sideband: diagnose more sideband anomalies
[git] / trace2.h
1 #ifndef TRACE2_H
2 #define TRACE2_H
3
4 /**
5  * The Trace2 API can be used to print debug, performance, and telemetry
6  * information to stderr or a file.  The Trace2 feature is inactive unless
7  * explicitly enabled by enabling one or more Trace2 Targets.
8  *
9  * The Trace2 API is intended to replace the existing (Trace1)
10  * printf-style tracing provided by the existing `GIT_TRACE` and
11  * `GIT_TRACE_PERFORMANCE` facilities.  During initial implementation,
12  * Trace2 and Trace1 may operate in parallel.
13  *
14  * The Trace2 API defines a set of high-level messages with known fields,
15  * such as (`start`: `argv`) and (`exit`: {`exit-code`, `elapsed-time`}).
16  *
17  * Trace2 instrumentation throughout the Git code base sends Trace2
18  * messages to the enabled Trace2 Targets.  Targets transform these
19  * messages content into purpose-specific formats and write events to
20  * their data streams.  In this manner, the Trace2 API can drive
21  * many different types of analysis.
22  *
23  * Targets are defined using a VTable allowing easy extension to other
24  * formats in the future.  This might be used to define a binary format,
25  * for example.
26  *
27  * Trace2 is controlled using `trace2.*` config values in the system and
28  * global config files and `GIT_TRACE2*` environment variables.  Trace2 does
29  * not read from repo local or worktree config files or respect `-c`
30  * command line config settings.
31  *
32  * For more info about: trace2 targets, conventions for public functions and
33  * macros, trace2 target formats and examples on trace2 API usage refer to
34  * Documentation/technical/api-trace2.txt
35  *
36  */
37
38 struct child_process;
39 struct repository;
40 struct json_writer;
41
42 /*
43  * The public TRACE2 routines are grouped into the following groups:
44  *
45  * [] trace2_initialize -- initialization.
46  * [] trace2_cmd_*      -- emit command/control messages.
47  * [] trace2_child*     -- emit child start/stop messages.
48  * [] trace2_exec*      -- emit exec start/stop messages.
49  * [] trace2_thread*    -- emit thread start/stop messages.
50  * [] trace2_def*       -- emit definition/parameter mesasges.
51  * [] trace2_region*    -- emit region nesting messages.
52  * [] trace2_data*      -- emit region/thread/repo data messages.
53  * [] trace2_printf*    -- legacy trace[1] messages.
54  */
55
56 /*
57  * Initialize the TRACE2 clock and do nothing else, in particular
58  * no mallocs, no system inspection, and no environment inspection.
59  *
60  * This should be called at the very top of main() to capture the
61  * process start time.  This is intended to reduce chicken-n-egg
62  * bootstrap pressure.
63  *
64  * It is safe to call this more than once.  This allows capturing
65  * absolute startup costs on Windows which uses a little trickery
66  * to do setup work before common-main.c:main() is called.
67  *
68  * The main trace2_initialize_fl() may be called a little later
69  * after more infrastructure is established.
70  */
71 void trace2_initialize_clock(void);
72
73 /*
74  * Initialize TRACE2 tracing facility if any of the builtin TRACE2
75  * targets are enabled in the system config or the environment.
76  * This includes setting up the Trace2 thread local storage (TLS).
77  * Emits a 'version' message containing the version of git
78  * and the Trace2 protocol.
79  *
80  * This function should be called from `main()` as early as possible in
81  * the life of the process after essential process initialization.
82  *
83  * Cleanup/Termination is handled automatically by a registered
84  * atexit() routine.
85  */
86 void trace2_initialize_fl(const char *file, int line);
87
88 #define trace2_initialize() trace2_initialize_fl(__FILE__, __LINE__)
89
90 /*
91  * Return 1 if trace2 is enabled (at least one target is active).
92  */
93 int trace2_is_enabled(void);
94
95 /*
96  * Emit a 'start' event with the original (unmodified) argv.
97  */
98 void trace2_cmd_start_fl(const char *file, int line, const char **argv);
99
100 #define trace2_cmd_start(argv) trace2_cmd_start_fl(__FILE__, __LINE__, (argv))
101
102 /*
103  * Emit an 'exit' event.
104  *
105  * Write the exit-code that will be passed to exit() or returned
106  * from main().
107  *
108  * Use this prior to actually calling exit().
109  * See "#define exit()" in git-compat-util.h
110  */
111 int trace2_cmd_exit_fl(const char *file, int line, int code);
112
113 #define trace2_cmd_exit(code) (trace2_cmd_exit_fl(__FILE__, __LINE__, (code)))
114
115 /*
116  * Emit an 'error' event.
117  *
118  * Write an error message to the TRACE2 targets.
119  */
120 void trace2_cmd_error_va_fl(const char *file, int line, const char *fmt,
121                             va_list ap);
122
123 #define trace2_cmd_error_va(fmt, ap) \
124         trace2_cmd_error_va_fl(__FILE__, __LINE__, (fmt), (ap))
125
126 /*
127  * Emit a 'pathname' event with the canonical pathname of the current process
128  * This gives post-processors a simple field to identify the command without
129  * having to parse the argv.  For example, to distinguish invocations from
130  * installed versus debug executables.
131  */
132 void trace2_cmd_path_fl(const char *file, int line, const char *pathname);
133
134 #define trace2_cmd_path(p) trace2_cmd_path_fl(__FILE__, __LINE__, (p))
135
136 /*
137  * Emit a 'cmd_name' event with the canonical name of the command.
138  * This gives post-processors a simple field to identify the command
139  * without having to parse the argv.
140  */
141 void trace2_cmd_name_fl(const char *file, int line, const char *name);
142
143 #define trace2_cmd_name(v) trace2_cmd_name_fl(__FILE__, __LINE__, (v))
144
145 /*
146  * Emit a 'cmd_mode' event to further describe the command being run.
147  * For example, "checkout" can checkout a single file or can checkout a
148  * different branch.  This gives post-processors a simple field to compare
149  * equivalent commands without having to parse the argv.
150  */
151 void trace2_cmd_mode_fl(const char *file, int line, const char *mode);
152
153 #define trace2_cmd_mode(sv) trace2_cmd_mode_fl(__FILE__, __LINE__, (sv))
154
155 /*
156  * Emits an "alias" message containing the alias used and the argument
157  * expansion.
158  */
159 void trace2_cmd_alias_fl(const char *file, int line, const char *alias,
160                          const char **argv);
161
162 #define trace2_cmd_alias(alias, argv) \
163         trace2_cmd_alias_fl(__FILE__, __LINE__, (alias), (argv))
164
165 /*
166  * Emit one or more 'def_param' events for "important" configuration
167  * settings.
168  *
169  * Use the TR2_SYSENV_CFG_PARAM setting to register a comma-separated
170  * list of patterns configured important.  For example:
171  *     git config --system trace2.configParams 'core.*,remote.*.url'
172  * or:
173  *     GIT_TRACE2_CONFIG_PARAMS=core.*,remote.*.url"
174  *
175  * Note: this routine does a read-only iteration on the config data
176  * (using read_early_config()), so it must not be called until enough
177  * of the process environment has been established.  This includes the
178  * location of the git and worktree directories, expansion of any "-c"
179  * and "-C" command line options, and etc.
180  */
181 void trace2_cmd_list_config_fl(const char *file, int line);
182
183 #define trace2_cmd_list_config() trace2_cmd_list_config_fl(__FILE__, __LINE__)
184
185 /*
186  * Emit one or more 'def_param' events for "important" environment variables.
187  *
188  * Use the TR2_SYSENV_ENV_VARS setting to register a comma-separated list of
189  * environment variables considered important.  For example:
190  *     git config --system trace2.envVars 'GIT_HTTP_USER_AGENT,GIT_CONFIG'
191  * or:
192  *     GIT_TRACE2_ENV_VARS="GIT_HTTP_USER_AGENT,GIT_CONFIG"
193  */
194 void trace2_cmd_list_env_vars_fl(const char *file, int line);
195
196 #define trace2_cmd_list_env_vars() trace2_cmd_list_env_vars_fl(__FILE__, __LINE__)
197
198 /*
199  * Emit a "def_param" event for the given config key/value pair IF
200  * we consider the key to be "important".
201  *
202  * Use this for new/updated config settings created/updated after
203  * trace2_cmd_list_config() is called.
204  */
205 void trace2_cmd_set_config_fl(const char *file, int line, const char *key,
206                               const char *value);
207
208 #define trace2_cmd_set_config(k, v) \
209         trace2_cmd_set_config_fl(__FILE__, __LINE__, (k), (v))
210
211 /**
212  * Emits a "child_start" message containing the "child-id",
213  * "child-argv", and "child-classification".
214  *
215  * Before calling optionally set "cmd->trace2_child_class" to a string
216  * describing the type of the child process.  For example, "editor" or
217  * "pager".
218  *
219  * This function assigns a unique "child-id" to `cmd->trace2_child_id`.
220  * This field is used later during the "child_exit" message to associate
221  * it with the "child_start" message.
222  *
223  * This function should be called before spawning the child process.
224  */
225 void trace2_child_start_fl(const char *file, int line,
226                            struct child_process *cmd);
227
228 #define trace2_child_start(cmd) trace2_child_start_fl(__FILE__, __LINE__, (cmd))
229
230 /**
231  * Emits a "child_exit" message containing the "child-id",
232  * the child's elapsed time and exit-code.
233  *
234  * The reported elapsed time includes the process creation overhead and
235  * time spend waiting for it to exit, so it may be slightly longer than
236  * the time reported by the child itself.
237  *
238  * This function should be called after reaping the child process.
239  */
240 void trace2_child_exit_fl(const char *file, int line, struct child_process *cmd,
241                           int child_exit_code);
242
243 #define trace2_child_exit(cmd, code) \
244         trace2_child_exit_fl(__FILE__, __LINE__, (cmd), (code))
245
246 /**
247  * Emit an 'exec' event prior to calling one of exec(), execv(),
248  * execvp(), and etc.  On Unix-derived systems, this will be the
249  * last event emitted for the current process, unless the exec
250  * fails.  On Windows, exec() behaves like 'child_start' and a
251  * waitpid(), so additional events may be emitted.
252  *
253  * Returns a unique "exec-id".  This value is used later
254  * if the exec() fails and a "exec-result" message is necessary.
255  */
256 int trace2_exec_fl(const char *file, int line, const char *exe,
257                    const char **argv);
258
259 #define trace2_exec(exe, argv) trace2_exec_fl(__FILE__, __LINE__, (exe), (argv))
260
261 /**
262  * Emit an 'exec_result' when possible.  On Unix-derived systems,
263  * this should be called after exec() returns (which only happens
264  * when there is an error starting the new process).  On Windows,
265  * this should be called after the waitpid().
266  *
267  * The "exec_id" should be the value returned from trace2_exec().
268  */
269 void trace2_exec_result_fl(const char *file, int line, int exec_id, int code);
270
271 #define trace2_exec_result(id, code) \
272         trace2_exec_result_fl(__FILE__, __LINE__, (id), (code))
273
274 /*
275  * Emit a 'thread_start' event.  This must be called from inside the
276  * thread-proc to set up the trace2 TLS data for the thread.
277  *
278  * Thread names should be descriptive, like "preload_index".
279  * Thread names will be decorated with an instance number automatically.
280  */
281 void trace2_thread_start_fl(const char *file, int line,
282                             const char *thread_name);
283
284 #define trace2_thread_start(thread_name) \
285         trace2_thread_start_fl(__FILE__, __LINE__, (thread_name))
286
287 /*
288  * Emit a 'thread_exit' event.  This must be called from inside the
289  * thread-proc to report thread-specific data and cleanup TLS data
290  * for the thread.
291  */
292 void trace2_thread_exit_fl(const char *file, int line);
293
294 #define trace2_thread_exit() trace2_thread_exit_fl(__FILE__, __LINE__)
295
296 /*
297  * Emits a "def_param" message containing a key/value pair.
298  *
299  * This message is intended to report some global aspect of the current
300  * command, such as a configuration setting or command line switch that
301  * significantly affects program performance or behavior, such as
302  * `core.abbrev`, `status.showUntrackedFiles`, or `--no-ahead-behind`.
303  */
304 void trace2_def_param_fl(const char *file, int line, const char *param,
305                          const char *value);
306
307 #define trace2_def_param(param, value) \
308         trace2_def_param_fl(__FILE__, __LINE__, (param), (value))
309
310 /*
311  * Tell trace2 about a newly instantiated repo object and assign
312  * a trace2-repo-id to be used in subsequent activity events.
313  *
314  * Emits a 'worktree' event for this repo instance.
315  *
316  * Region and data messages may refer to this repo-id.
317  *
318  * The main/top-level repository will have repo-id value 1 (aka "r1").
319  *
320  * The repo-id field is in anticipation of future in-proc submodule
321  * repositories.
322  */
323 void trace2_def_repo_fl(const char *file, int line, struct repository *repo);
324
325 #define trace2_def_repo(repo) trace2_def_repo_fl(__FILE__, __LINE__, repo)
326
327 /**
328  * Emit a 'region_enter' event for <category>.<label> with optional
329  * repo-id and printf message.
330  *
331  * This function pushes a new region nesting stack level on the current
332  * thread and starts a clock for the new stack frame.
333  *
334  * The `category` field is an arbitrary category name used to classify
335  * regions by feature area, such as "status" or "index".  At this time
336  * it is only just printed along with the rest of the message.  It may
337  * be used in the future to filter messages.
338  *
339  * The `label` field is an arbitrary label used to describe the activity
340  * being started, such as "read_recursive" or "do_read_index".
341  *
342  * The `repo` field, if set, will be used to get the "repo-id", so that
343  * recursive oerations can be attributed to the correct repository.
344  */
345 void trace2_region_enter_fl(const char *file, int line, const char *category,
346                             const char *label, const struct repository *repo, ...);
347
348 #define trace2_region_enter(category, label, repo) \
349         trace2_region_enter_fl(__FILE__, __LINE__, (category), (label), (repo))
350
351 void trace2_region_enter_printf_va_fl(const char *file, int line,
352                                       const char *category, const char *label,
353                                       const struct repository *repo,
354                                       const char *fmt, va_list ap);
355
356 #define trace2_region_enter_printf_va(category, label, repo, fmt, ap)    \
357         trace2_region_enter_printf_va_fl(__FILE__, __LINE__, (category), \
358                                          (label), (repo), (fmt), (ap))
359
360 void trace2_region_enter_printf_fl(const char *file, int line,
361                                    const char *category, const char *label,
362                                    const struct repository *repo,
363                                    const char *fmt, ...);
364
365 #ifdef HAVE_VARIADIC_MACROS
366 #define trace2_region_enter_printf(category, label, repo, ...)                 \
367         trace2_region_enter_printf_fl(__FILE__, __LINE__, (category), (label), \
368                                       (repo), __VA_ARGS__)
369 #else
370 /* clang-format off */
371 __attribute__((format (region_enter_printf, 4, 5)))
372 void trace2_region_enter_printf(const char *category, const char *label,
373                                 const struct repository *repo, const char *fmt,
374                                 ...);
375 /* clang-format on */
376 #endif
377
378 /**
379  * Emit a 'region_leave' event for <category>.<label> with optional
380  * repo-id and printf message.
381  *
382  * Leave current nesting level and report the elapsed time spent
383  * in this nesting level.
384  *
385  * The `category`, `label`, and `repo` fields are the same as
386  * trace2_region_enter_fl. The `category` and `label` do not
387  * need to match the corresponding "region_enter" message,
388  * but it makes the data stream easier to understand.
389  */
390 void trace2_region_leave_fl(const char *file, int line, const char *category,
391                             const char *label, const struct repository *repo, ...);
392
393 #define trace2_region_leave(category, label, repo) \
394         trace2_region_leave_fl(__FILE__, __LINE__, (category), (label), (repo))
395
396 void trace2_region_leave_printf_va_fl(const char *file, int line,
397                                       const char *category, const char *label,
398                                       const struct repository *repo,
399                                       const char *fmt, va_list ap);
400
401 #define trace2_region_leave_printf_va(category, label, repo, fmt, ap)    \
402         trace2_region_leave_printf_va_fl(__FILE__, __LINE__, (category), \
403                                          (label), (repo), (fmt), (ap))
404
405 void trace2_region_leave_printf_fl(const char *file, int line,
406                                    const char *category, const char *label,
407                                    const struct repository *repo,
408                                    const char *fmt, ...);
409
410 #ifdef HAVE_VARIADIC_MACROS
411 #define trace2_region_leave_printf(category, label, repo, ...)                 \
412         trace2_region_leave_printf_fl(__FILE__, __LINE__, (category), (label), \
413                                       (repo), __VA_ARGS__)
414 #else
415 /* clang-format off */
416 __attribute__((format (region_leave_printf, 4, 5)))
417 void trace2_region_leave_printf(const char *category, const char *label,
418                                 const struct repository *repo, const char *fmt,
419                                 ...);
420 /* clang-format on */
421 #endif
422
423 /**
424  * Emit a key-value pair 'data' event of the form <category>.<key> = <value>.
425  * This event implicitly contains information about thread, nesting region,
426  * and optional repo-id.
427  * This could be used to print the number of files in a directory during
428  * a multi-threaded recursive tree walk.
429  *
430  * On event-based TRACE2 targets, this generates a 'data' event suitable
431  * for post-processing.  On printf-based TRACE2 targets, this is converted
432  * into a fixed-format printf message.
433  */
434 void trace2_data_string_fl(const char *file, int line, const char *category,
435                            const struct repository *repo, const char *key,
436                            const char *value);
437
438 #define trace2_data_string(category, repo, key, value)                       \
439         trace2_data_string_fl(__FILE__, __LINE__, (category), (repo), (key), \
440                               (value))
441
442 void trace2_data_intmax_fl(const char *file, int line, const char *category,
443                            const struct repository *repo, const char *key,
444                            intmax_t value);
445
446 #define trace2_data_intmax(category, repo, key, value)                       \
447         trace2_data_intmax_fl(__FILE__, __LINE__, (category), (repo), (key), \
448                               (value))
449
450 void trace2_data_json_fl(const char *file, int line, const char *category,
451                          const struct repository *repo, const char *key,
452                          const struct json_writer *jw);
453
454 #define trace2_data_json(category, repo, key, value)                       \
455         trace2_data_json_fl(__FILE__, __LINE__, (category), (repo), (key), \
456                             (value))
457
458 /*
459  * Emit a 'printf' event.
460  *
461  * Write an arbitrary formatted message to the TRACE2 targets.  These
462  * text messages should be considered as human-readable strings without
463  * any formatting guidelines.  Post-processors may choose to ignore
464  * them.
465  */
466 void trace2_printf_va_fl(const char *file, int line, const char *fmt,
467                          va_list ap);
468
469 #define trace2_printf_va(fmt, ap) \
470         trace2_printf_va_fl(__FILE__, __LINE__, (fmt), (ap))
471
472 void trace2_printf_fl(const char *file, int line, const char *fmt, ...);
473
474 #ifdef HAVE_VARIADIC_MACROS
475 #define trace2_printf(...) trace2_printf_fl(__FILE__, __LINE__, __VA_ARGS__)
476 #else
477 /* clang-format off */
478 __attribute__((format (printf, 1, 2)))
479 void trace2_printf(const char *fmt, ...);
480 /* clang-format on */
481 #endif
482
483 /*
484  * Optional platform-specific code to dump information about the
485  * current and any parent process(es).  This is intended to allow
486  * post-processors to know who spawned this git instance and anything
487  * else that the platform may be able to tell us about the current process.
488  */
489
490 enum trace2_process_info_reason {
491         TRACE2_PROCESS_INFO_STARTUP,
492         TRACE2_PROCESS_INFO_EXIT,
493 };
494
495 #if defined(GIT_WINDOWS_NATIVE)
496 void trace2_collect_process_info(enum trace2_process_info_reason reason);
497 #else
498 #define trace2_collect_process_info(reason) \
499         do {                                \
500         } while (0)
501 #endif
502
503 #endif /* TRACE2_H */