stat.c

   1 #include <stdio.h>
   2 #include <string.h>
   3 #include <sys/time.h>
   4 #include <sys/types.h>
   5 #include <sys/stat.h>
   6 #include <dirent.h>
   7 #include <libgen.h>
   8 #include <math.h>
   9
  10 #include "fio.h"
  11 #include "diskutil.h"
  12 #include "ieee754.h"
  13
  14 void update_rusage_stat(struct thread_data *td)
  15 {
  16         struct thread_stat *ts = &td->ts;
  17
  18         getrusage(RUSAGE_SELF, &td->ru_end);
  19
  20         ts->usr_time += mtime_since(&td->ru_start.ru_utime,
  21                                         &td->ru_end.ru_utime);
  22         ts->sys_time += mtime_since(&td->ru_start.ru_stime,
  23                                         &td->ru_end.ru_stime);
  24         ts->ctx += td->ru_end.ru_nvcsw + td->ru_end.ru_nivcsw
  25                         - (td->ru_start.ru_nvcsw + td->ru_start.ru_nivcsw);
  26         ts->minf += td->ru_end.ru_minflt - td->ru_start.ru_minflt;
  27         ts->majf += td->ru_end.ru_majflt - td->ru_start.ru_majflt;
  28
  29         memcpy(&td->ru_start, &td->ru_end, sizeof(td->ru_end));
  30 }
  31
  32 /*
  33  * Given a latency, return the index of the corresponding bucket in
  34  * the structure tracking percentiles.
  35  *
  36  * (1) find the group (and error bits) that the value (latency)
  37  * belongs to by looking at its MSB. (2) find the bucket number in the
  38  * group by looking at the index bits.
  39  *
  40  */
  41 static unsigned int plat_val_to_idx(unsigned int val)
  42 {
  43         unsigned int msb, error_bits, base, offset, idx;
  44
  45         /* Find MSB starting from bit 0 */
  46         if (val == 0)
  47                 msb = 0;
  48         else
  49                 msb = (sizeof(val)*8) - __builtin_clz(val) - 1;
  50
  51         /*
  52          * MSB <= (FIO_IO_U_PLAT_BITS-1), cannot be rounded off. Use
  53          * all bits of the sample as index
  54          */
  55         if (msb <= FIO_IO_U_PLAT_BITS)
  56                 return val;
  57
  58         /* Compute the number of error bits to discard*/
  59         error_bits = msb - FIO_IO_U_PLAT_BITS;
  60
  61         /* Compute the number of buckets before the group */
  62         base = (error_bits + 1) << FIO_IO_U_PLAT_BITS;
  63
  64         /*
  65          * Discard the error bits and apply the mask to find the
  66          * index for the buckets in the group
  67          */
  68         offset = (FIO_IO_U_PLAT_VAL - 1) & (val >> error_bits);
  69
  70         /* Make sure the index does not exceed (array size - 1) */
  71         idx = (base + offset) < (FIO_IO_U_PLAT_NR - 1)?
  72                 (base + offset) : (FIO_IO_U_PLAT_NR - 1);
  73
  74         return idx;
  75 }
  76
  77 /*
  78  * Convert the given index of the bucket array to the value
  79  * represented by the bucket
  80  */
  81 static unsigned int plat_idx_to_val(unsigned int idx)
  82 {
  83         unsigned int error_bits, k, base;
  84
  85         assert(idx < FIO_IO_U_PLAT_NR);
  86
  87         /* MSB <= (FIO_IO_U_PLAT_BITS-1), cannot be rounded off. Use
  88          * all bits of the sample as index */
  89         if (idx < (FIO_IO_U_PLAT_VAL << 1) )
  90                 return idx;
  91
  92         /* Find the group and compute the minimum value of that group */
  93         error_bits = (idx >> FIO_IO_U_PLAT_BITS) -1;
  94         base = 1 << (error_bits + FIO_IO_U_PLAT_BITS);
  95
  96         /* Find its bucket number of the group */
  97         k = idx % FIO_IO_U_PLAT_VAL;
  98
  99         /* Return the mean of the range of the bucket */
 100         return base + ((k + 0.5) * (1 << error_bits));
 101 }
 102
 103 static int double_cmp(const void *a, const void *b)
 104 {
 105         const fio_fp64_t fa = *(const fio_fp64_t *) a;
 106         const fio_fp64_t fb = *(const fio_fp64_t *) b;
 107         int cmp = 0;
 108
 109         if (fa.u.f > fb.u.f)
 110                 cmp = 1;
 111         else if (fa.u.f < fb.u.f)
 112                 cmp = -1;
 113
 114         return cmp;
 115 }
 116
 117 /*
 118  * Find and display the p-th percentile of clat
 119  */
 120 static void show_clat_percentiles(unsigned int *io_u_plat, unsigned long nr,
 121                                   fio_fp64_t *plist)
 122 {
 123         unsigned long sum = 0;
 124         unsigned int len, i, j = 0, minv = -1U, maxv = 0;
 125         unsigned int *ovals = NULL, oval_len = 0;
 126         int is_last = 0, scale_down;
 127
 128         len = 0;
 129         while (len < FIO_IO_U_LIST_MAX_LEN && plist[len].u.f != 0.0)
 130                 len++;
 131
 132         if (!len)
 133                 return;
 134
 135         /*
 136          * Sort the percentile list. Note that it may already be sorted if
 137          * we are using the default values, but since it's a short list this
 138          * isn't a worry. Also note that this does not work for NaN values.
 139          */
 140         if (len > 1)
 141                 qsort((void*)plist, len, sizeof(plist[0]), double_cmp);
 142
 143         /*
 144          * Calculate bucket values, note down max and min values
 145          */
 146         for (i = 0; i < FIO_IO_U_PLAT_NR; i++) {
 147                 sum += io_u_plat[i];
 148                 while (sum >= (plist[j].u.f / 100.0 * nr)) {
 149                         assert(plist[j].u.f <= 100.0);
 150
 151                         if (j == oval_len) {
 152                                 oval_len += 100;
 153                                 ovals = realloc(ovals, oval_len * sizeof(unsigned int));
 154                         }
 155
 156                         ovals[j] = plat_idx_to_val(i);
 157                         if (ovals[j] < minv)
 158                                 minv = ovals[j];
 159                         if (ovals[j] > maxv)
 160                                 maxv = ovals[j];
 161                         j++;
 162                 }
 163         }
 164
 165         /*
 166          * We default to usecs, but if the value range is such that we
 167          * should scale down to msecs, do that.
 168          */
 169         if (minv > 2000 && maxv > 99999) {
 170                 scale_down = 1;
 171                 log_info("    clat percentiles (msec):\n     |");
 172         } else {
 173                 scale_down = 0;
 174                 log_info("    clat percentiles (usec):\n     |");
 175         }
 176
 177         for (j = 0; j < len; j++) {
 178                 char fbuf[8];
 179
 180                 /* for formatting */
 181                 if (j != 0 && (j % 4) == 0)
 182                         log_info("     |");
 183
 184                 /* end of the list */
 185                 is_last = (j == len - 1);
 186
 187                 if (plist[j].u.f < 10.0)
 188                         sprintf(fbuf, " %2.2f", plist[j].u.f);
 189                 else
 190                         sprintf(fbuf, "%2.2f", plist[j].u.f);
 191
 192                 if (scale_down)
 193                         ovals[j] = (ovals[j] + 999) / 1000;
 194
 195                 log_info(" %sth=[%5u]%c", fbuf, ovals[j], is_last ? '\n' : ',');
 196
 197                 if (is_last)
 198                         break;
 199
 200                 if (j % 4 == 3) /* for formatting */
 201                         log_info("\n");
 202         }
 203
 204         if (ovals)
 205                 free(ovals);
 206 }
 207
 208 static int calc_lat(struct io_stat *is, unsigned long *min, unsigned long *max,
 209                     double *mean, double *dev)
 210 {
 211         double n = is->samples;
 212
 213         if (is->samples == 0)
 214                 return 0;
 215
 216         *min = is->min_val;
 217         *max = is->max_val;
 218
 219         n = (double) is->samples;
 220         *mean = is->mean.u.f;
 221
 222         if (n > 1.0)
 223                 *dev = sqrt(is->S.u.f / (n - 1.0));
 224         else
 225                 *dev = 0;
 226
 227         return 1;
 228 }
 229
 230 void show_group_stats(struct group_run_stats *rs)
 231 {
 232         char *p1, *p2, *p3, *p4;
 233         const char *ddir_str[] = { "   READ", "  WRITE" };
 234         int i;
 235
 236         log_info("Run status group %d (all jobs):\n", rs->groupid);
 237
 238         for (i = 0; i <= DDIR_WRITE; i++) {
 239                 const int i2p = is_power_of_2(rs->kb_base);
 240
 241                 if (!rs->max_run[i])
 242                         continue;
 243
 244                 p1 = num2str(rs->io_kb[i], 6, rs->kb_base, i2p);
 245                 p2 = num2str(rs->agg[i], 6, rs->kb_base, i2p);
 246                 p3 = num2str(rs->min_bw[i], 6, rs->kb_base, i2p);
 247                 p4 = num2str(rs->max_bw[i], 6, rs->kb_base, i2p);
 248
 249                 log_info("%s: io=%sB, aggrb=%sB/s, minb=%sB/s, maxb=%sB/s,"
 250                          " mint=%llumsec, maxt=%llumsec\n", ddir_str[i], p1, p2,
 251                                                 p3, p4, rs->min_run[i],
 252                                                 rs->max_run[i]);
 253
 254                 free(p1);
 255                 free(p2);
 256                 free(p3);
 257                 free(p4);
 258         }
 259 }
 260
 261 #define ts_total_io_u(ts)       \
 262         ((ts)->total_io_u[0] + (ts)->total_io_u[1])
 263
 264 static void stat_calc_dist(unsigned int *map, unsigned long total,
 265                            double *io_u_dist)
 266 {
 267         int i;
 268
 269         /*
 270          * Do depth distribution calculations
 271          */
 272         for (i = 0; i < FIO_IO_U_MAP_NR; i++) {
 273                 if (total) {
 274                         io_u_dist[i] = (double) map[i] / (double) total;
 275                         io_u_dist[i] *= 100.0;
 276                         if (io_u_dist[i] < 0.1 && map[i])
 277                                 io_u_dist[i] = 0.1;
 278                 } else
 279                         io_u_dist[i] = 0.0;
 280         }
 281 }
 282
 283 static void stat_calc_lat(struct thread_stat *ts, double *dst,
 284                           unsigned int *src, int nr)
 285 {
 286         unsigned long total = ts_total_io_u(ts);
 287         int i;
 288
 289         /*
 290          * Do latency distribution calculations
 291          */
 292         for (i = 0; i < nr; i++) {
 293                 if (total) {
 294                         dst[i] = (double) src[i] / (double) total;
 295                         dst[i] *= 100.0;
 296                         if (dst[i] < 0.01 && src[i])
 297                                 dst[i] = 0.01;
 298                 } else
 299                         dst[i] = 0.0;
 300         }
 301 }
 302
 303 static void stat_calc_lat_u(struct thread_stat *ts, double *io_u_lat)
 304 {
 305         stat_calc_lat(ts, io_u_lat, ts->io_u_lat_u, FIO_IO_U_LAT_U_NR);
 306 }
 307
 308 static void stat_calc_lat_m(struct thread_stat *ts, double *io_u_lat)
 309 {
 310         stat_calc_lat(ts, io_u_lat, ts->io_u_lat_m, FIO_IO_U_LAT_M_NR);
 311 }
 312
 313 static int usec_to_msec(unsigned long *min, unsigned long *max, double *mean,
 314                         double *dev)
 315 {
 316         if (*min > 1000 && *max > 1000 && *mean > 1000.0 && *dev > 1000.0) {
 317                 *min /= 1000;
 318                 *max /= 1000;
 319                 *mean /= 1000.0;
 320                 *dev /= 1000.0;
 321                 return 0;
 322         }
 323
 324         return 1;
 325 }
 326
 327 static void show_ddir_status(struct group_run_stats *rs, struct thread_stat *ts,
 328                              int ddir)
 329 {
 330         const char *ddir_str[] = { "read ", "write" };
 331         unsigned long min, max, runt;
 332         unsigned long long bw, iops;
 333         double mean, dev;
 334         char *io_p, *bw_p, *iops_p;
 335         int i2p;
 336
 337         assert(ddir_rw(ddir));
 338
 339         if (!ts->runtime[ddir])
 340                 return;
 341
 342         i2p = is_power_of_2(rs->kb_base);
 343         runt = ts->runtime[ddir];
 344
 345         bw = (1000 * ts->io_bytes[ddir]) / runt;
 346         io_p = num2str(ts->io_bytes[ddir], 6, 1, i2p);
 347         bw_p = num2str(bw, 6, 1, i2p);
 348
 349         iops = (1000 * (uint64_t)ts->total_io_u[ddir]) / runt;
 350         iops_p = num2str(iops, 6, 1, 0);
 351
 352         log_info("  %s: io=%sB, bw=%sB/s, iops=%s, runt=%6llumsec\n",
 353                                         ddir_str[ddir], io_p, bw_p, iops_p,
 354                                         ts->runtime[ddir]);
 355
 356         free(io_p);
 357         free(bw_p);
 358         free(iops_p);
 359
 360         if (calc_lat(&ts->slat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev)) {
 361                 const char *base = "(usec)";
 362                 char *minp, *maxp;
 363
 364                 if (!usec_to_msec(&min, &max, &mean, &dev))
 365                         base = "(msec)";
 366
 367                 minp = num2str(min, 6, 1, 0);
 368                 maxp = num2str(max, 6, 1, 0);
 369
 370                 log_info("    slat %s: min=%s, max=%s, avg=%5.02f,"
 371                          " stdev=%5.02f\n", base, minp, maxp, mean, dev);
 372
 373                 free(minp);
 374                 free(maxp);
 375         }
 376         if (calc_lat(&ts->clat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev)) {
 377                 const char *base = "(usec)";
 378                 char *minp, *maxp;
 379
 380                 if (!usec_to_msec(&min, &max, &mean, &dev))
 381                         base = "(msec)";
 382
 383                 minp = num2str(min, 6, 1, 0);
 384                 maxp = num2str(max, 6, 1, 0);
 385
 386                 log_info("    clat %s: min=%s, max=%s, avg=%5.02f,"
 387                          " stdev=%5.02f\n", base, minp, maxp, mean, dev);
 388
 389                 free(minp);
 390                 free(maxp);
 391         }
 392         if (calc_lat(&ts->lat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev)) {
 393                 const char *base = "(usec)";
 394                 char *minp, *maxp;
 395
 396                 if (!usec_to_msec(&min, &max, &mean, &dev))
 397                         base = "(msec)";
 398
 399                 minp = num2str(min, 6, 1, 0);
 400                 maxp = num2str(max, 6, 1, 0);
 401
 402                 log_info("     lat %s: min=%s, max=%s, avg=%5.02f,"
 403                          " stdev=%5.02f\n", base, minp, maxp, mean, dev);
 404
 405                 free(minp);
 406                 free(maxp);
 407         }
 408         if (ts->clat_percentiles) {
 409                 show_clat_percentiles(ts->io_u_plat[ddir],
 410                                         ts->clat_stat[ddir].samples,
 411                                         ts->percentile_list);
 412         }
 413         if (calc_lat(&ts->bw_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev)) {
 414                 double p_of_agg;
 415
 416                 p_of_agg = mean * 100 / (double) rs->agg[ddir];
 417                 log_info("     bw (KB/s) : min=%5lu, max=%5lu, per=%3.2f%%,"
 418                          " avg=%5.02f, stdev=%5.02f\n", min, max, p_of_agg,
 419                                                         mean, dev);
 420         }
 421 }
 422
 423 static void show_lat(double *io_u_lat, int nr, const char **ranges,
 424                      const char *msg)
 425 {
 426         int new_line = 1, i, line = 0;
 427
 428         for (i = 0; i < nr; i++) {
 429                 if (io_u_lat[i] <= 0.0)
 430                         continue;
 431                 if (new_line) {
 432                         if (line)
 433                                 log_info("\n");
 434                         log_info("     lat (%s): ", msg);
 435                         new_line = 0;
 436                         line = 0;
 437                 }
 438                 if (line)
 439                         log_info(", ");
 440                 log_info("%s%3.2f%%", ranges[i], io_u_lat[i]);
 441                 line++;
 442                 if (line == 5)
 443                         new_line = 1;
 444         }
 445 }
 446
 447 static void show_lat_u(double *io_u_lat_u)
 448 {
 449         const char *ranges[] = { "2=", "4=", "10=", "20=", "50=", "100=",
 450                                  "250=", "500=", "750=", "1000=", };
 451
 452         show_lat(io_u_lat_u, FIO_IO_U_LAT_U_NR, ranges, "usec");
 453 }
 454
 455 static void show_lat_m(double *io_u_lat_m)
 456 {
 457         const char *ranges[] = { "2=", "4=", "10=", "20=", "50=", "100=",
 458                                  "250=", "500=", "750=", "1000=", "2000=",
 459                                  ">=2000=", };
 460
 461         show_lat(io_u_lat_m, FIO_IO_U_LAT_M_NR, ranges, "msec");
 462 }
 463
 464 static void show_latencies(double *io_u_lat_u, double *io_u_lat_m)
 465 {
 466         show_lat_u(io_u_lat_u);
 467         log_info("\n");
 468         show_lat_m(io_u_lat_m);
 469         log_info("\n");
 470 }
 471
 472 void show_thread_status(struct thread_stat *ts, struct group_run_stats *rs)
 473 {
 474         double usr_cpu, sys_cpu;
 475         unsigned long runtime;
 476         double io_u_dist[FIO_IO_U_MAP_NR];
 477         double io_u_lat_u[FIO_IO_U_LAT_U_NR];
 478         double io_u_lat_m[FIO_IO_U_LAT_M_NR];
 479
 480         if (!(ts->io_bytes[0] + ts->io_bytes[1]) &&
 481             !(ts->total_io_u[0] + ts->total_io_u[1]))
 482                 return;
 483
 484         if (!ts->error) {
 485                 log_info("%s: (groupid=%d, jobs=%d): err=%2d: pid=%d\n",
 486                                         ts->name, ts->groupid, ts->members,
 487                                         ts->error, (int) ts->pid);
 488         } else {
 489                 log_info("%s: (groupid=%d, jobs=%d): err=%2d (%s): pid=%d\n",
 490                                         ts->name, ts->groupid, ts->members,
 491                                         ts->error, ts->verror, (int) ts->pid);
 492         }
 493
 494         if (ts->description)
 495                 log_info("  Description  : [%s]\n", ts->description);
 496
 497         if (ts->io_bytes[DDIR_READ])
 498                 show_ddir_status(rs, ts, DDIR_READ);
 499         if (ts->io_bytes[DDIR_WRITE])
 500                 show_ddir_status(rs, ts, DDIR_WRITE);
 501
 502         runtime = ts->total_run_time;
 503         if (runtime) {
 504                 double runt = (double) runtime;
 505
 506                 usr_cpu = (double) ts->usr_time * 100 / runt;
 507                 sys_cpu = (double) ts->sys_time * 100 / runt;
 508         } else {
 509                 usr_cpu = 0;
 510                 sys_cpu = 0;
 511         }
 512
 513         log_info("  cpu          : usr=%3.2f%%, sys=%3.2f%%, ctx=%lu, majf=%lu,"
 514                  " minf=%lu\n", usr_cpu, sys_cpu, ts->ctx, ts->majf, ts->minf);
 515
 516         stat_calc_dist(ts->io_u_map, ts_total_io_u(ts), io_u_dist);
 517         log_info("  IO depths    : 1=%3.1f%%, 2=%3.1f%%, 4=%3.1f%%, 8=%3.1f%%,"
 518                  " 16=%3.1f%%, 32=%3.1f%%, >=64=%3.1f%%\n", io_u_dist[0],
 519                                         io_u_dist[1], io_u_dist[2],
 520                                         io_u_dist[3], io_u_dist[4],
 521                                         io_u_dist[5], io_u_dist[6]);
 522
 523         stat_calc_dist(ts->io_u_submit, ts->total_submit, io_u_dist);
 524         log_info("     submit    : 0=%3.1f%%, 4=%3.1f%%, 8=%3.1f%%, 16=%3.1f%%,"
 525                  " 32=%3.1f%%, 64=%3.1f%%, >=64=%3.1f%%\n", io_u_dist[0],
 526                                         io_u_dist[1], io_u_dist[2],
 527                                         io_u_dist[3], io_u_dist[4],
 528                                         io_u_dist[5], io_u_dist[6]);
 529         stat_calc_dist(ts->io_u_complete, ts->total_complete, io_u_dist);
 530         log_info("     complete  : 0=%3.1f%%, 4=%3.1f%%, 8=%3.1f%%, 16=%3.1f%%,"
 531                  " 32=%3.1f%%, 64=%3.1f%%, >=64=%3.1f%%\n", io_u_dist[0],
 532                                         io_u_dist[1], io_u_dist[2],
 533                                         io_u_dist[3], io_u_dist[4],
 534                                         io_u_dist[5], io_u_dist[6]);
 535         log_info("     issued r/w/d: total=%lu/%lu/%lu, short=%lu/%lu/%lu\n",
 536                                         ts->total_io_u[0], ts->total_io_u[1],
 537                                         ts->total_io_u[2],
 538                                         ts->short_io_u[0], ts->short_io_u[1],
 539                                         ts->short_io_u[2]);
 540         stat_calc_lat_u(ts, io_u_lat_u);
 541         stat_calc_lat_m(ts, io_u_lat_m);
 542         show_latencies(io_u_lat_u, io_u_lat_m);
 543         if (ts->continue_on_error) {
 544                 log_info("     errors    : total=%lu, first_error=%d/<%s>\n",
 545                                         ts->total_err_count,
 546                                         ts->first_error,
 547                                         strerror(ts->first_error));
 548         }
 549 }
 550
 551 static void show_ddir_status_terse(struct thread_stat *ts,
 552                                    struct group_run_stats *rs, int ddir)
 553 {
 554         unsigned long min, max;
 555         unsigned long long bw;
 556         double mean, dev;
 557
 558         assert(ddir_rw(ddir));
 559
 560         bw = 0;
 561         if (ts->runtime[ddir])
 562                 bw = ts->io_bytes[ddir] / ts->runtime[ddir];
 563
 564         log_info(";%llu;%llu;%llu", ts->io_bytes[ddir] >> 10, bw,
 565                                                         ts->runtime[ddir]);
 566
 567         if (calc_lat(&ts->slat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev))
 568                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", min, max, mean, dev);
 569         else
 570                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", 0UL, 0UL, 0.0, 0.0);
 571
 572         if (calc_lat(&ts->clat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev))
 573                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", min, max, mean, dev);
 574         else
 575                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", 0UL, 0UL, 0.0, 0.0);
 576
 577         if (calc_lat(&ts->lat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev))
 578                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", min, max, mean, dev);
 579         else
 580                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", 0UL, 0UL, 0.0, 0.0);
 581
 582         if (calc_lat(&ts->bw_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev)) {
 583                 double p_of_agg;
 584
 585                 p_of_agg = mean * 100 / (double) rs->agg[ddir];
 586                 log_info(";%lu;%lu;%f%%;%f;%f", min, max, p_of_agg, mean, dev);
 587         } else
 588                 log_info(";%lu;%lu;%f%%;%f;%f", 0UL, 0UL, 0.0, 0.0, 0.0);
 589 }
 590
 591 #define FIO_TERSE_VERSION       "2"
 592
 593 static void show_thread_status_terse(struct thread_stat *ts,
 594                                      struct group_run_stats *rs)
 595 {
 596         double io_u_dist[FIO_IO_U_MAP_NR];
 597         double io_u_lat_u[FIO_IO_U_LAT_U_NR];
 598         double io_u_lat_m[FIO_IO_U_LAT_M_NR];
 599         double usr_cpu, sys_cpu;
 600         int i;
 601
 602         /* General Info */
 603         log_info("%s;%s;%d;%d", FIO_TERSE_VERSION, ts->name, ts->groupid,
 604                                 ts->error);
 605         /* Log Read Status */
 606         show_ddir_status_terse(ts, rs, 0);
 607         /* Log Write Status */
 608         show_ddir_status_terse(ts, rs, 1);
 609
 610         /* CPU Usage */
 611         if (ts->total_run_time) {
 612                 double runt = (double) ts->total_run_time;
 613
 614                 usr_cpu = (double) ts->usr_time * 100 / runt;
 615                 sys_cpu = (double) ts->sys_time * 100 / runt;
 616         } else {
 617                 usr_cpu = 0;
 618                 sys_cpu = 0;
 619         }
 620
 621         log_info(";%f%%;%f%%;%lu;%lu;%lu", usr_cpu, sys_cpu, ts->ctx, ts->majf,
 622                                                                 ts->minf);
 623
 624         /* Calc % distribution of IO depths, usecond, msecond latency */
 625         stat_calc_dist(ts->io_u_map, ts_total_io_u(ts), io_u_dist);
 626         stat_calc_lat_u(ts, io_u_lat_u);
 627         stat_calc_lat_m(ts, io_u_lat_m);
 628
 629         /* Only show fixed 7 I/O depth levels*/
 630         log_info(";%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%",
 631                         io_u_dist[0], io_u_dist[1], io_u_dist[2], io_u_dist[3],
 632                         io_u_dist[4], io_u_dist[5], io_u_dist[6]);
 633
 634         /* Microsecond latency */
 635         for (i = 0; i < FIO_IO_U_LAT_U_NR; i++)
 636                 log_info(";%3.2f%%", io_u_lat_u[i]);
 637         /* Millisecond latency */
 638         for (i = 0; i < FIO_IO_U_LAT_M_NR; i++)
 639                 log_info(";%3.2f%%", io_u_lat_m[i]);
 640         /* Additional output if continue_on_error set - default off*/
 641         if (ts->continue_on_error)
 642                 log_info(";%lu;%d", ts->total_err_count, ts->first_error);
 643         log_info("\n");
 644
 645         /* Additional output if description is set */
 646         if (ts->description)
 647                 log_info(";%s", ts->description);
 648
 649         log_info("\n");
 650 }
 651
 652 static void sum_stat(struct io_stat *dst, struct io_stat *src, int nr)
 653 {
 654         double mean, S;
 655
 656         if (src->samples == 0)
 657                 return;
 658
 659         dst->min_val = min(dst->min_val, src->min_val);
 660         dst->max_val = max(dst->max_val, src->max_val);
 661
 662         /*
 663          * Compute new mean and S after the merge
 664          * <http://en.wikipedia.org/wiki/Algorithms_for_calculating_variance
 665          *  #Parallel_algorithm>
 666          */
 667         if (nr == 1) {
 668                 mean = src->mean.u.f;
 669                 S = src->S.u.f;
 670         } else {
 671                 double delta = src->mean.u.f - dst->mean.u.f;
 672
 673                 mean = ((src->mean.u.f * src->samples) +
 674                         (dst->mean.u.f * dst->samples)) /
 675                         (dst->samples + src->samples);
 676
 677                 S =  src->S.u.f + dst->S.u.f + pow(delta, 2.0) *
 678                         (dst->samples * src->samples) /
 679                         (dst->samples + src->samples);
 680         }
 681
 682         dst->samples += src->samples;
 683         dst->mean.u.f = mean;
 684         dst->S.u.f = S;
 685 }
 686
 687 void sum_group_stats(struct group_run_stats *dst, struct group_run_stats *src)
 688 {
 689         int i;
 690
 691         for (i = 0; i < 2; i++) {
 692                 if (dst->max_run[i] < src->max_run[i])
 693                         dst->max_run[i] = src->max_run[i];
 694                 if (dst->min_run[i] && dst->min_run[i] > src->min_run[i])
 695                         dst->min_run[i] = src->min_run[i];
 696                 if (dst->max_bw[i] < src->max_bw[i])
 697                         dst->max_bw[i] = src->max_bw[i];
 698                 if (dst->min_bw[i] && dst->min_bw[i] > src->min_bw[i])
 699                         dst->min_bw[i] = src->min_bw[i];
 700
 701                 dst->io_kb[i] += src->io_kb[i];
 702                 dst->agg[i] += src->agg[i];
 703         }
 704
 705 }
 706
 707 void sum_thread_stats(struct thread_stat *dst, struct thread_stat *src, int nr)
 708 {
 709         int l, k;
 710
 711         for (l = 0; l <= DDIR_WRITE; l++) {
 712                 sum_stat(&dst->clat_stat[l], &src->clat_stat[l], nr);
 713                 sum_stat(&dst->slat_stat[l], &src->slat_stat[l], nr);
 714                 sum_stat(&dst->lat_stat[l], &src->lat_stat[l], nr);
 715                 sum_stat(&dst->bw_stat[l], &src->bw_stat[l], nr);
 716
 717                 dst->io_bytes[l] += src->io_bytes[l];
 718
 719                 if (dst->runtime[l] < src->runtime[l])
 720                         dst->runtime[l] = src->runtime[l];
 721         }
 722
 723         dst->usr_time += src->usr_time;
 724         dst->sys_time += src->sys_time;
 725         dst->ctx += src->ctx;
 726         dst->majf += src->majf;
 727         dst->minf += src->minf;
 728
 729         for (k = 0; k < FIO_IO_U_MAP_NR; k++)
 730                 dst->io_u_map[k] += src->io_u_map[k];
 731         for (k = 0; k < FIO_IO_U_MAP_NR; k++)
 732                 dst->io_u_submit[k] += src->io_u_submit[k];
 733         for (k = 0; k < FIO_IO_U_MAP_NR; k++)
 734                 dst->io_u_complete[k] += src->io_u_complete[k];
 735         for (k = 0; k < FIO_IO_U_LAT_U_NR; k++)
 736                 dst->io_u_lat_u[k] += src->io_u_lat_u[k];
 737         for (k = 0; k < FIO_IO_U_LAT_M_NR; k++)
 738                 dst->io_u_lat_m[k] += src->io_u_lat_m[k];
 739
 740         for (k = 0; k <= 2; k++) {
 741                 dst->total_io_u[k] += src->total_io_u[k];
 742                 dst->short_io_u[k] += src->short_io_u[k];
 743         }
 744
 745         for (k = 0; k <= DDIR_WRITE; k++) {
 746                 int m;
 747                 for (m = 0; m < FIO_IO_U_PLAT_NR; m++)
 748                         dst->io_u_plat[k][m] += src->io_u_plat[k][m];
 749         }
 750
 751         dst->total_run_time += src->total_run_time;
 752         dst->total_submit += src->total_submit;
 753         dst->total_complete += src->total_complete;
 754 }
 755
 756 void init_group_run_stat(struct group_run_stats *gs)
 757 {
 758         memset(gs, 0, sizeof(*gs));
 759         gs->min_bw[0] = gs->min_run[0] = ~0UL;
 760         gs->min_bw[1] = gs->min_run[1] = ~0UL;
 761 }
 762
 763 void init_thread_stat(struct thread_stat *ts)
 764 {
 765         int j;
 766
 767         memset(ts, 0, sizeof(*ts));
 768
 769         for (j = 0; j <= DDIR_WRITE; j++) {
 770                 ts->lat_stat[j].min_val = -1UL;
 771                 ts->clat_stat[j].min_val = -1UL;
 772                 ts->slat_stat[j].min_val = -1UL;
 773                 ts->bw_stat[j].min_val = -1UL;
 774         }
 775         ts->groupid = -1;
 776 }
 777
 778 void show_run_stats(void)
 779 {
 780         struct group_run_stats *runstats, *rs;
 781         struct thread_data *td;
 782         struct thread_stat *threadstats, *ts;
 783         int i, j, nr_ts, last_ts, idx;
 784         int kb_base_warned = 0;
 785
 786         runstats = malloc(sizeof(struct group_run_stats) * (groupid + 1));
 787
 788         for (i = 0; i < groupid + 1; i++)
 789                 init_group_run_stat(&runstats[i]);
 790
 791         /*
 792          * find out how many threads stats we need. if group reporting isn't
 793          * enabled, it's one-per-td.
 794          */
 795         nr_ts = 0;
 796         last_ts = -1;
 797         for_each_td(td, i) {
 798                 if (!td->o.group_reporting) {
 799                         nr_ts++;
 800                         continue;
 801                 }
 802                 if (last_ts == td->groupid)
 803                         continue;
 804
 805                 last_ts = td->groupid;
 806                 nr_ts++;
 807         }
 808
 809         threadstats = malloc(nr_ts * sizeof(struct thread_stat));
 810
 811         for (i = 0; i < nr_ts; i++)
 812                 init_thread_stat(&threadstats[i]);
 813
 814         j = 0;
 815         last_ts = -1;
 816         idx = 0;
 817         for_each_td(td, i) {
 818                 if (idx && (!td->o.group_reporting ||
 819                     (td->o.group_reporting && last_ts != td->groupid))) {
 820                         idx = 0;
 821                         j++;
 822                 }
 823
 824                 last_ts = td->groupid;
 825
 826                 ts = &threadstats[j];
 827
 828                 ts->clat_percentiles = td->o.clat_percentiles;
 829                 if (td->o.overwrite_plist)
 830                         memcpy(ts->percentile_list, td->o.percentile_list, sizeof(td->o.percentile_list));
 831                 else
 832                         memcpy(ts->percentile_list, def_percentile_list, sizeof(def_percentile_list));
 833
 834                 idx++;
 835                 ts->members++;
 836
 837                 if (ts->groupid == -1) {
 838                         /*
 839                          * These are per-group shared already
 840                          */
 841                         strncpy(ts->name, td->o.name, FIO_JOBNAME_SIZE);
 842                         if (td->o.description)
 843                                 strncpy(ts->description, td->o.description,
 844                                                 FIO_JOBNAME_SIZE);
 845                         else
 846                                 memset(ts->description, 0, FIO_JOBNAME_SIZE);
 847
 848                         ts->groupid = td->groupid;
 849
 850                         /*
 851                          * first pid in group, not very useful...
 852                          */
 853                         ts->pid = td->pid;
 854
 855                         ts->kb_base = td->o.kb_base;
 856                 } else if (ts->kb_base != td->o.kb_base && !kb_base_warned) {
 857                         log_info("fio: kb_base differs for jobs in group, using"
 858                                  " %u as the base\n", ts->kb_base);
 859                         kb_base_warned = 1;
 860                 }
 861
 862                 ts->continue_on_error = td->o.continue_on_error;
 863                 ts->total_err_count += td->total_err_count;
 864                 ts->first_error = td->first_error;
 865                 if (!ts->error) {
 866                         if (!td->error && td->o.continue_on_error &&
 867                             td->first_error) {
 868                                 ts->error = td->first_error;
 869                                 strcpy(ts->verror, td->verror);
 870                         } else  if (td->error) {
 871                                 ts->error = td->error;
 872                                 strcpy(ts->verror, td->verror);
 873                         }
 874                 }
 875
 876                 sum_thread_stats(ts, &td->ts, idx);
 877         }
 878
 879         for (i = 0; i < nr_ts; i++) {
 880                 unsigned long long bw;
 881
 882                 ts = &threadstats[i];
 883                 rs = &runstats[ts->groupid];
 884                 rs->kb_base = ts->kb_base;
 885
 886                 for (j = 0; j <= DDIR_WRITE; j++) {
 887                         if (!ts->runtime[j])
 888                                 continue;
 889                         if (ts->runtime[j] < rs->min_run[j] || !rs->min_run[j])
 890                                 rs->min_run[j] = ts->runtime[j];
 891                         if (ts->runtime[j] > rs->max_run[j])
 892                                 rs->max_run[j] = ts->runtime[j];
 893
 894                         bw = 0;
 895                         if (ts->runtime[j]) {
 896                                 unsigned long runt;
 897
 898                                 runt = ts->runtime[j];
 899                                 bw = ts->io_bytes[j] / runt;
 900                         }
 901                         if (bw < rs->min_bw[j])
 902                                 rs->min_bw[j] = bw;
 903                         if (bw > rs->max_bw[j])
 904                                 rs->max_bw[j] = bw;
 905
 906                         rs->io_kb[j] += ts->io_bytes[j] / rs->kb_base;
 907                 }
 908         }
 909
 910         for (i = 0; i < groupid + 1; i++) {
 911                 unsigned long max_run[2];
 912
 913                 rs = &runstats[i];
 914                 max_run[0] = rs->max_run[0];
 915                 max_run[1] = rs->max_run[1];
 916
 917                 if (rs->max_run[0])
 918                         rs->agg[0] = (rs->io_kb[0] * 1000) / max_run[0];
 919                 if (rs->max_run[1])
 920                         rs->agg[1] = (rs->io_kb[1] * 1000) / max_run[1];
 921         }
 922
 923         /*
 924          * don't overwrite last signal output
 925          */
 926         if (!terse_output)
 927                 log_info("\n");
 928
 929         for (i = 0; i < nr_ts; i++) {
 930                 ts = &threadstats[i];
 931                 rs = &runstats[ts->groupid];
 932
 933                 if (is_backend)
 934                         fio_server_send_ts(ts, rs);
 935                 else if (terse_output)
 936                         show_thread_status_terse(ts, rs);
 937                 else
 938                         show_thread_status(ts, rs);
 939         }
 940
 941         if (!terse_output) {
 942                 for (i = 0; i < groupid + 1; i++) {
 943                         rs = &runstats[i];
 944
 945                         rs->groupid = i;
 946                         if (is_backend)
 947                                 fio_server_send_gs(rs);
 948                         else
 949                                 show_group_stats(rs);
 950                 }
 951
 952                 if (is_backend)
 953                         fio_server_send_du();
 954                 else
 955                         show_disk_util();
 956
 957                 free_disk_util();
 958         }
 959
 960         free(runstats);
 961         free(threadstats);
 962 }
 963
 964 static inline void add_stat_sample(struct io_stat *is, unsigned long data)
 965 {
 966         double val = data;
 967         double delta;
 968
 969         if (data > is->max_val)
 970                 is->max_val = data;
 971         if (data < is->min_val)
 972                 is->min_val = data;
 973
 974         delta = val - is->mean.u.f;
 975         if (delta) {
 976                 is->mean.u.f += delta / (is->samples + 1.0);
 977                 is->S.u.f += delta * (val - is->mean.u.f);
 978         }
 979
 980         is->samples++;
 981 }
 982
 983 static void __add_log_sample(struct io_log *iolog, unsigned long val,
 984                              enum fio_ddir ddir, unsigned int bs,
 985                              unsigned long t)
 986 {
 987         const int nr_samples = iolog->nr_samples;
 988
 989         if (iolog->nr_samples == iolog->max_samples) {
 990                 int new_size = sizeof(struct io_sample) * iolog->max_samples*2;
 991
 992                 iolog->log = realloc(iolog->log, new_size);
 993                 iolog->max_samples <<= 1;
 994         }
 995
 996         iolog->log[nr_samples].val = val;
 997         iolog->log[nr_samples].time = t;
 998         iolog->log[nr_samples].ddir = ddir;
 999         iolog->log[nr_samples].bs = bs;
1000         iolog->nr_samples++;
1001 }
1002
1003 static void add_log_sample(struct thread_data *td, struct io_log *iolog,
1004                            unsigned long val, enum fio_ddir ddir,
1005                            unsigned int bs)
1006 {
1007         if (!ddir_rw(ddir))
1008                 return;
1009
1010         __add_log_sample(iolog, val, ddir, bs, mtime_since_now(&td->epoch));
1011 }
1012
1013 void add_agg_sample(unsigned long val, enum fio_ddir ddir, unsigned int bs)
1014 {
1015         struct io_log *iolog;
1016
1017         if (!ddir_rw(ddir))
1018                 return;
1019
1020         iolog = agg_io_log[ddir];
1021         __add_log_sample(iolog, val, ddir, bs, mtime_since_genesis());
1022 }
1023
1024 static void add_clat_percentile_sample(struct thread_stat *ts,
1025                                 unsigned long usec, enum fio_ddir ddir)
1026 {
1027         unsigned int idx = plat_val_to_idx(usec);
1028         assert(idx < FIO_IO_U_PLAT_NR);
1029
1030         ts->io_u_plat[ddir][idx]++;
1031 }
1032
1033 void add_clat_sample(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir,
1034                      unsigned long usec, unsigned int bs)
1035 {
1036         struct thread_stat *ts = &td->ts;
1037
1038         if (!ddir_rw(ddir))
1039                 return;
1040
1041         add_stat_sample(&ts->clat_stat[ddir], usec);
1042
1043         if (td->clat_log)
1044                 add_log_sample(td, td->clat_log, usec, ddir, bs);
1045
1046         if (ts->clat_percentiles)
1047                 add_clat_percentile_sample(ts, usec, ddir);
1048 }
1049
1050 void add_slat_sample(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir,
1051                      unsigned long usec, unsigned int bs)
1052 {
1053         struct thread_stat *ts = &td->ts;
1054
1055         if (!ddir_rw(ddir))
1056                 return;
1057
1058         add_stat_sample(&ts->slat_stat[ddir], usec);
1059
1060         if (td->slat_log)
1061                 add_log_sample(td, td->slat_log, usec, ddir, bs);
1062 }
1063
1064 void add_lat_sample(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir,
1065                     unsigned long usec, unsigned int bs)
1066 {
1067         struct thread_stat *ts = &td->ts;
1068
1069         if (!ddir_rw(ddir))
1070                 return;
1071
1072         add_stat_sample(&ts->lat_stat[ddir], usec);
1073
1074         if (td->lat_log)
1075                 add_log_sample(td, td->lat_log, usec, ddir, bs);
1076 }
1077
1078 void add_bw_sample(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir, unsigned int bs,
1079                    struct timeval *t)
1080 {
1081         struct thread_stat *ts = &td->ts;
1082         unsigned long spent, rate;
1083
1084         if (!ddir_rw(ddir))
1085                 return;
1086
1087         spent = mtime_since(&td->bw_sample_time, t);
1088         if (spent < td->o.bw_avg_time)
1089                 return;
1090
1091         rate = (td->this_io_bytes[ddir] - td->stat_io_bytes[ddir]) *
1092                         1000 / spent / 1024;
1093         add_stat_sample(&ts->bw_stat[ddir], rate);
1094
1095         if (td->bw_log)
1096                 add_log_sample(td, td->bw_log, rate, ddir, bs);
1097
1098         fio_gettime(&td->bw_sample_time, NULL);
1099         td->stat_io_bytes[ddir] = td->this_io_bytes[ddir];
1100 }
1101
1102 void add_iops_sample(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir,
1103                      struct timeval *t)
1104 {
1105         struct thread_stat *ts = &td->ts;
1106         unsigned long spent, iops;
1107
1108         if (!ddir_rw(ddir))
1109                 return;
1110
1111         spent = mtime_since(&td->iops_sample_time, t);
1112         if (spent < td->o.iops_avg_time)
1113                 return;
1114
1115         iops = ((td->this_io_blocks[ddir] - td->stat_io_blocks[ddir]) * 1000) / spent;
1116
1117         add_stat_sample(&ts->iops_stat[ddir], iops);
1118
1119         if (td->iops_log) {
1120                 assert(iops);
1121                 add_log_sample(td, td->iops_log, iops, ddir, 0);
1122         }
1123
1124         fio_gettime(&td->iops_sample_time, NULL);
1125         td->stat_io_blocks[ddir] = td->this_io_blocks[ddir];
1126 }