api-trace2.txt: elminate section describing the public trace2 API
[alt-git.git] / Documentation / technical / api-trace2.txt
blob9d43909d068ef12540a6dd0da4e97e9ec15b9758
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, nor does it respect
28 `-c` 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 traditional `printf()` format and similar
38 to the `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":"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 The Trace2 public API is defined and documented in `trace2.h`; refer to it for
152 more information.  All public functions and macros are prefixed
153 with `trace2_` and are implemented in `trace2.c`.
155 There are no public Trace2 data structures.
157 The Trace2 code also defines a set of private functions and data types
158 in the `trace2/` directory.  These symbols are prefixed with `tr2_`
159 and should only be used by functions in `trace2.c` (or other private
160 source files in `trace2/`).
162 === Conventions for Public Functions and Macros
164 Some functions have a `_fl()` suffix to indicate that they take `file`
165 and `line-number` arguments.
167 Some functions have a `_va_fl()` suffix to indicate that they also
168 take a `va_list` argument.
170 Some functions have a `_printf_fl()` suffix to indicate that they also
171 take a `printf()` style format with a variable number of arguments.
173 CPP wrapper macros are defined to hide most of these details.
175 == Trace2 Target Formats
177 === NORMAL Format
179 Events are written as lines of the form:
181 ------------
182 [<time> SP <filename>:<line> SP+] <event-name> [[SP] <event-message>] LF
183 ------------
185 `<event-name>`::
187         is the event name.
189 `<event-message>`::
190         is a free-form `printf()` message intended for human consumption.
192 Note that this may contain embedded LF or CRLF characters that are
193 not escaped, so the event may spill across multiple lines.
195 If `GIT_TRACE2_BRIEF` or `trace2.normalBrief` is true, the `time`, `filename`,
196 and `line` fields are omitted.
198 This target is intended to be more of a summary (like GIT_TRACE) and
199 less detailed than the other targets.  It ignores thread, region, and
200 data messages, for example.
202 === PERF Format
204 Events are written as lines of the form:
206 ------------
207 [<time> SP <filename>:<line> SP+
208     BAR SP] d<depth> SP
209     BAR SP <thread-name> SP+
210     BAR SP <event-name> SP+
211     BAR SP [r<repo-id>] SP+
212     BAR SP [<t_abs>] SP+
213     BAR SP [<t_rel>] SP+
214     BAR SP [<category>] SP+
215     BAR SP DOTS* <perf-event-message>
216     LF
217 ------------
219 `<depth>`::
220         is the git process depth.  This is the number of parent
221         git processes.  A top-level git command has depth value "d0".
222         A child of it has depth value "d1".  A second level child
223         has depth value "d2" and so on.
225 `<thread-name>`::
226         is a unique name for the thread.  The primary thread
227         is called "main".  Other thread names are of the form "th%d:%s"
228         and include a unique number and the name of the thread-proc.
230 `<event-name>`::
231         is the event name.
233 `<repo-id>`::
234         when present, is a number indicating the repository
235         in use.  A `def_repo` event is emitted when a repository is
236         opened.  This defines the repo-id and associated worktree.
237         Subsequent repo-specific events will reference this repo-id.
239 Currently, this is always "r1" for the main repository.
240 This field is in anticipation of in-proc submodules in the future.
242 `<t_abs>`::
243         when present, is the absolute time in seconds since the
244         program started.
246 `<t_rel>`::
247         when present, is time in seconds relative to the start of
248         the current region.  For a thread-exit event, it is the elapsed
249         time of the thread.
251 `<category>`::
252         is present on region and data events and is used to
253         indicate a broad category, such as "index" or "status".
255 `<perf-event-message>`::
256         is a free-form `printf()` message intended for human consumption.
258 ------------
259 15:33:33.532712 wt-status.c:2310                  | d0 | main                     | region_enter | r1  |  0.126064 |           | status     | label:print
260 15:33:33.532712 wt-status.c:2331                  | d0 | main                     | region_leave | r1  |  0.127568 |  0.001504 | status     | label:print
261 ------------
263 If `GIT_TRACE2_PERF_BRIEF` or `trace2.perfBrief` is true, the `time`, `file`,
264 and `line` fields are omitted.
266 ------------
267 d0 | main                     | region_leave | r1  |  0.011717 |  0.009122 | index      | label:preload
268 ------------
270 The PERF target is intended for interactive performance analysis
271 during development and is quite noisy.
273 === EVENT Format
275 Each event is a JSON-object containing multiple key/value pairs
276 written as a single line and followed by a LF.
278 ------------
279 '{' <key> ':' <value> [',' <key> ':' <value>]* '}' LF
280 ------------
282 Some key/value pairs are common to all events and some are
283 event-specific.
285 ==== Common Key/Value Pairs
287 The following key/value pairs are common to all events:
289 ------------
291         "event":"version",
292         "sid":"20190408T191827.272759Z-H9b68c35f-P00003510",
293         "thread":"main",
294         "time":"2019-04-08T19:18:27.282761Z",
295         "file":"common-main.c",
296         "line":42,
297         ...
299 ------------
301 `"event":<event>`::
302         is the event name.
304 `"sid":<sid>`::
305         is the session-id.  This is a unique string to identify the
306         process instance to allow all events emitted by a process to
307         be identified.  A session-id is used instead of a PID because
308         PIDs are recycled by the OS.  For child git processes, the
309         session-id is prepended with the session-id of the parent git
310         process to allow parent-child relationships to be identified
311         during post-processing.
313 `"thread":<thread>`::
314         is the thread name.
316 `"time":<time>`::
317         is the UTC time of the event.
319 `"file":<filename>`::
320         is source file generating the event.
322 `"line":<line-number>`::
323         is the integer source line number generating the event.
325 `"repo":<repo-id>`::
326         when present, is the integer repo-id as described previously.
328 If `GIT_TRACE2_EVENT_BRIEF` or `trace2.eventBrief` is true, the `file`
329 and `line` fields are omitted from all events and the `time` field is
330 only present on the "start" and "atexit" events.
332 ==== Event-Specific Key/Value Pairs
334 `"version"`::
335         This event gives the version of the executable and the EVENT format. It
336         should always be the first event in a trace session. The EVENT format
337         version will be incremented if new event types are added, if existing
338         fields are removed, or if there are significant changes in
339         interpretation of existing events or fields. Smaller changes, such as
340         adding a new field to an existing event, will not require an increment
341         to the EVENT format version.
343 ------------
345         "event":"version",
346         ...
347         "evt":"3",                     # EVENT format version
348         "exe":"2.20.1.155.g426c96fcdb" # git version
350 ------------
352 `"too_many_files"`::
353         This event is written to the git-trace2-discard sentinel file if there
354         are too many files in the target trace directory (see the
355         trace2.maxFiles config option).
357 ------------
359         "event":"too_many_files",
360         ...
362 ------------
364 `"start"`::
365         This event contains the complete argv received by main().
367 ------------
369         "event":"start",
370         ...
371         "t_abs":0.001227, # elapsed time in seconds
372         "argv":["git","version"]
374 ------------
376 `"exit"`::
377         This event is emitted when git calls `exit()`.
379 ------------
381         "event":"exit",
382         ...
383         "t_abs":0.001227, # elapsed time in seconds
384         "code":0          # exit code
386 ------------
388 `"atexit"`::
389         This event is emitted by the Trace2 `atexit` routine during
390         final shutdown.  It should be the last event emitted by the
391         process.
393 (The elapsed time reported here is greater than the time reported in
394 the "exit" event because it runs after all other atexit tasks have
395 completed.)
397 ------------
399         "event":"atexit",
400         ...
401         "t_abs":0.001227, # elapsed time in seconds
402         "code":0          # exit code
404 ------------
406 `"signal"`::
407         This event is emitted when the program is terminated by a user
408         signal.  Depending on the platform, the signal event may
409         prevent the "atexit" event from being generated.
411 ------------
413         "event":"signal",
414         ...
415         "t_abs":0.001227,  # elapsed time in seconds
416         "signo":13         # SIGTERM, SIGINT, etc.
418 ------------
420 `"error"`::
421         This event is emitted when one of the `BUG()`, `bug()`, `error()`,
422         `die()`, `warning()`, or `usage()` functions are called.
424 ------------
426         "event":"error",
427         ...
428         "msg":"invalid option: --cahced", # formatted error message
429         "fmt":"invalid option: %s"        # error format string
431 ------------
433 The error event may be emitted more than once.  The format string
434 allows post-processors to group errors by type without worrying
435 about specific error arguments.
437 `"cmd_path"`::
438         This event contains the discovered full path of the git
439         executable (on platforms that are configured to resolve it).
441 ------------
443         "event":"cmd_path",
444         ...
445         "path":"C:/work/gfw/git.exe"
447 ------------
449 `"cmd_ancestry"`::
450         This event contains the text command name for the parent (and earlier
451         generations of parents) of the current process, in an array ordered from
452         nearest parent to furthest great-grandparent. It may not be implemented
453         on all platforms.
455 ------------
457         "event":"cmd_ancestry",
458         ...
459         "ancestry":["bash","tmux: server","systemd"]
461 ------------
463 `"cmd_name"`::
464         This event contains the command name for this git process
465         and the hierarchy of commands from parent git processes.
467 ------------
469         "event":"cmd_name",
470         ...
471         "name":"pack-objects",
472         "hierarchy":"push/pack-objects"
474 ------------
476 Normally, the "name" field contains the canonical name of the
477 command.  When a canonical name is not available, one of
478 these special values are used:
480 ------------
481 "_query_"            # "git --html-path"
482 "_run_dashed_"       # when "git foo" tries to run "git-foo"
483 "_run_shell_alias_"  # alias expansion to a shell command
484 "_run_git_alias_"    # alias expansion to a git command
485 "_usage_"            # usage error
486 ------------
488 `"cmd_mode"`::
489         This event, when present, describes the command variant. This
490         event may be emitted more than once.
492 ------------
494         "event":"cmd_mode",
495         ...
496         "name":"branch"
498 ------------
500 The "name" field is an arbitrary string to describe the command mode.
501 For example, checkout can checkout a branch or an individual file.
502 And these variations typically have different performance
503 characteristics that are not comparable.
505 `"alias"`::
506         This event is present when an alias is expanded.
508 ------------
510         "event":"alias",
511         ...
512         "alias":"l",             # registered alias
513         "argv":["log","--graph"] # alias expansion
515 ------------
517 `"child_start"`::
518         This event describes a child process that is about to be
519         spawned.
521 ------------
523         "event":"child_start",
524         ...
525         "child_id":2,
526         "child_class":"?",
527         "use_shell":false,
528         "argv":["git","rev-list","--objects","--stdin","--not","--all","--quiet"]
530         "hook_name":"<hook_name>"  # present when child_class is "hook"
531         "cd":"<path>"              # present when cd is required
533 ------------
535 The "child_id" field can be used to match this child_start with the
536 corresponding child_exit event.
538 The "child_class" field is a rough classification, such as "editor",
539 "pager", "transport/*", and "hook".  Unclassified children are classified
540 with "?".
542 `"child_exit"`::
543         This event is generated after the current process has returned
544         from the `waitpid()` and collected the exit information from the
545         child.
547 ------------
549         "event":"child_exit",
550         ...
551         "child_id":2,
552         "pid":14708,     # child PID
553         "code":0,        # child exit-code
554         "t_rel":0.110605 # observed run-time of child process
556 ------------
558 Note that the session-id of the child process is not available to
559 the current/spawning process, so the child's PID is reported here as
560 a hint for post-processing.  (But it is only a hint because the child
561 process may be a shell script which doesn't have a session-id.)
563 Note that the `t_rel` field contains the observed run time in seconds
564 for the child process (starting before the fork/exec/spawn and
565 stopping after the `waitpid()` and includes OS process creation overhead).
566 So this time will be slightly larger than the atexit time reported by
567 the child process itself.
569 `"child_ready"`::
570         This event is generated after the current process has started
571         a background process and released all handles to it.
573 ------------
575         "event":"child_ready",
576         ...
577         "child_id":2,
578         "pid":14708,     # child PID
579         "ready":"ready", # child ready state
580         "t_rel":0.110605 # observed run-time of child process
582 ------------
584 Note that the session-id of the child process is not available to
585 the current/spawning process, so the child's PID is reported here as
586 a hint for post-processing.  (But it is only a hint because the child
587 process may be a shell script which doesn't have a session-id.)
589 This event is generated after the child is started in the background
590 and given a little time to boot up and start working.  If the child
591 starts up normally while the parent is still waiting, the "ready"
592 field will have the value "ready".
593 If the child is too slow to start and the parent times out, the field
594 will have the value "timeout".
595 If the child starts but the parent is unable to probe it, the field
596 will have the value "error".
598 After the parent process emits this event, it will release all of its
599 handles to the child process and treat the child as a background
600 daemon.  So even if the child does eventually finish booting up,
601 the parent will not emit an updated event.
603 Note that the `t_rel` field contains the observed run time in seconds
604 when the parent released the child process into the background.
605 The child is assumed to be a long-running daemon process and may
606 outlive the parent process.  So the parent's child event times should
607 not be compared to the child's atexit times.
609 `"exec"`::
610         This event is generated before git attempts to `exec()`
611         another command rather than starting a child process.
613 ------------
615         "event":"exec",
616         ...
617         "exec_id":0,
618         "exe":"git",
619         "argv":["foo", "bar"]
621 ------------
623 The "exec_id" field is a command-unique id and is only useful if the
624 `exec()` fails and a corresponding exec_result event is generated.
626 `"exec_result"`::
627         This event is generated if the `exec()` fails and control
628         returns to the current git command.
630 ------------
632         "event":"exec_result",
633         ...
634         "exec_id":0,
635         "code":1      # error code (errno) from exec()
637 ------------
639 `"thread_start"`::
640         This event is generated when a thread is started.  It is
641         generated from *within* the new thread's thread-proc (because
642         it needs to access data in the thread's thread-local storage).
644 ------------
646         "event":"thread_start",
647         ...
648         "thread":"th02:preload_thread" # thread name
650 ------------
652 `"thread_exit"`::
653         This event is generated when a thread exits.  It is generated
654         from *within* the thread's thread-proc.
656 ------------
658         "event":"thread_exit",
659         ...
660         "thread":"th02:preload_thread", # thread name
661         "t_rel":0.007328                # thread elapsed time
663 ------------
665 `"def_param"`::
666         This event is generated to log a global parameter, such as a config
667         setting, command-line flag, or environment variable.
669 ------------
671         "event":"def_param",
672         ...
673         "scope":"global",
674         "param":"core.abbrev",
675         "value":"7"
677 ------------
679 `"def_repo"`::
680         This event defines a repo-id and associates it with the root
681         of the worktree.
683 ------------
685         "event":"def_repo",
686         ...
687         "repo":1,
688         "worktree":"/Users/jeffhost/work/gfw"
690 ------------
692 As stated earlier, the repo-id is currently always 1, so there will
693 only be one def_repo event.  Later, if in-proc submodules are
694 supported, a def_repo event should be emitted for each submodule
695 visited.
697 `"region_enter"`::
698         This event is generated when entering a region.
700 ------------
702         "event":"region_enter",
703         ...
704         "repo":1,                # optional
705         "nesting":1,             # current region stack depth
706         "category":"index",      # optional
707         "label":"do_read_index", # optional
708         "msg":".git/index"       # optional
710 ------------
712 The `category` field may be used in a future enhancement to
713 do category-based filtering.
715 `GIT_TRACE2_EVENT_NESTING` or `trace2.eventNesting` can be used to
716 filter deeply nested regions and data events.  It defaults to "2".
718 `"region_leave"`::
719         This event is generated when leaving a region.
721 ------------
723         "event":"region_leave",
724         ...
725         "repo":1,                # optional
726         "t_rel":0.002876,        # time spent in region in seconds
727         "nesting":1,             # region stack depth
728         "category":"index",      # optional
729         "label":"do_read_index", # optional
730         "msg":".git/index"       # optional
732 ------------
734 `"data"`::
735         This event is generated to log a thread- and region-local
736         key/value pair.
738 ------------
740         "event":"data",
741         ...
742         "repo":1,              # optional
743         "t_abs":0.024107,      # absolute elapsed time
744         "t_rel":0.001031,      # elapsed time in region/thread
745         "nesting":2,           # region stack depth
746         "category":"index",
747         "key":"read/cache_nr",
748         "value":"3552"
750 ------------
752 The "value" field may be an integer or a string.
754 `"data-json"`::
755         This event is generated to log a pre-formatted JSON string
756         containing structured data.
758 ------------
760         "event":"data_json",
761         ...
762         "repo":1,              # optional
763         "t_abs":0.015905,
764         "t_rel":0.015905,
765         "nesting":1,
766         "category":"process",
767         "key":"windows/ancestry",
768         "value":["bash.exe","bash.exe"]
770 ------------
772 == Example Trace2 API Usage
774 Here is a hypothetical usage of the Trace2 API showing the intended
775 usage (without worrying about the actual Git details).
777 Initialization::
779         Initialization happens in `main()`.  Behind the scenes, an
780         `atexit` and `signal` handler are registered.
782 ----------------
783 int main(int argc, const char **argv)
785         int exit_code;
787         trace2_initialize();
788         trace2_cmd_start(argv);
790         exit_code = cmd_main(argc, argv);
792         trace2_cmd_exit(exit_code);
794         return exit_code;
796 ----------------
798 Command Details::
800         After the basics are established, additional command
801         information can be sent to Trace2 as it is discovered.
803 ----------------
804 int cmd_checkout(int argc, const char **argv)
806         trace2_cmd_name("checkout");
807         trace2_cmd_mode("branch");
808         trace2_def_repo(the_repository);
810         // emit "def_param" messages for "interesting" config settings.
811         trace2_cmd_list_config();
813         if (do_something())
814             trace2_cmd_error("Path '%s': cannot do something", path);
816         return 0;
818 ----------------
820 Child Processes::
822         Wrap code spawning child processes.
824 ----------------
825 void run_child(...)
827         int child_exit_code;
828         struct child_process cmd = CHILD_PROCESS_INIT;
829         ...
830         cmd.trace2_child_class = "editor";
832         trace2_child_start(&cmd);
833         child_exit_code = spawn_child_and_wait_for_it();
834         trace2_child_exit(&cmd, child_exit_code);
836 ----------------
838 For example, the following fetch command spawned ssh, index-pack,
839 rev-list, and gc.  This example also shows that fetch took
840 5.199 seconds and of that 4.932 was in ssh.
842 ----------------
843 $ export GIT_TRACE2_BRIEF=1
844 $ export GIT_TRACE2=~/log.normal
845 $ git fetch origin
847 ----------------
849 ----------------
850 $ cat ~/log.normal
851 version 2.20.1.vfs.1.1.47.g534dbe1ad1
852 start git fetch origin
853 worktree /Users/jeffhost/work/gfw
854 cmd_name fetch (fetch)
855 child_start[0] ssh git@github.com ...
856 child_start[1] git index-pack ...
857 ... (Trace2 events from child processes omitted)
858 child_exit[1] pid:14707 code:0 elapsed:0.076353
859 child_exit[0] pid:14706 code:0 elapsed:4.931869
860 child_start[2] git rev-list ...
861 ... (Trace2 events from child process omitted)
862 child_exit[2] pid:14708 code:0 elapsed:0.110605
863 child_start[3] git gc --auto
864 ... (Trace2 events from child process omitted)
865 child_exit[3] pid:14709 code:0 elapsed:0.006240
866 exit elapsed:5.198503 code:0
867 atexit elapsed:5.198541 code:0
868 ----------------
870 When a git process is a (direct or indirect) child of another
871 git process, it inherits Trace2 context information.  This
872 allows the child to print the command hierarchy.  This example
873 shows gc as child[3] of fetch.  When the gc process reports
874 its name as "gc", it also reports the hierarchy as "fetch/gc".
875 (In this example, trace2 messages from the child process is
876 indented for clarity.)
878 ----------------
879 $ export GIT_TRACE2_BRIEF=1
880 $ export GIT_TRACE2=~/log.normal
881 $ git fetch origin
883 ----------------
885 ----------------
886 $ cat ~/log.normal
887 version 2.20.1.160.g5676107ecd.dirty
888 start git fetch official
889 worktree /Users/jeffhost/work/gfw
890 cmd_name fetch (fetch)
892 child_start[3] git gc --auto
893     version 2.20.1.160.g5676107ecd.dirty
894     start /Users/jeffhost/work/gfw/git gc --auto
895     worktree /Users/jeffhost/work/gfw
896     cmd_name gc (fetch/gc)
897     exit elapsed:0.001959 code:0
898     atexit elapsed:0.001997 code:0
899 child_exit[3] pid:20303 code:0 elapsed:0.007564
900 exit elapsed:3.868938 code:0
901 atexit elapsed:3.868970 code:0
902 ----------------
904 Regions::
906         Regions can be used to time an interesting section of code.
908 ----------------
909 void wt_status_collect(struct wt_status *s)
911         trace2_region_enter("status", "worktrees", s->repo);
912         wt_status_collect_changes_worktree(s);
913         trace2_region_leave("status", "worktrees", s->repo);
915         trace2_region_enter("status", "index", s->repo);
916         wt_status_collect_changes_index(s);
917         trace2_region_leave("status", "index", s->repo);
919         trace2_region_enter("status", "untracked", s->repo);
920         wt_status_collect_untracked(s);
921         trace2_region_leave("status", "untracked", s->repo);
924 void wt_status_print(struct wt_status *s)
926         trace2_region_enter("status", "print", s->repo);
927         switch (s->status_format) {
928             ...
929         }
930         trace2_region_leave("status", "print", s->repo);
932 ----------------
934 In this example, scanning for untracked files ran from +0.012568 to
935 +0.027149 (since the process started) and took 0.014581 seconds.
937 ----------------
938 $ export GIT_TRACE2_PERF_BRIEF=1
939 $ export GIT_TRACE2_PERF=~/log.perf
940 $ git status
943 $ cat ~/log.perf
944 d0 | main                     | version      |     |           |           |            | 2.20.1.160.g5676107ecd.dirty
945 d0 | main                     | start        |     |  0.001173 |           |            | git status
946 d0 | main                     | def_repo     | r1  |           |           |            | worktree:/Users/jeffhost/work/gfw
947 d0 | main                     | cmd_name     |     |           |           |            | status (status)
949 d0 | main                     | region_enter | r1  |  0.010988 |           | status     | label:worktrees
950 d0 | main                     | region_leave | r1  |  0.011236 |  0.000248 | status     | label:worktrees
951 d0 | main                     | region_enter | r1  |  0.011260 |           | status     | label:index
952 d0 | main                     | region_leave | r1  |  0.012542 |  0.001282 | status     | label:index
953 d0 | main                     | region_enter | r1  |  0.012568 |           | status     | label:untracked
954 d0 | main                     | region_leave | r1  |  0.027149 |  0.014581 | status     | label:untracked
955 d0 | main                     | region_enter | r1  |  0.027411 |           | status     | label:print
956 d0 | main                     | region_leave | r1  |  0.028741 |  0.001330 | status     | label:print
957 d0 | main                     | exit         |     |  0.028778 |           |            | code:0
958 d0 | main                     | atexit       |     |  0.028809 |           |            | code:0
959 ----------------
961 Regions may be nested.  This causes messages to be indented in the
962 PERF target, for example.
963 Elapsed times are relative to the start of the corresponding nesting
964 level as expected.  For example, if we add region message to:
966 ----------------
967 static enum path_treatment read_directory_recursive(struct dir_struct *dir,
968         struct index_state *istate, const char *base, int baselen,
969         struct untracked_cache_dir *untracked, int check_only,
970         int stop_at_first_file, const struct pathspec *pathspec)
972         enum path_treatment state, subdir_state, dir_state = path_none;
974         trace2_region_enter_printf("dir", "read_recursive", NULL, "%.*s", baselen, base);
975         ...
976         trace2_region_leave_printf("dir", "read_recursive", NULL, "%.*s", baselen, base);
977         return dir_state;
979 ----------------
981 We can further investigate the time spent scanning for untracked files.
983 ----------------
984 $ export GIT_TRACE2_PERF_BRIEF=1
985 $ export GIT_TRACE2_PERF=~/log.perf
986 $ git status
988 $ cat ~/log.perf
989 d0 | main                     | version      |     |           |           |            | 2.20.1.162.gb4ccea44db.dirty
990 d0 | main                     | start        |     |  0.001173 |           |            | git status
991 d0 | main                     | def_repo     | r1  |           |           |            | worktree:/Users/jeffhost/work/gfw
992 d0 | main                     | cmd_name     |     |           |           |            | status (status)
994 d0 | main                     | region_enter | r1  |  0.015047 |           | status     | label:untracked
995 d0 | main                     | region_enter |     |  0.015132 |           | dir        | ..label:read_recursive
996 d0 | main                     | region_enter |     |  0.016341 |           | dir        | ....label:read_recursive vcs-svn/
997 d0 | main                     | region_leave |     |  0.016422 |  0.000081 | dir        | ....label:read_recursive vcs-svn/
998 d0 | main                     | region_enter |     |  0.016446 |           | dir        | ....label:read_recursive xdiff/
999 d0 | main                     | region_leave |     |  0.016522 |  0.000076 | dir        | ....label:read_recursive xdiff/
1000 d0 | main                     | region_enter |     |  0.016612 |           | dir        | ....label:read_recursive git-gui/
1001 d0 | main                     | region_enter |     |  0.016698 |           | dir        | ......label:read_recursive git-gui/po/
1002 d0 | main                     | region_enter |     |  0.016810 |           | dir        | ........label:read_recursive git-gui/po/glossary/
1003 d0 | main                     | region_leave |     |  0.016863 |  0.000053 | dir        | ........label:read_recursive git-gui/po/glossary/
1005 d0 | main                     | region_enter |     |  0.031876 |           | dir        | ....label:read_recursive builtin/
1006 d0 | main                     | region_leave |     |  0.032270 |  0.000394 | dir        | ....label:read_recursive builtin/
1007 d0 | main                     | region_leave |     |  0.032414 |  0.017282 | dir        | ..label:read_recursive
1008 d0 | main                     | region_leave | r1  |  0.032454 |  0.017407 | status     | label:untracked
1010 d0 | main                     | exit         |     |  0.034279 |           |            | code:0
1011 d0 | main                     | atexit       |     |  0.034322 |           |            | code:0
1012 ----------------
1014 Trace2 regions are similar to the existing trace_performance_enter()
1015 and trace_performance_leave() routines, but are thread safe and
1016 maintain per-thread stacks of timers.
1018 Data Messages::
1020         Data messages added to a region.
1022 ----------------
1023 int read_index_from(struct index_state *istate, const char *path,
1024         const char *gitdir)
1026         trace2_region_enter_printf("index", "do_read_index", the_repository, "%s", path);
1028         ...
1030         trace2_data_intmax("index", the_repository, "read/version", istate->version);
1031         trace2_data_intmax("index", the_repository, "read/cache_nr", istate->cache_nr);
1033         trace2_region_leave_printf("index", "do_read_index", the_repository, "%s", path);
1035 ----------------
1037 This example shows that the index contained 3552 entries.
1039 ----------------
1040 $ export GIT_TRACE2_PERF_BRIEF=1
1041 $ export GIT_TRACE2_PERF=~/log.perf
1042 $ git status
1044 $ cat ~/log.perf
1045 d0 | main                     | version      |     |           |           |            | 2.20.1.156.gf9916ae094.dirty
1046 d0 | main                     | start        |     |  0.001173 |           |            | git status
1047 d0 | main                     | def_repo     | r1  |           |           |            | worktree:/Users/jeffhost/work/gfw
1048 d0 | main                     | cmd_name     |     |           |           |            | status (status)
1049 d0 | main                     | region_enter | r1  |  0.001791 |           | index      | label:do_read_index .git/index
1050 d0 | main                     | data         | r1  |  0.002494 |  0.000703 | index      | ..read/version:2
1051 d0 | main                     | data         | r1  |  0.002520 |  0.000729 | index      | ..read/cache_nr:3552
1052 d0 | main                     | region_leave | r1  |  0.002539 |  0.000748 | index      | label:do_read_index .git/index
1054 ----------------
1056 Thread Events::
1058         Thread messages added to a thread-proc.
1060 For example, the multi-threaded preload-index code can be
1061 instrumented with a region around the thread pool and then
1062 per-thread start and exit events within the thread-proc.
1064 ----------------
1065 static void *preload_thread(void *_data)
1067         // start the per-thread clock and emit a message.
1068         trace2_thread_start("preload_thread");
1070         // report which chunk of the array this thread was assigned.
1071         trace2_data_intmax("index", the_repository, "offset", p->offset);
1072         trace2_data_intmax("index", the_repository, "count", nr);
1074         do {
1075             ...
1076         } while (--nr > 0);
1077         ...
1079         // report elapsed time taken by this thread.
1080         trace2_thread_exit();
1081         return NULL;
1084 void preload_index(struct index_state *index,
1085         const struct pathspec *pathspec,
1086         unsigned int refresh_flags)
1088         trace2_region_enter("index", "preload", the_repository);
1090         for (i = 0; i < threads; i++) {
1091             ... /* create thread */
1092         }
1094         for (i = 0; i < threads; i++) {
1095             ... /* join thread */
1096         }
1098         trace2_region_leave("index", "preload", the_repository);
1100 ----------------
1102 In this example preload_index() was executed by the `main` thread
1103 and started the `preload` region.  Seven threads, named
1104 `th01:preload_thread` through `th07:preload_thread`, were started.
1105 Events from each thread are atomically appended to the shared target
1106 stream as they occur so they may appear in random order with respect
1107 other threads. Finally, the main thread waits for the threads to
1108 finish and leaves the region.
1110 Data events are tagged with the active thread name.  They are used
1111 to report the per-thread parameters.
1113 ----------------
1114 $ export GIT_TRACE2_PERF_BRIEF=1
1115 $ export GIT_TRACE2_PERF=~/log.perf
1116 $ git status
1118 $ cat ~/log.perf
1120 d0 | main                     | region_enter | r1  |  0.002595 |           | index      | label:preload
1121 d0 | th01:preload_thread      | thread_start |     |  0.002699 |           |            |
1122 d0 | th02:preload_thread      | thread_start |     |  0.002721 |           |            |
1123 d0 | th01:preload_thread      | data         | r1  |  0.002736 |  0.000037 | index      | offset:0
1124 d0 | th02:preload_thread      | data         | r1  |  0.002751 |  0.000030 | index      | offset:2032
1125 d0 | th03:preload_thread      | thread_start |     |  0.002711 |           |            |
1126 d0 | th06:preload_thread      | thread_start |     |  0.002739 |           |            |
1127 d0 | th01:preload_thread      | data         | r1  |  0.002766 |  0.000067 | index      | count:508
1128 d0 | th06:preload_thread      | data         | r1  |  0.002856 |  0.000117 | index      | offset:2540
1129 d0 | th03:preload_thread      | data         | r1  |  0.002824 |  0.000113 | index      | offset:1016
1130 d0 | th04:preload_thread      | thread_start |     |  0.002710 |           |            |
1131 d0 | th02:preload_thread      | data         | r1  |  0.002779 |  0.000058 | index      | count:508
1132 d0 | th06:preload_thread      | data         | r1  |  0.002966 |  0.000227 | index      | count:508
1133 d0 | th07:preload_thread      | thread_start |     |  0.002741 |           |            |
1134 d0 | th07:preload_thread      | data         | r1  |  0.003017 |  0.000276 | index      | offset:3048
1135 d0 | th05:preload_thread      | thread_start |     |  0.002712 |           |            |
1136 d0 | th05:preload_thread      | data         | r1  |  0.003067 |  0.000355 | index      | offset:1524
1137 d0 | th05:preload_thread      | data         | r1  |  0.003090 |  0.000378 | index      | count:508
1138 d0 | th07:preload_thread      | data         | r1  |  0.003037 |  0.000296 | index      | count:504
1139 d0 | th03:preload_thread      | data         | r1  |  0.002971 |  0.000260 | index      | count:508
1140 d0 | th04:preload_thread      | data         | r1  |  0.002983 |  0.000273 | index      | offset:508
1141 d0 | th04:preload_thread      | data         | r1  |  0.007311 |  0.004601 | index      | count:508
1142 d0 | th05:preload_thread      | thread_exit  |     |  0.008781 |  0.006069 |            |
1143 d0 | th01:preload_thread      | thread_exit  |     |  0.009561 |  0.006862 |            |
1144 d0 | th03:preload_thread      | thread_exit  |     |  0.009742 |  0.007031 |            |
1145 d0 | th06:preload_thread      | thread_exit  |     |  0.009820 |  0.007081 |            |
1146 d0 | th02:preload_thread      | thread_exit  |     |  0.010274 |  0.007553 |            |
1147 d0 | th07:preload_thread      | thread_exit  |     |  0.010477 |  0.007736 |            |
1148 d0 | th04:preload_thread      | thread_exit  |     |  0.011657 |  0.008947 |            |
1149 d0 | main                     | region_leave | r1  |  0.011717 |  0.009122 | index      | label:preload
1151 d0 | main                     | exit         |     |  0.029996 |           |            | code:0
1152 d0 | main                     | atexit       |     |  0.030027 |           |            | code:0
1153 ----------------
1155 In this example, the preload region took 0.009122 seconds.  The 7 threads
1156 took between 0.006069 and 0.008947 seconds to work on their portion of
1157 the index.  Thread "th01" worked on 508 items at offset 0.  Thread "th02"
1158 worked on 508 items at offset 2032.  Thread "th04" worked on 508 items
1159 at offset 508.
1161 This example also shows that thread names are assigned in a racy manner
1162 as each thread starts.
1164 Config (def param) Events::
1166           Dump "interesting" config values to trace2 log.
1168 We can optionally emit configuration events, see
1169 `trace2.configparams` in linkgit:git-config[1] for how to enable
1172 ----------------
1173 $ git config --system color.ui never
1174 $ git config --global color.ui always
1175 $ git config --local color.ui auto
1176 $ git config --list --show-scope | grep 'color.ui'
1177 system  color.ui=never
1178 global  color.ui=always
1179 local   color.ui=auto
1180 ----------------
1182 Then, mark the config `color.ui` as "interesting" config with
1183 `GIT_TRACE2_CONFIG_PARAMS`:
1185 ----------------
1186 $ export GIT_TRACE2_PERF_BRIEF=1
1187 $ export GIT_TRACE2_PERF=~/log.perf
1188 $ export GIT_TRACE2_CONFIG_PARAMS=color.ui
1189 $ git version
1191 $ cat ~/log.perf
1192 d0 | main                     | version      |     |           |           |              | ...
1193 d0 | main                     | start        |     |  0.001642 |           |              | /usr/local/bin/git version
1194 d0 | main                     | cmd_name     |     |           |           |              | version (version)
1195 d0 | main                     | def_param    |     |           |           | scope:system | color.ui:never
1196 d0 | main                     | def_param    |     |           |           | scope:global | color.ui:always
1197 d0 | main                     | def_param    |     |           |           | scope:local  | color.ui:auto
1198 d0 | main                     | data         | r0  |  0.002100 |  0.002100 | fsync        | fsync/writeout-only:0
1199 d0 | main                     | data         | r0  |  0.002126 |  0.002126 | fsync        | fsync/hardware-flush:0
1200 d0 | main                     | exit         |     |  0.000470 |           |              | code:0
1201 d0 | main                     | atexit       |     |  0.000477 |           |              | code:0
1202 ----------------
1203 == Future Work
1205 === Relationship to the Existing Trace Api (api-trace.txt)
1207 There are a few issues to resolve before we can completely
1208 switch to Trace2.
1210 * Updating existing tests that assume `GIT_TRACE` format messages.
1212 * How to best handle custom `GIT_TRACE_<key>` messages?
1214 ** The `GIT_TRACE_<key>` mechanism allows each <key> to write to a
1215 different file (in addition to just stderr).
1217 ** Do we want to maintain that ability or simply write to the existing
1218 Trace2 targets (and convert <key> to a "category").