remove dependency on unittest2 module
[fio.git] / tools / hist / fio-histo-log-pctiles.py
1 #!/usr/bin/env python
2
3 # module to parse fio histogram log files, not using pandas
4 # runs in python v2 or v3
5 # to get help with the CLI: $ python fio-histo-log-pctiles.py -h
6 # this can be run standalone as a script but is callable
7 # assumes all threads run for same time duration
8 # assumes all threads are doing the same thing for the entire run
9
10 # percentiles:
11 #  0 - min latency
12 #  50 - median
13 #  100 - max latency
14
15 # TO-DO: 
16 #   separate read and write stats for randrw mixed workload
17 #   report average latency if needed
18 #   prove that it works (partially done with unit tests)
19
20 # to run unit tests, set UNITTEST environment variable to anything
21 # if you do this, don't pass normal CLI parameters to it
22 # otherwise it runs the CLI
23
24 import sys, os, math, copy
25 from copy import deepcopy
26 import argparse
27
28 unittest2_imported = True
29 try:
30     import unittest2
31 except ImportError:
32     unittest2_imported = False
33
34 msec_per_sec = 1000
35 nsec_per_usec = 1000
36
37 class FioHistoLogExc(Exception):
38     pass
39
40 # if there is an error, print message, and exit with error status
41
42 def myabort(msg):
43     print('ERROR: ' + msg)
44     sys.exit(1)
45
46 # convert histogram log file into a list of
47 # (time_ms, direction, bsz, buckets) tuples where
48 # - time_ms is the time in msec at which the log record was written
49 # - direction is 0 (read) or 1 (write)
50 # - bsz is block size (not used)
51 # - buckets is a CSV list of counters that make up the histogram
52 # caller decides if the expected number of counters are present
53
54
55 def exception_suffix( record_num, pathname ):
56     return 'in histogram record %d file %s' % (record_num+1, pathname)
57
58 # log file parser raises FioHistoLogExc exceptions
59 # it returns histogram buckets in whatever unit fio uses
60
61 def parse_hist_file(logfn, buckets_per_interval):
62     max_timestamp_ms = 0.0
63     
64     with open(logfn, 'r') as f:
65         records = [ l.strip() for l in f.readlines() ]
66     intervals = []
67     for k, r in enumerate(records):
68         if r == '':
69             continue
70         tokens = r.split(',')
71         try:
72             int_tokens = [ int(t) for t in tokens ]
73         except ValueError as e:
74             raise FioHistoLogExc('non-integer value %s' % exception_suffix(k+1, logfn))
75
76         neg_ints = list(filter( lambda tk : tk < 0, int_tokens ))
77         if len(neg_ints) > 0:
78             raise FioHistoLogExc('negative integer value %s' % exception_suffix(k+1, logfn))
79
80         if len(int_tokens) < 3:
81             raise FioHistoLogExc('too few numbers %s' % exception_suffix(k+1, logfn))
82
83         time_ms = int_tokens[0]
84         if time_ms > max_timestamp_ms:
85             max_timestamp_ms = time_ms
86
87         direction = int_tokens[1]
88         if direction != 0 and direction != 1:
89             raise FioHistoLogExc('invalid I/O direction %s' % exception_suffix(k+1, logfn))
90
91         bsz = int_tokens[2]
92         if bsz > (1 << 24):
93             raise FioHistoLogExc('block size too large %s' % exception_suffix(k+1, logfn))
94
95         buckets = int_tokens[3:]
96         if len(buckets) != buckets_per_interval:
97             raise FioHistoLogExc('%d buckets per interval but %d expected in %s' % 
98                     (len(buckets), buckets_per_interval, exception_suffix(k+1, logfn)))
99         intervals.append((time_ms, direction, bsz, buckets))
100     if len(intervals) == 0:
101         raise FioHistoLogExc('no records in %s' % logfn)
102     return (intervals, max_timestamp_ms)
103
104
105 # compute time range for each bucket index in histogram record
106 # see comments in https://github.com/axboe/fio/blob/master/stat.h
107 # for description of bucket groups and buckets
108 # fio v3 bucket ranges are in nanosec (since response times are measured in nanosec)
109 # but we convert fio v3 nanosecs to floating-point microseconds
110
111 def time_ranges(groups, counters_per_group, fio_version=3):
112     bucket_width = 1
113     bucket_base = 0
114     bucket_intervals = []
115     for g in range(0, groups):
116         for b in range(0, counters_per_group):
117             rmin = float(bucket_base)
118             rmax = rmin + bucket_width
119             if fio_version == 3:
120                 rmin /= nsec_per_usec
121                 rmax /= nsec_per_usec
122             bucket_intervals.append( [rmin, rmax] )
123             bucket_base += bucket_width
124         if g != 0:
125             bucket_width *= 2
126     return bucket_intervals
127
128
129 # compute number of time quantum intervals in the test
130
131 def get_time_intervals(time_quantum, max_timestamp_ms):
132     # round down to nearest second
133     max_timestamp = max_timestamp_ms // msec_per_sec
134     # round up to nearest whole multiple of time_quantum
135     time_interval_count = (max_timestamp + time_quantum) // time_quantum
136     end_time = time_interval_count * time_quantum
137     return (end_time, time_interval_count)
138
139 # align raw histogram log data to time quantum so 
140 # we can then combine histograms from different threads with addition
141 # for randrw workload we count both reads and writes in same output bucket
142 # but we separate reads and writes for purposes of calculating
143 # end time for histogram record.
144 # this requires us to weight a raw histogram bucket by the 
145 # fraction of time quantum that the bucket overlaps the current
146 # time quantum interval
147 # for example, if we have a bucket with 515 samples for time interval
148 # [ 1010, 2014 ] msec since start of test, and time quantum is 1 sec, then
149 # for time quantum interval [ 1000, 2000 ] msec, the overlap is
150 # (2000 - 1010) / (2000 - 1000) = 0.99
151 # so the contribution of this bucket to this time quantum is
152 # 515 x 0.99 = 509.85
153
154 def align_histo_log(raw_histogram_log, time_quantum, bucket_count, max_timestamp_ms):
155
156     # slice up test time int intervals of time_quantum seconds
157
158     (end_time, time_interval_count) = get_time_intervals(time_quantum, max_timestamp_ms)
159     time_qtm_ms = time_quantum * msec_per_sec
160     end_time_ms = end_time * msec_per_sec
161     aligned_intervals = []
162     for j in range(0, time_interval_count):
163         aligned_intervals.append((
164             j * time_qtm_ms,
165             [ 0.0 for j in range(0, bucket_count) ] ))
166
167     log_record_count = len(raw_histogram_log)
168     for k, record in enumerate(raw_histogram_log):
169
170         # find next record with same direction to get end-time
171         # have to avoid going past end of array
172         # for fio randrw workload, 
173         # we have read and write records on same time interval
174         # sometimes read and write records are in opposite order
175         # assertion checks that next read/write record 
176         # can be separated by at most 2 other records
177
178         (time_msec, direction, sz, interval_buckets) = record
179         if k+1 < log_record_count:
180             (time_msec_end, direction2, _, _) = raw_histogram_log[k+1]
181             if direction2 != direction:
182                 if k+2 < log_record_count:
183                     (time_msec_end, direction2, _, _) = raw_histogram_log[k+2]
184                     if direction2 != direction:
185                         if k+3 < log_record_count:
186                             (time_msec_end, direction2, _, _) = raw_histogram_log[k+3]
187                             assert direction2 == direction
188                         else:
189                             time_msec_end = end_time_ms
190                 else:
191                     time_msec_end = end_time_ms
192         else:
193             time_msec_end = end_time_ms
194
195         # calculate first quantum that overlaps this histogram record 
196
197         qtm_start_ms = (time_msec // time_qtm_ms) * time_qtm_ms
198         qtm_end_ms = ((time_msec + time_qtm_ms) // time_qtm_ms) * time_qtm_ms
199         qtm_index = qtm_start_ms // time_qtm_ms
200
201         # for each quantum that overlaps this histogram record's time interval
202
203         while qtm_start_ms < time_msec_end:  # while quantum overlaps record
204
205             # calculate fraction of time that this quantum 
206             # overlaps histogram record's time interval
207             
208             overlap_start = max(qtm_start_ms, time_msec)
209             overlap_end = min(qtm_end_ms, time_msec_end)
210             weight = float(overlap_end - overlap_start)
211             weight /= (time_msec_end - time_msec)
212             (_,aligned_histogram) = aligned_intervals[qtm_index]
213             for bx, b in enumerate(interval_buckets):
214                 weighted_bucket = weight * b
215                 aligned_histogram[bx] += weighted_bucket
216
217             # advance to the next time quantum
218
219             qtm_start_ms += time_qtm_ms
220             qtm_end_ms += time_qtm_ms
221             qtm_index += 1
222
223     return aligned_intervals
224
225 # add histogram in "source" to histogram in "target"
226 # it is assumed that the 2 histograms are precisely time-aligned
227
228 def add_to_histo_from( target, source ):
229     for b in range(0, len(source)):
230         target[b] += source[b]
231
232 # compute percentiles
233 # inputs:
234 #   buckets: histogram bucket array 
235 #   wanted: list of floating-pt percentiles to calculate
236 #   time_ranges: [tmin,tmax) time interval for each bucket
237 # returns None if no I/O reported.
238 # otherwise we would be dividing by zero
239 # think of buckets as probability distribution function
240 # and this loop is integrating to get cumulative distribution function
241
242 def get_pctiles(buckets, wanted, time_ranges):
243
244     # get total of IO requests done
245     total_ios = 0
246     for io_count in buckets:
247         total_ios += io_count
248
249     # don't return percentiles if no I/O was done during interval
250     if total_ios == 0.0:
251         return None
252
253     pctile_count = len(wanted)
254
255     # results returned as dictionary keyed by percentile
256     pctile_result = {}
257
258     # index of next percentile in list
259     pctile_index = 0
260
261     # next percentile
262     next_pctile = wanted[pctile_index]
263
264     # no one is interested in percentiles bigger than this but not 100.0
265     # this prevents floating-point error from preventing loop exit
266     almost_100 = 99.9999
267
268     # pct is the percentile corresponding to 
269     # all I/O requests up through bucket b
270     pct = 0.0
271     total_so_far = 0
272     for b, io_count in enumerate(buckets):
273         if io_count == 0:
274             continue
275         total_so_far += io_count
276         # last_pct_lt is the percentile corresponding to 
277         # all I/O requests up to, but not including, bucket b
278         last_pct = pct
279         pct = 100.0 * float(total_so_far) / total_ios
280         # a single bucket could satisfy multiple pctiles
281         # so this must be a while loop
282         # for 100-percentile (max latency) case, no bucket exceeds it 
283         # so we must stop there.
284         while ((next_pctile == 100.0 and pct >= almost_100) or
285                (next_pctile < 100.0  and pct > next_pctile)):
286             # interpolate between min and max time for bucket time interval
287             # we keep the time_ranges access inside this loop, 
288             # even though it could be above the loop,
289             # because in many cases we will not be even entering 
290             # the loop so we optimize out these accesses
291             range_max_time = time_ranges[b][1]
292             range_min_time = time_ranges[b][0]
293             offset_frac = (next_pctile - last_pct)/(pct - last_pct)
294             interpolation = range_min_time + (offset_frac*(range_max_time - range_min_time))
295             pctile_result[next_pctile] = interpolation
296             pctile_index += 1
297             if pctile_index == pctile_count:
298                 break
299             next_pctile = wanted[pctile_index]
300         if pctile_index == pctile_count:
301             break
302     assert pctile_index == pctile_count
303     return pctile_result
304
305
306 # this is really the main program
307
308 def compute_percentiles_from_logs():
309     parser = argparse.ArgumentParser()
310     parser.add_argument("--fio-version", dest="fio_version", 
311         default="3", choices=[2,3], type=int, 
312         help="fio version (default=3)")
313     parser.add_argument("--bucket-groups", dest="bucket_groups", default="29", type=int, 
314         help="fio histogram bucket groups (default=29)")
315     parser.add_argument("--bucket-bits", dest="bucket_bits", 
316         default="6", type=int, 
317         help="fio histogram buckets-per-group bits (default=6 means 64 buckets/group)")
318     parser.add_argument("--percentiles", dest="pctiles_wanted", 
319         default=[ 0., 50., 95., 99., 100.], type=float, nargs='+',
320         help="fio histogram buckets-per-group bits (default=6 means 64 buckets/group)")
321     parser.add_argument("--time-quantum", dest="time_quantum", 
322         default="1", type=int,
323         help="time quantum in seconds (default=1)")
324     parser.add_argument("--output-unit", dest="output_unit", 
325         default="usec", type=str,
326         help="Latency percentile output unit: msec|usec|nsec (default usec)")
327     parser.add_argument("file_list", nargs='+', 
328         help='list of files, preceded by " -- " if necessary')
329     args = parser.parse_args()
330
331     # default changes based on fio version
332     if args.fio_version == 2:
333         args.bucket_groups = 19
334
335     # print parameters
336
337     print('fio version = %d' % args.fio_version)
338     print('bucket groups = %d' % args.bucket_groups)
339     print('bucket bits = %d' % args.bucket_bits)
340     print('time quantum = %d sec' % args.time_quantum)
341     print('percentiles = %s' % ','.join([ str(p) for p in args.pctiles_wanted ]))
342     buckets_per_group = 1 << args.bucket_bits
343     print('buckets per group = %d' % buckets_per_group)
344     buckets_per_interval = buckets_per_group * args.bucket_groups
345     print('buckets per interval = %d ' % buckets_per_interval)
346     bucket_index_range = range(0, buckets_per_interval)
347     if args.time_quantum == 0:
348         print('ERROR: time-quantum must be a positive number of seconds')
349     print('output unit = ' + args.output_unit)
350     if args.output_unit == 'msec':
351         time_divisor = 1000.0
352     elif args.output_unit == 'usec':
353         time_divisor = 1.0
354
355     # calculate response time interval associated with each histogram bucket
356
357     bucket_times = time_ranges(args.bucket_groups, buckets_per_group, fio_version=args.fio_version)
358
359     # construct template for each histogram bucket array with buckets all zeroes
360     # we just copy this for each new histogram
361
362     zeroed_buckets = [ 0.0 for r in bucket_index_range ]
363
364     # print CSV header just like fiologparser_hist does
365
366     header = 'msec, '
367     for p in args.pctiles_wanted:
368         header += '%3.1f, ' % p
369     print('time (millisec), percentiles in increasing order with values in ' + args.output_unit)
370     print(header)
371
372     # parse the histogram logs
373     # assumption: each bucket has a monotonically increasing time
374     # assumption: time ranges do not overlap for a single thread's records
375     # (exception: if randrw workload, then there is a read and a write 
376     # record for the same time interval)
377
378     max_timestamp_all_logs = 0
379     hist_files = {}
380     for fn in args.file_list:
381         try:
382             (hist_files[fn], max_timestamp_ms)  = parse_hist_file(fn, buckets_per_interval)
383         except FioHistoLogExc as e:
384             myabort(str(e))
385         max_timestamp_all_logs = max(max_timestamp_all_logs, max_timestamp_ms)
386
387     (end_time, time_interval_count) = get_time_intervals(args.time_quantum, max_timestamp_all_logs)
388     all_threads_histograms = [ ((j*args.time_quantum*msec_per_sec), deepcopy(zeroed_buckets))
389                                 for j in range(0, time_interval_count) ]
390
391     for logfn in hist_files.keys():
392         aligned_per_thread = align_histo_log(hist_files[logfn], 
393                                              args.time_quantum, 
394                                              buckets_per_interval, 
395                                              max_timestamp_all_logs)
396         for t in range(0, time_interval_count):
397             (_, all_threads_histo_t) = all_threads_histograms[t]
398             (_, log_histo_t) = aligned_per_thread[t]
399             add_to_histo_from( all_threads_histo_t, log_histo_t )
400
401     # calculate percentiles across aggregate histogram for all threads
402
403     for (t_msec, all_threads_histo_t) in all_threads_histograms:
404         record = '%d, ' % t_msec
405         pct = get_pctiles(all_threads_histo_t, args.pctiles_wanted, bucket_times)
406         if not pct:
407             for w in args.pctiles_wanted:
408                 record += ', '
409         else:
410             pct_keys = [ k for k in pct.keys() ]
411             pct_values = [ str(pct[wanted]/time_divisor) for wanted in sorted(pct_keys) ]
412             record += ', '.join(pct_values)
413         print(record)
414
415
416
417 #end of MAIN PROGRAM
418
419
420 ##### below are unit tests ##############
421
422 if unittest2_imported:
423   import tempfile, shutil
424   from os.path import join
425   should_not_get_here = False
426
427   class Test(unittest2.TestCase):
428     tempdir = None
429
430     # a little less typing please
431     def A(self, boolean_val):
432         self.assertTrue(boolean_val)
433
434     # initialize unit test environment
435
436     @classmethod
437     def setUpClass(cls):
438         d = tempfile.mkdtemp()
439         Test.tempdir = d
440
441     # remove anything left by unit test environment
442     # unless user sets UNITTEST_LEAVE_FILES environment variable
443
444     @classmethod
445     def tearDownClass(cls):
446         if not os.getenv("UNITTEST_LEAVE_FILES"):
447             shutil.rmtree(cls.tempdir)
448
449     def setUp(self):
450         self.fn = join(Test.tempdir, self.id())
451
452     def test_a_add_histos(self):
453         a = [ 1.0, 2.0 ]
454         b = [ 1.5, 2.5 ]
455         add_to_histo_from( a, b )
456         self.A(a == [2.5, 4.5])
457         self.A(b == [1.5, 2.5])
458
459     def test_b1_parse_log(self):
460         with open(self.fn, 'w') as f:
461             f.write('1234, 0, 4096, 1, 2, 3, 4\n')
462             f.write('5678,1,16384,5,6,7,8 \n')
463         (raw_histo_log, max_timestamp) = parse_hist_file(self.fn, 4) # 4 buckets per interval
464         self.A(len(raw_histo_log) == 2 and max_timestamp == 5678)
465         (time_ms, direction, bsz, histo) = raw_histo_log[0]
466         self.A(time_ms == 1234 and direction == 0 and bsz == 4096 and histo == [ 1, 2, 3, 4 ])
467         (time_ms, direction, bsz, histo) = raw_histo_log[1]
468         self.A(time_ms == 5678 and direction == 1 and bsz == 16384 and histo == [ 5, 6, 7, 8 ])
469
470     def test_b2_parse_empty_log(self):
471         with open(self.fn, 'w') as f:
472             pass
473         try:
474             (raw_histo_log, max_timestamp_ms) = parse_hist_file(self.fn, 4)
475             self.A(should_not_get_here)
476         except FioHistoLogExc as e:
477             self.A(str(e).startswith('no records'))
478
479     def test_b3_parse_empty_records(self):
480         with open(self.fn, 'w') as f:
481             f.write('\n')
482             f.write('1234, 0, 4096, 1, 2, 3, 4\n')
483             f.write('5678,1,16384,5,6,7,8 \n')
484             f.write('\n')
485         (raw_histo_log, max_timestamp_ms) = parse_hist_file(self.fn, 4)
486         self.A(len(raw_histo_log) == 2 and max_timestamp_ms == 5678)
487         (time_ms, direction, bsz, histo) = raw_histo_log[0]
488         self.A(time_ms == 1234 and direction == 0 and bsz == 4096 and histo == [ 1, 2, 3, 4 ])
489         (time_ms, direction, bsz, histo) = raw_histo_log[1]
490         self.A(time_ms == 5678 and direction == 1 and bsz == 16384 and histo == [ 5, 6, 7, 8 ])
491
492     def test_b4_parse_non_int(self):
493         with open(self.fn, 'w') as f:
494             f.write('12, 0, 4096, 1a, 2, 3, 4\n')
495         try:
496             (raw_histo_log, _) = parse_hist_file(self.fn, 4)
497             self.A(False)
498         except FioHistoLogExc as e:
499             self.A(str(e).startswith('non-integer'))
500
501     def test_b5_parse_neg_int(self):
502         with open(self.fn, 'w') as f:
503             f.write('-12, 0, 4096, 1, 2, 3, 4\n')
504         try:
505             (raw_histo_log, _) = parse_hist_file(self.fn, 4)
506             self.A(False)
507         except FioHistoLogExc as e:
508             self.A(str(e).startswith('negative integer'))
509
510     def test_b6_parse_too_few_int(self):
511         with open(self.fn, 'w') as f:
512             f.write('0, 0\n')
513         try:
514             (raw_histo_log, _) = parse_hist_file(self.fn, 4)
515             self.A(False)
516         except FioHistoLogExc as e:
517             self.A(str(e).startswith('too few numbers'))
518
519     def test_b7_parse_invalid_direction(self):
520         with open(self.fn, 'w') as f:
521             f.write('100, 2, 4096, 1, 2, 3, 4\n')
522         try:
523             (raw_histo_log, _) = parse_hist_file(self.fn, 4)
524             self.A(False)
525         except FioHistoLogExc as e:
526             self.A(str(e).startswith('invalid I/O direction'))
527
528     def test_b8_parse_bsz_too_big(self):
529         with open(self.fn+'_good', 'w') as f:
530             f.write('100, 1, %d, 1, 2, 3, 4\n' % (1<<24))
531         (raw_histo_log, max_timestamp_ms) = parse_hist_file(self.fn+'_good', 4)
532         with open(self.fn+'_bad', 'w') as f:
533             f.write('100, 1, 20000000, 1, 2, 3, 4\n')
534         try:
535             (raw_histo_log, _) = parse_hist_file(self.fn+'_bad', 4)
536             self.A(False)
537         except FioHistoLogExc as e:
538             self.A(str(e).startswith('block size too large'))
539
540     def test_b9_parse_wrong_bucket_count(self):
541         with open(self.fn, 'w') as f:
542             f.write('100, 1, %d, 1, 2, 3, 4, 5\n' % (1<<24))
543         try:
544             (raw_histo_log, _) = parse_hist_file(self.fn, 4)
545             self.A(False)
546         except FioHistoLogExc as e:
547             self.A(str(e).__contains__('buckets per interval'))
548
549     def test_c1_time_ranges(self):
550         ranges = time_ranges(3, 2)  # fio_version defaults to 3
551         expected_ranges = [ # fio_version 3 is in nanoseconds
552                 [0.000, 0.001], [0.001, 0.002],   # first group
553                 [0.002, 0.003], [0.003, 0.004],   # second group same width
554                 [0.004, 0.006], [0.006, 0.008]]   # subsequent groups double width
555         self.A(ranges == expected_ranges)
556         ranges = time_ranges(3, 2, fio_version=3)
557         self.A(ranges == expected_ranges)
558         ranges = time_ranges(3, 2, fio_version=2)
559         expected_ranges_v2 = [ [ 1000.0 * min_or_max for min_or_max in time_range ] 
560                                for time_range in expected_ranges ]
561         self.A(ranges == expected_ranges_v2)
562         # see fio V3 stat.h for why 29 groups and 2^6 buckets/group
563         normal_ranges_v3 = time_ranges(29, 64)
564         # for v3, bucket time intervals are measured in nanoseconds
565         self.A(len(normal_ranges_v3) == 29 * 64 and normal_ranges_v3[-1][1] == 64*(1<<(29-1))/1000.0)
566         normal_ranges_v2 = time_ranges(19, 64, fio_version=2)
567         # for v2, bucket time intervals are measured in microseconds so we have fewer buckets
568         self.A(len(normal_ranges_v2) == 19 * 64 and normal_ranges_v2[-1][1] == 64*(1<<(19-1)))
569
570     def test_d1_align_histo_log_1_quantum(self):
571         with open(self.fn, 'w') as f:
572             f.write('100, 1, 4096, 1, 2, 3, 4')
573         (raw_histo_log, max_timestamp_ms) = parse_hist_file(self.fn, 4)
574         self.A(max_timestamp_ms == 100)
575         aligned_log = align_histo_log(raw_histo_log, 5, 4, max_timestamp_ms)
576         self.A(len(aligned_log) == 1)
577         (time_ms0, h) = aligned_log[0]
578         self.A(time_ms0 == 0 and h == [1.0, 2.0, 3.0, 4.0])
579
580     # we need this to compare 2 lists of floating point numbers for equality
581     # because of floating-point imprecision
582
583     def compare_2_floats(self, x, y):
584         if x == 0.0 or y == 0.0:
585             return (x+y) < 0.0000001
586         else:
587             return (math.fabs(x-y)/x) < 0.00001
588                 
589     def is_close(self, buckets, buckets_expected):
590         if len(buckets) != len(buckets_expected):
591             return False
592         compare_buckets = lambda k: self.compare_2_floats(buckets[k], buckets_expected[k])
593         indices_close = list(filter(compare_buckets, range(0, len(buckets))))
594         return len(indices_close) == len(buckets)
595
596     def test_d2_align_histo_log_2_quantum(self):
597         with open(self.fn, 'w') as f:
598             f.write('2000, 1, 4096, 1, 2, 3, 4\n')
599             f.write('7000, 1, 4096, 1, 2, 3, 4\n')
600         (raw_histo_log, max_timestamp_ms) = parse_hist_file(self.fn, 4)
601         self.A(max_timestamp_ms == 7000)
602         (_, _, _, raw_buckets1) = raw_histo_log[0]
603         (_, _, _, raw_buckets2) = raw_histo_log[1]
604         aligned_log = align_histo_log(raw_histo_log, 5, 4, max_timestamp_ms)
605         self.A(len(aligned_log) == 2)
606         (time_ms1, h1) = aligned_log[0]
607         (time_ms2, h2) = aligned_log[1]
608         # because first record is from time interval [2000, 7000]
609         # we weight it according
610         expect1 = [float(b) * 0.6 for b in raw_buckets1]
611         expect2 = [float(b) * 0.4 for b in raw_buckets1]
612         for e in range(0, len(expect2)):
613             expect2[e] += raw_buckets2[e]
614         self.A(time_ms1 == 0    and self.is_close(h1, expect1))
615         self.A(time_ms2 == 5000 and self.is_close(h2, expect2))
616
617     # what to expect if histogram buckets are all equal
618     def test_e1_get_pctiles_flat_histo(self):
619         with open(self.fn, 'w') as f:
620             buckets = [ 100 for j in range(0, 128) ]
621             f.write('9000, 1, 4096, %s\n' % ', '.join([str(b) for b in buckets]))
622         (raw_histo_log, max_timestamp_ms) = parse_hist_file(self.fn, 128)
623         self.A(max_timestamp_ms == 9000)
624         aligned_log = align_histo_log(raw_histo_log, 5, 128, max_timestamp_ms)
625         time_intervals = time_ranges(4, 32)
626         # since buckets are all equal, then median is halfway through time_intervals
627         # and max latency interval is at end of time_intervals
628         self.A(time_intervals[64][1] == 0.066 and time_intervals[127][1] == 0.256)
629         pctiles_wanted = [ 0, 50, 100 ]
630         pct_vs_time = []
631         for (time_ms, histo) in aligned_log:
632             pct_vs_time.append(get_pctiles(histo, pctiles_wanted, time_intervals))
633         self.A(pct_vs_time[0] == None)  # no I/O in this time interval
634         expected_pctiles = { 0:0.000, 50:0.064, 100:0.256 }
635         self.A(pct_vs_time[1] == expected_pctiles)
636
637     # what to expect if just the highest histogram bucket is used
638     def test_e2_get_pctiles_highest_pct(self):
639         fio_v3_bucket_count = 29 * 64
640         with open(self.fn, 'w') as f:
641             # make a empty fio v3 histogram
642             buckets = [ 0 for j in range(0, fio_v3_bucket_count) ]
643             # add one I/O request to last bucket
644             buckets[-1] = 1
645             f.write('9000, 1, 4096, %s\n' % ', '.join([str(b) for b in buckets]))
646         (raw_histo_log, max_timestamp_ms) = parse_hist_file(self.fn, fio_v3_bucket_count)
647         self.A(max_timestamp_ms == 9000)
648         aligned_log = align_histo_log(raw_histo_log, 5, fio_v3_bucket_count, max_timestamp_ms)
649         (time_ms, histo) = aligned_log[1]
650         time_intervals = time_ranges(29, 64)
651         expected_pctiles = { 100.0:(64*(1<<28))/1000.0 }
652         pct = get_pctiles( histo, [ 100.0 ], time_intervals )
653         self.A(pct == expected_pctiles)
654
655 # we are using this module as a standalone program
656
657 if __name__ == '__main__':
658     if os.getenv('UNITTEST'):
659         if unittest2_imported:
660             sys.exit(unittest2.main())
661         else:
662             raise Exception('you must install unittest2 module to run unit test')
663     else:
664         compute_percentiles_from_logs()
665