...
788         "repo":1,              # optional
789         "t_abs":0.024107,      # absolute elapsed time
790         "t_rel":0.001031,      # elapsed time in region/thread
791         "nesting":2,           # region stack depth
792         "category":"index",
793         "key":"read/cache_nr",
794         "value":"3552"
796 ------------
798 The "value" field may be an integer or a string.
800 `"data-json"`::
801         This event is generated to log a pre-formatted JSON string
802         containing structured data.
804 ------------
806         "event":"data_json",
807         ...
808         "repo":1,              # optional
809         "t_abs":0.015905,
810         "t_rel":0.015905,
811         "nesting":1,
812         "category":"process",
813         "key":"windows/ancestry",
814         "value":["bash.exe","bash.exe"]
816 ------------
818 == Example Trace2 API Usage
820 Here is a hypothetical usage of the Trace2 API showing the intended
821 usage (without worrying about the actual Git details).
823 Initialization::
825         Initialization happens in `main()`.  Behind the scenes, an
826         `atexit` and `signal` handler are registered.
828 ----------------
829 int main(int argc, const char **argv)
831         int exit_code;
833         trace2_initialize();
834         trace2_cmd_start(argv);
836         exit_code = cmd_main(argc, argv);
838         trace2_cmd_exit(exit_code);
840         return exit_code;
842 ----------------
844 Command Details::
846         After the basics are established, additional command
847         information can be sent to Trace2 as it is discovered.
849 ----------------
850 int cmd_checkout(int argc, const char **argv)
852         trace2_cmd_name("checkout");
853         trace2_cmd_mode("branch");
854         trace2_def_repo(the_repository);
856         // emit "def_param" messages for "interesting" config settings.
857         trace2_cmd_list_config();
859         if (do_something())
860             trace2_cmd_error("Path '%s': cannot do something", path);
862         return 0;
864 ----------------
866 Child Processes::
868         Wrap code spawning child processes.
870 ----------------
871 void run_child(...)
873         int child_exit_code;
874         struct child_process cmd = CHILD_PROCESS_INIT;
875         ...
876         cmd.trace2_child_class = "editor";
878         trace2_child_start(&cmd);
879         child_exit_code = spawn_child_and_wait_for_it();
880         trace2_child_exit(&cmd, child_exit_code);
882 ----------------
884 For example, the following fetch command spawned ssh, index-pack,
885 rev-list, and gc.  This example also shows that fetch took
886 5.199 seconds and of that 4.932 was in ssh.
888 ----------------
889 $ export GIT_TRACE2_BRIEF=1
890 $ export GIT_TRACE2=~/log.normal
891 $ git fetch origin
893 ----------------
895 ----------------
896 $ cat ~/log.normal
897 version 2.20.1.vfs.1.1.47.g534dbe1ad1
898 start git fetch origin
899 worktree /Users/jeffhost/work/gfw
900 cmd_name fetch (fetch)
901 child_start[0] ssh git@github.com ...
902 child_start[1] git index-pack ...
903 ... (Trace2 events from child processes omitted)
904 child_exit[1] pid:14707 code:0 elapsed:0.076353
905 child_exit[0] pid:14706 code:0 elapsed:4.931869
906 child_start[2] git rev-list ...
907 ... (Trace2 events from child process omitted)
908 child_exit[2] pid:14708 code:0 elapsed:0.110605
909 child_start[3] git gc --auto
910 ... (Trace2 events from child process omitted)
911 child_exit[3] pid:14709 code:0 elapsed:0.006240
912 exit elapsed:5.198503 code:0
913 atexit elapsed:5.198541 code:0
914 ----------------
916 When a git process is a (direct or indirect) child of another
917 git process, it inherits Trace2 context information.  This
918 allows the child to print the command hierarchy.  This example
919 shows gc as child[3] of fetch.  When the gc process reports
920 its name as "gc", it also reports the hierarchy as "fetch/gc".
921 (In this example, trace2 messages from the child process is
922 indented for clarity.)
924 ----------------
925 $ export GIT_TRACE2_BRIEF=1
926 $ export GIT_TRACE2=~/log.normal
927 $ git fetch origin
929 ----------------
931 ----------------
932 $ cat ~/log.normal
933 version 2.20.1.160.g5676107ecd.dirty
934 start git fetch official
935 worktree /Users/jeffhost/work/gfw
936 cmd_name fetch (fetch)
938 child_start[3] git gc --auto
939     version 2.20.1.160.g5676107ecd.dirty
940     start /Users/jeffhost/work/gfw/git gc --auto
941     worktree /Users/jeffhost/work/gfw
942     cmd_name gc (fetch/gc)
943     exit elapsed:0.001959 code:0
944     atexit elapsed:0.001997 code:0
945 child_exit[3] pid:20303 code:0 elapsed:0.007564
946 exit elapsed:3.868938 code:0
947 atexit elapsed:3.868970 code:0
948 ----------------
950 Regions::
952         Regions can be use to time an interesting section of code.
954 ----------------
955 void wt_status_collect(struct wt_status *s)
957         trace2_region_enter("status", "worktrees", s->repo);
958         wt_status_collect_changes_worktree(s);
959         trace2_region_leave("status", "worktrees", s->repo);
961         trace2_region_enter("status", "index", s->repo);
962         wt_status_collect_changes_index(s);
963         trace2_region_leave("status", "index", s->repo);
965         trace2_region_enter("status", "untracked", s->repo);
966         wt_status_collect_untracked(s);
967         trace2_region_leave("status", "untracked", s->repo);
970 void wt_status_print(struct wt_status *s)
972         trace2_region_enter("status", "print", s->repo);
973         switch (s->status_format) {
974             ...
975         }
976         trace2_region_leave("status", "print", s->repo);
978 ----------------
980 In this example, scanning for untracked files ran from +0.012568 to
981 +0.027149 (since the process started) and took 0.014581 seconds.
983 ----------------
984 $ export GIT_TRACE2_PERF_BRIEF=1
985 $ export GIT_TRACE2_PERF=~/log.perf
986 $ git status
989 $ cat ~/log.perf
990 d0 | main                     | version      |     |           |           |            | 2.20.1.160.g5676107ecd.dirty
991 d0 | main                     | start        |     |  0.001173 |           |            | git status
992 d0 | main                     | def_repo     | r1  |           |           |            | worktree:/Users/jeffhost/work/gfw
993 d0 | main                     | cmd_name     |     |           |           |            | status (status)
995 d0 | main                     | region_enter | r1  |  0.010988 |           | status     | label:worktrees
996 d0 | main                     | region_leave | r1  |  0.011236 |  0.000248 | status     | label:worktrees
997 d0 | main                     | region_enter | r1  |  0.011260 |           | status     | label:index
998 d0 | main                     | region_leave | r1  |  0.012542 |  0.001282 | status     | label:index
999 d0 | main                     | region_enter | r1  |  0.012568 |           | status     | label:untracked
1000 d0 | main                     | region_leave | r1  |  0.027149 |  0.014581 | status     | label:untracked
1001 d0 | main                     | region_enter | r1  |  0.027411 |           | status     | label:print
1002 d0 | main                     | region_leave | r1  |  0.028741 |  0.001330 | status     | label:print
1003 d0 | main                     | exit         |     |  0.028778 |           |            | code:0
1004 d0 | main                     | atexit       |     |  0.028809 |           |            | code:0
1005 ----------------
1007 Regions may be nested.  This causes messages to be indented in the
1008 PERF target, for example.
1009 Elapsed times are relative to the start of the corresponding nesting
1010 level as expected.  For example, if we add region message to:
1012 ----------------
1013 static enum path_treatment read_directory_recursive(struct dir_struct *dir,
1014         struct index_state *istate, const char *base, int baselen,
1015         struct untracked_cache_dir *untracked, int check_only,
1016         int stop_at_first_file, const struct pathspec *pathspec)
1018         enum path_treatment state, subdir_state, dir_state = path_none;
1020         trace2_region_enter_printf("dir", "read_recursive", NULL, "%.*s", baselen, base);
1021         ...
1022         trace2_region_leave_printf("dir", "read_recursive", NULL, "%.*s", baselen, base);
1023         return dir_state;
1025 ----------------
1027 We can further investigate the time spent scanning for untracked files.
1029 ----------------
1030 $ export GIT_TRACE2_PERF_BRIEF=1
1031 $ export GIT_TRACE2_PERF=~/log.perf
1032 $ git status
1034 $ cat ~/log.perf
1035 d0 | main                     | version      |     |           |           |            | 2.20.1.162.gb4ccea44db.dirty
1036 d0 | main                     | start        |     |  0.001173 |           |            | git status
1037 d0 | main                     | def_repo     | r1  |           |           |            | worktree:/Users/jeffhost/work/gfw
1038 d0 | main                     | cmd_name     |     |           |           |            | status (status)
1040 d0 | main                     | region_enter | r1  |  0.015047 |           | status     | label:untracked
1041 d0 | main                     | region_enter |     |  0.015132 |           | dir        | ..label:read_recursive
1042 d0 | main                     | region_enter |     |  0.016341 |           | dir        | ....label:read_recursive vcs-svn/
1043 d0 | main                     | region_leave |     |  0.016422 |  0.000081 | dir        | ....label:read_recursive vcs-svn/
1044 d0 | main                     | region_enter |     |  0.016446 |           | dir        | ....label:read_recursive xdiff/
1045 d0 | main                     | region_leave |     |  0.016522 |  0.000076 | dir        | ....label:read_recursive xdiff/
1046 d0 | main                     | region_enter |     |  0.016612 |           | dir        | ....label:read_recursive git-gui/
1047 d0 | main                     | region_enter |     |  0.016698 |           | dir        | ......label:read_recursive git-gui/po/
1048 d0 | main                     | region_enter |     |  0.016810 |           | dir        | ........label:read_recursive git-gui/po/glossary/
1049 d0 | main                     | region_leave |     |  0.016863 |  0.000053 | dir        | ........label:read_recursive git-gui/po/glossary/
1051 d0 | main                     | region_enter |     |  0.031876 |           | dir        | ....label:read_recursive builtin/
1052 d0 | main                     | region_leave |     |  0.032270 |  0.000394 | dir        | ....label:read_recursive builtin/
1053 d0 | main                     | region_leave |     |  0.032414 |  0.017282 | dir        | ..label:read_recursive
1054 d0 | main                     | region_leave | r1  |  0.032454 |  0.017407 | status     | label:untracked
1056 d0 | main                     | exit         |     |  0.034279 |           |            | code:0
1057 d0 | main                     | atexit       |     |  0.034322 |           |            | code:0
1058 ----------------
1060 Trace2 regions are similar to the existing trace_performance_enter()
1061 and trace_performance_leave() routines, but are thread safe and
1062 maintain per-thread stacks of timers.
1064 Data Messages::
1066         Data messages added to a region.
1068 ----------------
1069 int read_index_from(struct index_state *istate, const char *path,
1070         const char *gitdir)
1072         trace2_region_enter_printf("index", "do_read_index", the_repository, "%s", path);
1074         ...
1076         trace2_data_intmax("index", the_repository, "read/version", istate->version);
1077         trace2_data_intmax("index", the_repository, "read/cache_nr", istate->cache_nr);
1079         trace2_region_leave_printf("index", "do_read_index", the_repository, "%s", path);
1081 ----------------
1083 This example shows that the index contained 3552 entries.
1085 ----------------
1086 $ export GIT_TRACE2_PERF_BRIEF=1
1087 $ export GIT_TRACE2_PERF=~/log.perf
1088 $ git status
1090 $ cat ~/log.perf
1091 d0 | main                     | version      |     |           |           |            | 2.20.1.156.gf9916ae094.dirty
1092 d0 | main                     | start        |     |  0.001173 |           |            | git status
1093 d0 | main                     | def_repo     | r1  |           |           |            | worktree:/Users/jeffhost/work/gfw
1094 d0 | main                     | cmd_name     |     |           |           |            | status (status)
1095 d0 | main                     | region_enter | r1  |  0.001791 |           | index      | label:do_read_index .git/index
1096 d0 | main                     | data         | r1  |  0.002494 |  0.000703 | index      | ..read/version:2
1097 d0 | main                     | data         | r1  |  0.002520 |  0.000729 | index      | ..read/cache_nr:3552
1098 d0 | main                     | region_leave | r1  |  0.002539 |  0.000748 | index      | label:do_read_index .git/index
1100 ----------------
1102 Thread Events::
1104         Thread messages added to a thread-proc.
1106 For example, the multithreaded preload-index code can be
1107 instrumented with a region around the thread pool and then
1108 per-thread start and exit events within the threadproc.
1110 ----------------
1111 static void *preload_thread(void *_data)
1113         // start the per-thread clock and emit a message.
1114         trace2_thread_start("preload_thread");
1116         // report which chunk of the array this thread was assigned.
1117         trace2_data_intmax("index", the_repository, "offset", p->offset);
1118         trace2_data_intmax("index", the_repository, "count", nr);
1120         do {
1121             ...
1122         } while (--nr > 0);
1123         ...
1125         // report elapsed time taken by this thread.
1126         trace2_thread_exit();
1127         return NULL;
1130 void preload_index(struct index_state *index,
1131         const struct pathspec *pathspec,
1132         unsigned int refresh_flags)
1134         trace2_region_enter("index", "preload", the_repository);
1136         for (i = 0; i < threads; i++) {
1137             ... /* create thread */
1138         }
1140         for (i = 0; i < threads; i++) {
1141             ... /* join thread */
1142         }
1144         trace2_region_leave("index", "preload", the_repository);
1146 ----------------
1148 In this example preload_index() was executed by the `main` thread
1149 and started the `preload` region.  Seven threads, named
1150 `th01:preload_thread` through `th07:preload_thread`, were started.
1151 Events from each thread are atomically appended to the shared target
1152 stream as they occur so they may appear in random order with respect
1153 other threads. Finally, the main thread waits for the threads to
1154 finish and leaves the region.
1156 Data events are tagged with the active thread name.  They are used
1157 to report the per-thread parameters.
1159 ----------------
1160 $ export GIT_TRACE2_PERF_BRIEF=1
1161 $ export GIT_TRACE2_PERF=~/log.perf
1162 $ git status
1164 $ cat ~/log.perf
1166 d0 | main                     | region_enter | r1  |  0.002595 |           | index      | label:preload
1167 d0 | th01:preload_thread      | thread_start |     |  0.002699 |           |            |
1168 d0 | th02:preload_thread      | thread_start |     |  0.002721 |           |            |
1169 d0 | th01:preload_thread      | data         | r1  |  0.002736 |  0.000037 | index      | offset:0
1170 d0 | th02:preload_thread      | data         | r1  |  0.002751 |  0.000030 | index      | offset:2032
1171 d0 | th03:preload_thread      | thread_start |     |  0.002711 |           |            |
1172 d0 | th06:preload_thread      | thread_start |     |  0.002739 |           |            |
1173 d0 | th01:preload_thread      | data         | r1  |  0.002766 |  0.000067 | index      | count:508
1174 d0 | th06:preload_thread      | data         | r1  |  0.002856 |  0.000117 | index      | offset:2540
1175 d0 | th03:preload_thread      | data         | r1  |  0.002824 |  0.000113 | index      | offset:1016
1176 d0 | th04:preload_thread      | thread_start |     |  0.002710 |           |            |
1177 d0 | th02:preload_thread      | data         | r1  |  0.002779 |  0.000058 | index      | count:508
1178 d0 | th06:preload_thread      | data         | r1  |  0.002966 |  0.000227 | index      | count:508
1179 d0 | th07:preload_thread      | thread_start |     |  0.002741 |           |            |
1180 d0 | th07:preload_thread      | data         | r1  |  0.003017 |  0.000276 | index      | offset:3048
1181 d0 | th05:preload_thread      | thread_start |     |  0.002712 |           |            |
1182 d0 | th05:preload_thread      | data         | r1  |  0.003067 |  0.000355 | index      | offset:1524
1183 d0 | th05:preload_thread      | data         | r1  |  0.003090 |  0.000378 | index      | count:508
1184 d0 | th07:preload_thread      | data         | r1  |  0.003037 |  0.000296 | index      | count:504
1185 d0 | th03:preload_thread      | data         | r1  |  0.002971 |  0.000260 | index      | count:508
1186 d0 | th04:preload_thread      | data         | r1  |  0.002983 |  0.000273 | index      | offset:508
1187 d0 | th04:preload_thread      | data         | r1  |  0.007311 |  0.004601 | index      | count:508
1188 d0 | th05:preload_thread      | thread_exit  |     |  0.008781 |  0.006069 |            |
1189 d0 | th01:preload_thread      | thread_exit  |     |  0.009561 |  0.006862 |            |
1190 d0 | th03:preload_thread      | thread_exit  |     |  0.009742 |  0.007031 |            |
1191 d0 | th06:preload_thread      | thread_exit  |     |  0.009820 |  0.007081 |            |
1192 d0 | th02:preload_thread      | thread_exit  |     |  0.010274 |  0.007553 |            |
1193 d0 | th07:preload_thread      | thread_exit  |     |  0.010477 |  0.007736 |            |
1194 d0 | th04:preload_thread      | thread_exit  |     |  0.011657 |  0.008947 |            |
1195 d0 | main                     | region_leave | r1  |  0.011717 |  0.009122 | index      | label:preload
1197 d0 | main                     | exit         |     |  0.029996 |           |            | code:0
1198 d0 | main                     | atexit       |     |  0.030027 |           |            | code:0
1199 ----------------
1201 In this example, the preload region took 0.009122 seconds.  The 7 threads
1202 took between 0.006069 and 0.008947 seconds to work on their portion of
1203 the index.  Thread "th01" worked on 508 items at offset 0.  Thread "th02"
1204 worked on 508 items at offset 2032.  Thread "th04" worked on 508 items
1205 at offset 508.
1207 This example also shows that thread names are assigned in a racy manner
1208 as each thread starts and allocates TLS storage.
1210 == Future Work
1212 === Relationship to the Existing Trace Api (api-trace.txt)
1214 There are a few issues to resolve before we can completely
1215 switch to Trace2.
1217 * Updating existing tests that assume GIT_TRACE format messages.
1219 * How to best handle custom GIT_TRACE_<key> messages?
1221 ** The GIT_TRACE_<key> mechanism allows each <key> to write to a
1222 different file (in addition to just stderr).
1224 ** Do we want to maintain that ability or simply write to the existing
1225 Trace2 targets (and convert <key> to a "category").