Trace manifest 格式

Trace manifest(perfetto_manifest)是一个放置在 trace 归档 (ZIP 或 TAR)中的 JSON 文件,用于控制 Trace Processor 和 Perfetto UI 如何解读归档中的其他文件。它是一个通用机制;目前定义的字段用于配置 多个 trace 文件如何合并到一条时间线上(每个文件属于哪台机器、它们的 时钟如何关联、合并后的 trace 使用哪个时钟作为其时间线),以及附加 标注归档的属性。

本页面是该格式的规范性参考。关于面向任务的合并指南,参见 从命令行合并 trace; 关于底层模型,参见 Trace 合并。

该格式是稳定的:version 1 是当前(也是唯一的)版本,并将持续支持。 新功能作为 version 1 中的新字段添加;给定 Trace Processor 版本不认识 的字段会被忽略。

为什么需要 manifest?

Perfetto UI 的合并对话框可以 交互式配置合并,这对于一次性调查是正确的工具。Manifest 则用于合并 不是一次性的情况:每次运行生成多个相关 trace 的工具和系统,例如一个 同时跟踪客户端和服务器的性能测试框架、每个设备录制一个 trace 的测试 平台,或者捕获一个应用 trace 与系统 trace 并列的流水线。

这样的工具不应让每个用户为每次采集在对话框中重新构建合并配置。它知道 其 trace 如何关联;manifest 就是它将这些知识写下来的方式。工具在 trace 旁边输出 manifest 并将所有内容打包到一个归档中,该归档随即成为一个 独立的、自我描述的制品:任何人都可以在 UI 或 trace_processor 中打开它, 无需任何配置即可获得正确合并的视图,无论是今天还是多年以后。

交互式对话框和 manifest 是同一机制的两面:对话框在底层生成 manifest, 其 "Copy manifest" 按钮是获取起始模板的便捷方式。由于文件名、偏移量 和机器名通常因每次采集而异,工具通常按每次运行以编程方式生成 manifest, 并将其与 trace 文件一起打包到归档中。

示例

{ "perfetto_manifest": { "version": 1, "trace_time": {"clock": "BOOTTIME"}, "files": [ {"path": "phone.pftrace", "machine": {"name": "phone"}}, {"path": "watch.pftrace", "machine": {"name": "watch"}}, { "path": "app_log.json", "clocks": { "sync_to": {"file": "phone.pftrace", "clock": "BOOTTIME"}, "offset_ns": 250000000 } } ] } }

检测与放置

Trace Processor 按内容而非文件名检测 manifest:任何内容(忽略空白后)以 {"perfetto_manifest" 开头的文件都会被视为 manifest。按照惯例,该文件命名为 perfetto_manifest.json,这也是 Perfetto UI 生成 manifest 时使用的名称, 但任何名称都可以。

放置规则:

manifest 会在任何 trace 文件被解析之前完整应用,因此条目可以以任意顺序引用 文件,包括在归档中出现得更晚的文件。

顶层字段

文档是一个 JSON 对象,带有单个顶层 perfetto_manifest 键,其中包含:

字段 类型 必需 含义
version integer 是 必须为 1。任何其他值都会被拒绝。
trace_time object 否 选择合并后时间线的时钟。参见 trace_time。
files array 否 每个文件的配置条目。参见 files。
attributes object 否 标注归档的键值对。参见 attributes。

归档中存在但未在 files 中列出的文件仍会被导入;它们只是不会获得任何 覆盖,并遵循 Trace 合并中描述的默认 合并规则。

trace_time

选择成为合并后 trace 时间线(即其 "trace time")的时钟。未设置时,第一个 声明 trace-time 时钟的文件胜出。

字段 类型 必需 含义
clock string 是 时钟名称之一。
file string 否 将时钟固定到该文件所在的机器。必须与 files 中某个条目的 path 匹配。
machine string 否 当 file 是多机 trace 时,指明其哪台机器拥有该时钟。需要 file。

每个时钟都作用于一台机器:手机上的 BOOTTIME 和手表上的 BOOTTIME 是 不同的时钟。file(和 machine)选择哪台机器的时钟成为时间线;未指定时 使用主机机器的时钟。

选定的时钟 ID 记录在 metadata 表的 trace_time_clock_id 键下。

files

files 数组中的每个条目都是一个对象:

字段 类型 必需 含义
path string 是 归档内某个文件的确切名称(对于 TAR/ZIP,即成员路径)。
machine object 否 将整个文件归因到一台命名机器。与 machines 互斥。
machines array 否 将多机 trace 中嵌入的机器 ID 重新映射为命名机器。与 machine 互斥。
clocks object 否 手动将该文件的时钟与另一个文件中的时钟相关联。参见 clocks。

machine

{"path": "watch.pftrace", "machine": {"name": "watch"}}
字段 类型 必需 含义
name string(非空) 是 机器的名称。

将文件中的每个事件归因到一台具有给定名称的机器。使用相同名称的文件(或 machines 条目)共享同一台机器:它们的进程、线程和 CPU 在合并后的 trace 中被分组到一起。使用不同的名称则使每个设备的数据保持独立。

machine 是一个对象而非裸字符串,以便将来在不更改格式的情况下添加按机器 划分的属性。

对本身包含来自多台机器数据的文件使用 machine 是一个错误(即通过 traced_relay 录制的多机 proto trace);此类文件应使用 machines。

machines

{"path": "relay.pftrace", "machines": [ {"id": 0, "name": "host"}, {"id": 1234, "name": "vm"} ]}
字段 类型 必需 含义
id [0, 4294967295] 范围内的整数 是 嵌入在 trace packet 中的机器 ID。
name string(非空) 是 赋予该机器的名称。

重命名已嵌入多机 trace 中的机器。必须声明出现在 trace 中的每个嵌入 ID; 来自未声明 ID 的 packet 是一个错误。带有 id: 0 的条目还会成为该文件的 基础机器。名称与 machine 名称共享同一命名空间,因此两个文件中的相同名称 会将它们合并为一台机器。

clocks

通过将该文件的某个时钟与另一个文件中的时钟相关联,手动将该文件放置到共享 时间线上。当自动规则(共享时钟域、REALTIME 会合)无法放置该文件时,或者 需要应用已知的固定偏移量时,使用此字段。

关联一个内部自带时钟的 trace(例如 Perfetto proto):

{ "path": "device2.pftrace", "clocks": { "clock": "BOOTTIME", "sync_to": {"file": "device1.pftrace", "clock": "BOOTTIME"}, "offset_ns": 250000000 } }

固定(pin)一个无时钟的 trace(例如 Chrome JSON、文本日志):

{ "path": "app_log.json", "clocks": { "sync_to": {"file": "phone.pftrace", "clock": "BOOTTIME"}, "offset_ns": 250000000 } }
字段 类型 必需 含义
clock string 否 要关联的本文件自身的哪个时钟,以时钟名称表示。无时钟文件可省略。
machine string 否 当本文件是多机 trace 时,指明其哪台机器拥有源时钟。该情况下必填。
sync_to object 是 参照时钟。见下文。
offset_ns integer 否(默认 0) 两个时钟之间的固定偏移量:在同一时刻,当参照时钟读数为 T + offset_ns 时,源时钟读数为 T。因此正值会使该文件在参照时间线上出现得更晚。

sync_to 的字段:

字段 类型 必需 含义
file string 是 参照文件。必须与 files 中某个条目的 path 匹配。
machine string 否 当参照文件是多机 trace 时,指明其声明的哪台机器拥有参照时钟。该情况下必填。仅给出机器名(不带 file)会因含义不明确而被拒绝。
clock string 否 参照时钟,以时钟名称表示。省略时,参照物是该文件自身的每文件私有时间线(适用于参照文件本身是无时钟文件的情况)。

省略 clock 的语义很重要:

WARNING: 手动设置的 offset_ns 如果将事件移到合并时间线起点之前,会导致 这些事件被丢弃,并计入 trace_sorter_negative_timestamp_dropped 统计。 Perfetto UI 的合并对话框在打开前会报告这种情况。

attributes

用于标注归档的任意键值对:基准测试名称、运行 ID、构建 ID 等。每个条目成为 metadata 表中的一行 manifest_attribute.<key>。

其命名空间有意与 trace_attribute.* (TraceAttributes) 分开:后者是记录在 trace 自身中的属性,而 manifest 属性描述的是整个归档。

{ "perfetto_manifest": { "version": 1, "attributes": {"benchmark": "startup", "run_id": 42} } }

值必须是字符串或整数;键必须非空,并建议使用命名空间前缀(例如 myapp.build_id)以避免不同工具之间的冲突。同一键设置两次会覆盖: 最后一个值生效。

Clock names

凡期望出现时钟名称之处,均使用以下名称之一:

REALTIME、REALTIME_COARSE、MONOTONIC、MONOTONIC_COARSE、 MONOTONIC_RAW、BOOTTIME

它们对应 builtin_clock.proto 中的内建时钟,以及同名的 POSIX clock_gettime 时钟域。

对 SQL 层面的影响

导入后,manifest 的影响在 trace 中可见:

错误参考

manifest 会被预先验证;任何违规都会使整个导入失败,并报出以 perfetto_manifest: 为前缀的错误。条件如下:

条件 错误信息
缺少 version missing required field: version
version 不是 1 unsupported version: N. Only version 1 is supported
未知的时钟名称 unknown clock name: X. Use one of REALTIME, ...
一个输入中有第二个 manifest multiple perfetto_manifest files in archive
拼接流中 manifest 在 trace 文件之后 perfetto_manifest file must be the first trace file in the input
同一条目上同时有 machine 和 machines machine and machines are mutually exclusive
attributes 不是对象 attributes must be an object of string or integer values
attributes 值不是字符串或整数 attributes: 'X' must be a string or an integer
空 attributes 键 attributes: keys must be non-empty
空机器名称 machine: name must be non-empty
machines ID 超出 [0, 4294967295] machines: id must be in [0, 4294967295]
数据包来自 machines 中未声明的嵌入机器 ID undeclared machine id N
对多机文件使用 machine 在文件数据包被解析时报告
clocks 没有 sync_to clocks: a sync_to block is required
sync_to 没有 file clocks: sync_to.file is required
sync_to.file 不在 files 中 sync_to.file names unknown file 'X'. It must match the path of an entry in the files array
sync_to.machine 没有 file 仅机器名是不明确的,也需命名文件
参照文件是多机的但缺少 sync_to.machine 'X' is a multi-machine trace; also name the machine
sync_to.machine 未被该文件声明 'X' is not a machine declared by file 'Y'
此文件是多机的但缺少 clocks.machine file 'X' is a multi-machine trace; name which machine the clock is on
offset_ns 不是整数 / 超出 INT64_MIN offset_ns must be an integer / offset_ns is out of range
对本身为归档或 manifest 的文件使用覆盖 被拒绝
对发出 clock snapshot 的文件使用固定覆盖 a clocks override without a source clock pins a clockless file...

该格式的权威定义位于读取器 perfetto_manifest_reader.cc 及其测试套件 trace_manifest/tests.py。

后续步骤