btt/globals.h

   1 /*
   2  * blktrace output analysis: generate a timeline & gather statistics
   3  *
   4  * Copyright (C) 2006 Alan D. Brunelle <Alan.Brunelle@hp.com>
   5  *
   6  *  This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  *  it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8  *  the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   9  *  (at your option) any later version.
  10  *
  11  *  This program is distributed in the hope that it will be useful,
  12  *  but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  *  MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14  *  GNU General Public License for more details.
  15  *
  16  *  You should have received a copy of the GNU General Public License
  17  *  along with this program; if not, write to the Free Software
  18  *  Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  19  *
  20  */
  21 #include <stdio.h>
  22 #include <string.h>
  23 #include <time.h>
  24
  25 #include "blktrace.h"
  26 #include "rbtree.h"
  27 #include "list.h"
  28
  29 /*
  30  * 0 == 1 blk
  31  * 1 == 2 blks
  32  * ...
  33  * 1022 == 1023 blks
  34  * 1023 == 1024 blks
  35  * 1024 == > 1024 blks
  36  */
  37 #define N_HIST_BKTS     1025
  38
  39 #define BIT_TIME(t)     ((double)SECONDS(t) + ((double)NANO_SECONDS(t) / 1.0e9))
  40
  41 #define BIT_START(iop)  ((iop)->t.sector)
  42 #define BIT_END(iop)    ((iop)->t.sector + ((iop)->t.bytes >> 9))
  43 #define IOP_READ(iop)   ((iop)->t.action & BLK_TC_ACT(BLK_TC_READ))
  44 #define IOP_RW(iop)     (IOP_READ(iop) ? 1 : 0)
  45
  46 #define TO_SEC(nanosec) ((double)(nanosec) / 1.0e9)
  47 #define TO_MSEC(nanosec) (1000.0 * TO_SEC(nanosec))
  48
  49 enum iop_type {
  50         IOP_Q = 0,
  51         IOP_X = 1,
  52         IOP_A = 2,
  53         IOP_G = 3,
  54         IOP_M = 4,
  55         IOP_D = 5,
  56         IOP_C = 6,
  57         IOP_R = 7,
  58         IOP_I = 8
  59 };
  60 #define N_IOP_TYPES     (IOP_I + 1)
  61
  62 struct file_info {
  63         struct file_info *next;
  64         FILE *ofp;
  65         char *oname;
  66 };
  67
  68 struct mode {
  69         int most_seeks, nmds;
  70         long long *modes;
  71 };
  72
  73 struct io;
  74 struct io_list {
  75         struct list_head head;
  76         struct io *iop;
  77         int cy_users;
  78 };
  79
  80 struct avg_info {
  81         __u64 min, max, total;
  82         double avg;
  83         int n;
  84 };
  85
  86 struct avgs_info {
  87         struct avg_info q2q_dm;
  88         struct avg_info q2a_dm;
  89         struct avg_info q2c_dm;
  90
  91         struct avg_info q2q;
  92         struct avg_info q2a;
  93         struct avg_info q2g;
  94         struct avg_info g2i;
  95         struct avg_info q2m;
  96         struct avg_info i2d;
  97         struct avg_info m2d;
  98         struct avg_info d2c;
  99         struct avg_info q2c;
 100
 101         struct avg_info blks;           /* Blocks transferred */
 102 };
 103
 104 struct range_info {
 105         struct list_head head;          /* on: qranges OR cranges */
 106         __u64 start, end;
 107 };
 108
 109 struct region_info {
 110         struct list_head qranges;
 111         struct list_head cranges;
 112 };
 113
 114 struct p_info {
 115         struct region_info regions;
 116         struct avgs_info avgs;
 117         __u64 last_q;
 118         __u32 pid;
 119         char *name;
 120 };
 121
 122 struct devmap {
 123         struct devmap *next;
 124         unsigned int host, bus, target, lun, irq, cpu;
 125         char model[64];
 126         char device[32], node[32], pci[32], devno[32];
 127 };
 128
 129 struct stats {
 130         __u64 rqm[2], ios[2], sec[2], wait, svctm;
 131         double last_qu_change, last_dev_change, tot_qusz, idle_time;
 132         int cur_qusz, cur_dev;
 133 };
 134
 135 struct stats_t {
 136         double n;
 137         double rqm_s[2], ios_s[2], sec_s[2];
 138         double avgrq_sz, avgqu_sz, await, svctm, p_util;
 139 };
 140
 141 struct d_info {
 142         struct list_head all_head, hash_head;
 143         void *heads;
 144         struct region_info regions;
 145         struct devmap *map;
 146         void *q2q_handle, *seek_handle, *bno_dump_handle, *unplug_hist_handle;
 147         void *q2d_priv;
 148         FILE *d2c_ofp, *q2c_ofp;
 149         struct avgs_info avgs;
 150         struct stats stats, all_stats;
 151         __u64 last_q, n_qs, n_ds;
 152         __u64 n_act_q, t_act_q; /* # currently active when Q comes in */
 153         __u32 device;
 154
 155         int pre_culling;
 156         int is_plugged, nplugs, nplugs_t, n_timer_unplugs;
 157         __u64 nios_up, nios_upt;
 158         double start_time, last_plug, plugged_time, end_time;
 159 };
 160
 161 struct io {
 162         struct rb_node rb_node;
 163         struct list_head f_head, a_head;
 164         struct d_info *dip;
 165         struct p_info *pip;
 166         void *pdu;
 167         __u64 bytes_left, g_time, i_time, m_time, d_time, c_time, d_sec, c_sec;
 168         __u32 d_nsec, c_nsec;
 169
 170         struct blk_io_trace t;
 171
 172         int linked;
 173         enum iop_type type;
 174 };
 175
 176 /* bt_timeline.c */
 177
 178 extern char bt_timeline_version[], *devices, *exes, *input_name, *output_name;
 179 extern char *seek_name, *iostat_name, *d2c_name, *q2c_name, *per_io_name;
 180 extern char *bno_dump_name, *unplug_hist_name;
 181 extern double range_delta;
 182 extern FILE *ranges_ofp, *avgs_ofp, *iostat_ofp, *per_io_ofp;
 183 extern int verbose, done, time_bounded, output_all_data, seek_absolute;
 184 extern unsigned int n_devs;
 185 extern unsigned long n_traces;
 186 extern struct list_head all_devs, all_procs;
 187 extern struct avgs_info all_avgs;
 188 extern __u64 last_q;
 189 extern struct region_info all_regions;
 190 extern struct list_head all_ios, free_ios;
 191 extern __u64 iostat_interval, iostat_last_stamp;
 192 extern time_t genesis, last_vtrace;
 193 extern double t_astart, t_aend;
 194 extern __u64 q_histo[N_HIST_BKTS], d_histo[N_HIST_BKTS];
 195
 196 /* args.c */
 197 void handle_args(int argc, char *argv[]);
 198 void clean_args();
 199
 200 /* devmap.c */
 201 int dev_map_read(char *fname);
 202 struct devmap *dev_map_find(__u32 device);
 203 void dev_map_exit(void);
 204
 205 /* devs.c */
 206 void init_dev_heads(void);
 207 struct d_info *dip_add(__u32 device, struct io *iop);
 208 void dip_rem(struct io *iop);
 209 struct d_info *__dip_find(__u32 device);
 210 void dip_foreach_list(struct io *iop, enum iop_type type, struct list_head *hd);
 211 void dip_foreach(struct io *iop, enum iop_type type,
 212                  void (*fnc)(struct io *iop, struct io *this), int rm_after);
 213 struct io *dip_find_sec(struct d_info *dip, enum iop_type type, __u64 sec);
 214 void dip_foreach_out(void (*func)(struct d_info *, void *), void *arg);
 215 void dip_plug(__u32 dev, double cur_time);
 216 void dip_unplug(__u32 dev, double cur_time, __u64 nio_ups);
 217 void dip_unplug_tm(__u32 dev, __u64 nio_ups);
 218 void dip_exit(void);
 219
 220 /* dip_rb.c */
 221 int rb_insert(struct rb_root *root, struct io *iop);
 222 struct io *rb_find_sec(struct rb_root *root, __u64 sec);
 223 void rb_foreach(struct rb_node *n, struct io *iop,
 224                       void (*fnc)(struct io *iop, struct io *this),
 225                       struct list_head *head);
 226
 227 /* iostat.c */
 228 void iostat_init(void);
 229 void iostat_getrq(struct io *iop);
 230 void iostat_merge(struct io *iop);
 231 void iostat_issue(struct io *iop);
 232 void iostat_unissue(struct io *iop);
 233 void iostat_complete(struct io *d_iop, struct io *c_iop);
 234 void iostat_check_time(__u64 stamp);
 235 void iostat_dump_stats(__u64 stamp, int all);
 236
 237 /* latency.c */
 238 void latency_init(struct d_info *dip);
 239 void latency_clean(void);
 240 void latency_d2c(struct d_info *dip, __u64 tstamp, __u64 latency);
 241 void latency_q2c(struct d_info *dip, __u64 tstamp, __u64 latency);
 242
 243 /* misc.c */
 244 int in_devices(struct blk_io_trace *t);
 245 void add_file(struct file_info **fipp, FILE *fp, char *oname);
 246 void clean_files(struct file_info **fipp);
 247 void add_buf(void *buf);
 248 void clean_bufs(void);
 249 void dbg_ping(void);
 250
 251 /* mmap.c */
 252 void setup_ifile(char *fname);
 253 void cleanup_ifile(void);
 254 int next_trace(struct blk_io_trace *t, void **pdu);
 255
 256 /* output.c */
 257 int output_avgs(FILE *ofp);
 258 int output_ranges(FILE *ofp);
 259 char *make_dev_hdr(char *pad, size_t len, struct d_info *dip);
 260
 261 /* proc.c */
 262 void add_process(__u32 pid, char *name);
 263 struct p_info *find_process(__u32 pid, char *name);
 264 void pip_update_q(struct io *iop);
 265 void pip_foreach_out(void (*f)(struct p_info *, void *), void *arg);
 266 void pip_exit(void);
 267
 268 /* bno_dump.c */
 269 void *bno_dump_init(__u32 device);
 270 void bno_dump_exit(void *param);
 271 void bno_dump_add(void *handle, struct io *iop);
 272 void bno_dump_clean(void);
 273
 274 /* q2d.c */
 275 void q2d_histo_add(void *priv, __u64 q2d);
 276 void *q2d_init(void);
 277 void q2d_release(void *priv);
 278 void q2d_display_header(FILE *fp);
 279 void q2d_display_dashes(FILE *fp);
 280 void q2d_display(FILE *fp, void *priv);
 281 int q2d_ok(void *priv);
 282 void q2d_acc(void *a1, void *a2);
 283
 284 /* seek.c */
 285 void *seeki_init(char *str);
 286 void seeki_exit(void *param);
 287 void seek_clean(void);
 288 void seeki_add(void *handle, struct io *iop);
 289 double seeki_mean(void *handle);
 290 long long seeki_nseeks(void *handle);
 291 long long seeki_median(void *handle);
 292 int seeki_mode(void *handle, struct mode *mp);
 293
 294 /* trace.c */
 295 void add_trace(struct io *iop);
 296
 297 /* trace_complete.c */
 298 void trace_complete(struct io *c_iop);
 299
 300 /* trace_im.c */
 301 void run_im(struct io *im_iop, struct io *d_iop, struct io *c_iop);
 302 void run_unim(struct io *im_iop, struct io *d_iop, struct io *c_iop);
 303 int ready_im(struct io *im_iop, struct io *c_iop);
 304 void trace_insert(struct io *i_iop);
 305 void trace_merge(struct io *m_iop);
 306 void trace_getrq(struct io *g_iop);
 307
 308 /* trace_issue.c */
 309 void run_issue(struct io *d_iop, struct io *u_iop, struct io *c_iop);
 310 void run_unissue(struct io *d_iop, struct io *u_iop, struct io *c_iop);
 311 int ready_issue(struct io *d_iop, struct io *c_iop);
 312 void trace_issue(struct io *d_iop);
 313
 314 /* trace_plug.c */
 315 __u64 get_nio_up(struct io *u_iop);
 316 void trace_plug(struct io *p_iop);
 317 void trace_unplug_io(struct io *u_iop);
 318 void trace_unplug_timer(struct io *u_iop);
 319
 320 /* trace_queue.c */
 321 void run_queue(struct io *q_iop, struct io *u_iop, struct io *c_iop);
 322 int ready_queue(struct io *q_iop, struct io *c_iop);
 323 void trace_queue(struct io *q_iop);
 324
 325 /* trace_remap.c */
 326 void run_remap(struct io *a_iop, struct io *u_iop, struct io *c_iop);
 327 int ready_remap(struct io *a_iop, struct io *c_iop);
 328 void trace_remap(struct io *a_iop);
 329
 330 /* trace_requeue.c */
 331 void trace_requeue(struct io *r_iop);
 332
 333 /* unplug_hist.c */
 334 void *unplug_hist_init(__u32 device);
 335 void unplug_hist_exit(void *arg);
 336 void unplug_hist_add(struct io *u_iop);
 337
 338 #include "inlines.h"