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