btt/globals.h

   1 /*
   2  * blktrace output analysis: generate a timeline & gather statistics
   3  *
   4  * Copyright (C) 2006 Alan D. Brunelle <Alan.Brunelle@hp.com>
   5  *
   6  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8  *  the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   9  *  (at your option) any later version.
  10  *
  11  *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
  12  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14  *  GNU General Public License for more details.
  15  *
  16  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
  17  *  along with this program; if not, write to the Free Software
  18  *  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  19  *
  20  */
  21 #include <stdio.h>
  22 #include <string.h>
  23 #include <time.h>
  24
  25 #include "blktrace.h"
  26 #include "rbtree.h"
  27 #include "list.h"
  28
  29 /*
  30  * 0 == 1 blk
  31  * 1 == 2 blks
  32  * ...
  33  * 1022 == 1023 blks
  34  * 1023 == 1024 blks
  35  * 1024 == > 1024 blks
  36  */
  37 #define N_HIST_BKTS     1025
  38
  39 #define BIT_TIME(t)     ((double)SECONDS(t) + ((double)NANO_SECONDS(t) / 1.0e9))
  40
  41 #define BIT_START(iop)  ((iop)->t.sector)
  42 #define BIT_END(iop)    ((iop)->t.sector + ((iop)->t.bytes >> 9))
  43 #define IOP_READ(iop)   ((iop)->t.action & BLK_TC_ACT(BLK_TC_READ))
  44 #define IOP_RW(iop)     (IOP_READ(iop) ? 1 : 0)
  45
  46 #define TO_SEC(nanosec) ((double)(nanosec) / 1.0e9)
  47 #define TO_MSEC(nanosec) (1000.0 * TO_SEC(nanosec))
  48
  49 enum iop_type {
  50         IOP_Q = 0,
  51         IOP_X = 1,
  52         IOP_A = 2,
  53         IOP_G = 3,
  54         IOP_M = 4,
  55         IOP_D = 5,
  56         IOP_C = 6,
  57         IOP_R = 7,
  58         IOP_I = 8,
  59         IOP_S = 9
  60 };
  61 #define N_IOP_TYPES     (IOP_S + 1)
  62
  63 struct mode {
  64         int most_seeks, nmds;
  65         long long *modes;
  66 };
  67
  68 struct io;
  69 struct io_list {
  70         struct list_head head;
  71         struct io *iop;
  72         int cy_users;
  73 };
  74
  75 struct avg_info {
  76         __u64 min, max, total;
  77         double avg;
  78         int n;
  79 };
  80
  81 struct avgs_info {
  82         struct avg_info q2q_dm;
  83         struct avg_info q2a_dm;
  84         struct avg_info q2c_dm;
  85
  86         struct avg_info q2q;
  87         struct avg_info q2a;
  88         struct avg_info q2g;
  89         struct avg_info s2g;
  90         struct avg_info g2i;
  91         struct avg_info q2m;
  92         struct avg_info i2d;
  93         struct avg_info m2d;
  94         struct avg_info d2c;
  95         struct avg_info q2c;
  96
  97         struct avg_info blks;           /* Blocks transferred */
  98 };
  99
 100 struct range_info {
 101         struct list_head head;          /* on: qranges OR cranges */
 102         __u64 start, end;
 103 };
 104
 105 struct region_info {
 106         struct list_head qranges;
 107         struct list_head cranges;
 108 };
 109
 110 struct p_info {
 111         struct region_info regions;
 112         struct avgs_info avgs;
 113         __u64 last_q;
 114         __u32 pid;
 115         char *name;
 116 };
 117
 118 struct stats {
 119         __u64 rqm[2], ios[2], sec[2], wait, svctm;
 120         double last_qu_change, last_dev_change, tot_qusz, idle_time;
 121         int cur_qusz, cur_dev;
 122 };
 123
 124 struct stats_t {
 125         double n;
 126         double rqm_s[2], ios_s[2], sec_s[2];
 127         double avgrq_sz, avgqu_sz, await, svctm, p_util;
 128 };
 129
 130 struct d_info {
 131         struct list_head all_head, hash_head;
 132         void *heads;
 133         struct region_info regions;
 134         char *devmap, dip_name[256];
 135         void *q2q_handle, *seek_handle, *bno_dump_handle, *up_hist_handle;
 136         void *q2d_priv, *aqd_handle, *rstat_handle, *p_live_handle;
 137         void *q2d_plat_handle, *q2c_plat_handle, *d2c_plat_handle;
 138         FILE *q2d_ofp, *d2c_ofp, *q2c_ofp, *pit_fp;
 139         struct avgs_info avgs;
 140         struct stats stats, all_stats;
 141         __u64 last_q, n_qs, n_ds;
 142         __u64 n_act_q, t_act_q; /* # currently active when Q comes in */
 143         __u32 device;
 144
 145         int pre_culling;
 146         int is_plugged, nplugs, nplugs_t;
 147         __u64 nios_up, nios_upt;
 148         double start_time, last_plug, plugged_time, end_time;
 149 };
 150
 151 struct io {
 152         struct rb_node rb_node;
 153         struct list_head f_head, a_head;
 154         struct d_info *dip;
 155         struct p_info *pip;
 156         void *pdu;
 157         __u64 bytes_left, g_time, i_time, m_time, d_time, c_time, d_sec, c_sec;
 158         __u64 s_time;
 159         __u32 d_nsec, c_nsec;
 160
 161         struct blk_io_trace t;
 162
 163         int linked;
 164         enum iop_type type;
 165 };
 166
 167 struct p_live_info {
 168         unsigned long nlives;
 169         double avg_live, avg_lull, p_live;
 170 };
 171
 172 /* bt_timeline.c */
 173
 174 extern char bt_timeline_version[], *devices, *exes, *input_name, *output_name;
 175 extern char *seek_name, *iostat_name, *d2c_name, *q2c_name, *per_io_name;
 176 extern char *bno_dump_name, *unplug_hist_name, *sps_name, *aqd_name, *q2d_name;
 177 extern char *per_io_trees;
 178 extern double range_delta, plat_freq, last_t_seen;
 179 extern FILE *rngs_ofp, *avgs_ofp, *xavgs_ofp, *iostat_ofp, *per_io_ofp;
 180 extern FILE *msgs_ofp;
 181 extern int verbose, done, time_bounded, output_all_data, seek_absolute;
 182 extern int easy_parse_avgs, ignore_remaps, do_p_live;
 183 extern unsigned int n_devs;
 184 extern unsigned long n_traces;
 185 extern struct list_head all_devs, all_procs;
 186 extern struct avgs_info all_avgs;
 187 extern __u64 last_q;
 188 extern struct region_info all_regions;
 189 extern struct list_head all_ios, free_ios;
 190 extern __u64 iostat_interval, iostat_last_stamp;
 191 extern time_t genesis, last_vtrace;
 192 extern double t_astart, t_aend;
 193 extern __u64 q_histo[N_HIST_BKTS], d_histo[N_HIST_BKTS];
 194
 195 /* args.c */
 196 void handle_args(int argc, char *argv[]);
 197 void clean_args();
 198
 199 /* aqd.c */
 200 void *aqd_alloc(struct d_info *dip);
 201 void aqd_free(void *info);
 202 void aqd_clean(void);
 203 void aqd_issue(void *info, double ts);
 204 void aqd_complete(void *info, double ts);
 205
 206 /* devmap.c */
 207 int dev_map_read(char *fname);
 208 char *dev_map_find(__u32 device);
 209 void dev_map_exit(void);
 210
 211 /* devs.c */
 212 void init_dev_heads(void);
 213 struct d_info *dip_alloc(__u32 device, struct io *iop);
 214 void iop_rem_dip(struct io *iop);
 215 struct d_info *__dip_find(__u32 device);
 216 void dip_foreach_list(struct io *iop, enum iop_type type, struct list_head *hd);
 217 void dip_foreach(struct io *iop, enum iop_type type,
 218                  void (*fnc)(struct io *iop, struct io *this), int rm_after);
 219 struct io *dip_find_sec(struct d_info *dip, enum iop_type type, __u64 sec);
 220 void dip_foreach_out(void (*func)(struct d_info *, void *), void *arg);
 221 void dip_plug(__u32 dev, double cur_time);
 222 void dip_unplug(__u32 dev, double cur_time, __u64 nio_ups);
 223 void dip_unplug_tm(__u32 dev, double cur_time, __u64 nio_ups);
 224 void dip_exit(void);
 225 void dip_cleanup(void);
 226
 227 /* dip_rb.c */
 228 int rb_insert(struct rb_root *root, struct io *iop);
 229 struct io *rb_find_sec(struct rb_root *root, __u64 sec);
 230 void rb_foreach(struct rb_node *n, struct io *iop,
 231                       void (*fnc)(struct io *iop, struct io *this),
 232                       struct list_head *head);
 233
 234 /* iostat.c */
 235 void iostat_init(void);
 236 void iostat_getrq(struct io *iop);
 237 void iostat_merge(struct io *iop);
 238 void iostat_issue(struct io *iop);
 239 void iostat_complete(struct io *d_iop, struct io *c_iop);
 240 void iostat_check_time(__u64 stamp);
 241 void iostat_dump_stats(__u64 stamp, int all);
 242
 243 /* latency.c */
 244 void latency_alloc(struct d_info *dip);
 245 void latency_clean(void);
 246 void latency_q2d(struct d_info *dip, __u64 tstamp, __u64 latency);
 247 void latency_d2c(struct d_info *dip, __u64 tstamp, __u64 latency);
 248 void latency_q2c(struct d_info *dip, __u64 tstamp, __u64 latency);
 249
 250 /* misc.c */
 251 void add_file(FILE *fp, char *oname);
 252 void add_buf(void *buf);
 253 char *make_dev_hdr(char *pad, size_t len, struct d_info *dip, int add_parens);
 254 char *mkhandle(struct d_info *dip, char *str, size_t len);
 255 FILE *my_fopen(const char *path, const char *mode);
 256 int my_open(const char *path, int flags);
 257 void dbg_ping(void);
 258 void clean_allocs(void);
 259
 260 /* mmap.c */
 261 void setup_ifile(char *fname);
 262 void cleanup_ifile(void);
 263 int next_trace(struct blk_io_trace *t, void **pdu);
 264 double pct_done(void);
 265
 266 /* output.c */
 267 int output_avgs(FILE *ofp);
 268 int output_ranges(FILE *ofp);
 269
 270 /* proc.c */
 271 void process_alloc(__u32 pid, char *name);
 272 struct p_info *find_process(__u32 pid, char *name);
 273 void pip_update_q(struct io *iop);
 274 void pip_foreach_out(void (*f)(struct p_info *, void *), void *arg);
 275 void pip_exit(void);
 276
 277 /* bno_dump.c */
 278 void *bno_dump_alloc(struct d_info *dip);
 279 void bno_dump_free(void *param);
 280 void bno_dump_add(void *handle, struct io *iop);
 281 void bno_dump_clean(void);
 282
 283 /* plat.c */
 284 void *plat_alloc(struct d_info *dip, char *post);
 285 void plat_free(void *info);
 286 void plat_clean(void);
 287 void plat_x2c(void *info, __u64 ts, __u64 latency);
 288
 289 /* p_live.c */
 290 void *p_live_alloc(void);
 291 void p_live_free(void *p);
 292 void p_live_add(struct d_info *dip, __u64 dt, __u64 ct);
 293 void p_live_exit(void);
 294 struct p_live_info *p_live_get(struct d_info *dip, int base_y);
 295
 296 /* q2d.c */
 297 void q2d_histo_add(void *priv, __u64 q2d);
 298 void *q2d_alloc(void);
 299 void q2d_free(void *priv);
 300 void q2d_display_header(FILE *fp);
 301 void q2d_display_dashes(FILE *fp);
 302 void q2d_display(FILE *fp, void *priv);
 303 int q2d_ok(void *priv);
 304 void q2d_acc(void *a1, void *a2);
 305
 306 /* rstats.c */
 307 void *rstat_alloc(struct d_info *dip);
 308 void rstat_free(void *ptr);
 309 void rstat_add(void *ptr, double cur, unsigned long long nblks);
 310 int rstat_init(void);
 311 void rstat_exit(void);
 312
 313 /* seek.c */
 314 void *seeki_alloc(struct d_info *dip, char *post);
 315 void seeki_free(void *param);
 316 void seek_clean(void);
 317 void seeki_add(void *handle, struct io *iop);
 318 double seeki_mean(void *handle);
 319 long long seeki_nseeks(void *handle);
 320 long long seeki_median(void *handle);
 321 int seeki_mode(void *handle, struct mode *mp);
 322
 323 /* trace.c */
 324 void add_trace(struct io *iop);
 325
 326 /* trace_complete.c */
 327 void trace_complete(struct io *c_iop);
 328
 329 /* trace_im.c */
 330 void run_im(struct io *im_iop, struct io *d_iop, struct io *c_iop);
 331 void run_unim(struct io *im_iop, struct io *d_iop, struct io *c_iop);
 332 int ready_im(struct io *im_iop, struct io *c_iop);
 333 void trace_insert(struct io *i_iop);
 334 void trace_merge(struct io *m_iop);
 335 void trace_getrq(struct io *g_iop);
 336 void trace_sleeprq(struct io *s_iop);
 337
 338 /* trace_issue.c */
 339 void run_issue(struct io *d_iop, struct io *u_iop, struct io *c_iop);
 340 void run_unissue(struct io *d_iop, struct io *u_iop, struct io *c_iop);
 341 int ready_issue(struct io *d_iop, struct io *c_iop);
 342 void trace_issue(struct io *d_iop);
 343
 344 /* trace_plug.c */
 345 void trace_plug(struct io *p_iop);
 346 void trace_unplug_io(struct io *u_iop);
 347 void trace_unplug_timer(struct io *u_iop);
 348
 349 /* trace_queue.c */
 350 void run_queue(struct io *q_iop, struct io *u_iop, struct io *c_iop);
 351 int ready_queue(struct io *q_iop, struct io *c_iop);
 352 void trace_queue(struct io *q_iop);
 353
 354 /* trace_remap.c */
 355 void run_remap(struct io *a_iop, struct io *u_iop, struct io *c_iop);
 356 int ready_remap(struct io *a_iop, struct io *c_iop);
 357 void trace_remap(struct io *a_iop);
 358
 359 /* trace_requeue.c */
 360 void trace_requeue(struct io *r_iop);
 361
 362 /* unplug_hist.c */
 363 void *unplug_hist_alloc(struct d_info *dip);
 364 void unplug_hist_free(void *arg);
 365 void unplug_hist_add(struct io *u_iop);
 366
 367 #include "inlines.h"