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 static unsigned int calc_clat_percentiles(unsigned int *io_u_plat,
 118                                           unsigned long nr, fio_fp64_t *plist,
 119                                           unsigned int **output,
 120                                           unsigned int *maxv,
 121                                           unsigned int *minv)
 122 {
 123         unsigned long sum = 0;
 124         unsigned int len, i, j = 0;
 125         unsigned int oval_len = 0;
 126         unsigned int *ovals = NULL;
 127         int is_last;
 128
 129         *minv = -1U;
 130         *maxv = 0;
 131
 132         len = 0;
 133         while (len < FIO_IO_U_LIST_MAX_LEN && plist[len].u.f != 0.0)
 134                 len++;
 135
 136         if (!len)
 137                 return 0;
 138
 139         /*
 140          * Sort the percentile list. Note that it may already be sorted if
 141          * we are using the default values, but since it's a short list this
 142          * isn't a worry. Also note that this does not work for NaN values.
 143          */
 144         if (len > 1)
 145                 qsort((void*)plist, len, sizeof(plist[0]), double_cmp);
 146
 147         /*
 148          * Calculate bucket values, note down max and min values
 149          */
 150         is_last = 0;
 151         for (i = 0; i < FIO_IO_U_PLAT_NR && !is_last; i++) {
 152                 sum += io_u_plat[i];
 153                 while (sum >= (plist[j].u.f / 100.0 * nr)) {
 154                         assert(plist[j].u.f <= 100.0);
 155
 156                         if (j == oval_len) {
 157                                 oval_len += 100;
 158                                 ovals = realloc(ovals, oval_len * sizeof(unsigned int));
 159                         }
 160
 161                         ovals[j] = plat_idx_to_val(i);
 162                         if (ovals[j] < *minv)
 163                                 *minv = ovals[j];
 164                         if (ovals[j] > *maxv)
 165                                 *maxv = ovals[j];
 166
 167                         is_last = (j == len - 1);
 168                         if (is_last)
 169                                 break;
 170
 171                         j++;
 172                 }
 173         }
 174
 175         *output = ovals;
 176         return len;
 177 }
 178
 179 /*
 180  * Find and display the p-th percentile of clat
 181  */
 182 static void show_clat_percentiles(unsigned int *io_u_plat, unsigned long nr,
 183                                   fio_fp64_t *plist)
 184 {
 185         unsigned int len, j = 0, minv, maxv;
 186         unsigned int *ovals;
 187         int is_last, scale_down;
 188
 189         len = calc_clat_percentiles(io_u_plat, nr, plist, &ovals, &maxv, &minv);
 190         if (!len)
 191                 goto out;
 192
 193         /*
 194          * We default to usecs, but if the value range is such that we
 195          * should scale down to msecs, do that.
 196          */
 197         if (minv > 2000 && maxv > 99999) {
 198                 scale_down = 1;
 199                 log_info("    clat percentiles (msec):\n     |");
 200         } else {
 201                 scale_down = 0;
 202                 log_info("    clat percentiles (usec):\n     |");
 203         }
 204
 205         for (j = 0; j < len; j++) {
 206                 char fbuf[8];
 207
 208                 /* for formatting */
 209                 if (j != 0 && (j % 4) == 0)
 210                         log_info("     |");
 211
 212                 /* end of the list */
 213                 is_last = (j == len - 1);
 214
 215                 if (plist[j].u.f < 10.0)
 216                         sprintf(fbuf, " %2.2f", plist[j].u.f);
 217                 else
 218                         sprintf(fbuf, "%2.2f", plist[j].u.f);
 219
 220                 if (scale_down)
 221                         ovals[j] = (ovals[j] + 999) / 1000;
 222
 223                 log_info(" %sth=[%5u]%c", fbuf, ovals[j], is_last ? '\n' : ',');
 224
 225                 if (is_last)
 226                         break;
 227
 228                 if (j % 4 == 3) /* for formatting */
 229                         log_info("\n");
 230         }
 231
 232 out:
 233         if (ovals)
 234                 free(ovals);
 235 }
 236
 237 static int calc_lat(struct io_stat *is, unsigned long *min, unsigned long *max,
 238                     double *mean, double *dev)
 239 {
 240         double n = is->samples;
 241
 242         if (is->samples == 0)
 243                 return 0;
 244
 245         *min = is->min_val;
 246         *max = is->max_val;
 247
 248         n = (double) is->samples;
 249         *mean = is->mean.u.f;
 250
 251         if (n > 1.0)
 252                 *dev = sqrt(is->S.u.f / (n - 1.0));
 253         else
 254                 *dev = 0;
 255
 256         return 1;
 257 }
 258
 259 void show_group_stats(struct group_run_stats *rs)
 260 {
 261         char *p1, *p2, *p3, *p4;
 262         const char *ddir_str[] = { "   READ", "  WRITE" };
 263         int i;
 264
 265         log_info("Run status group %d (all jobs):\n", rs->groupid);
 266
 267         for (i = 0; i <= DDIR_WRITE; i++) {
 268                 const int i2p = is_power_of_2(rs->kb_base);
 269
 270                 if (!rs->max_run[i])
 271                         continue;
 272
 273                 p1 = num2str(rs->io_kb[i], 6, rs->kb_base, i2p);
 274                 p2 = num2str(rs->agg[i], 6, rs->kb_base, i2p);
 275                 p3 = num2str(rs->min_bw[i], 6, rs->kb_base, i2p);
 276                 p4 = num2str(rs->max_bw[i], 6, rs->kb_base, i2p);
 277
 278                 log_info("%s: io=%sB, aggrb=%sB/s, minb=%sB/s, maxb=%sB/s,"
 279                          " mint=%llumsec, maxt=%llumsec\n", ddir_str[i], p1, p2,
 280                                                 p3, p4, rs->min_run[i],
 281                                                 rs->max_run[i]);
 282
 283                 free(p1);
 284                 free(p2);
 285                 free(p3);
 286                 free(p4);
 287         }
 288 }
 289
 290 #define ts_total_io_u(ts)       \
 291         ((ts)->total_io_u[0] + (ts)->total_io_u[1])
 292
 293 static void stat_calc_dist(unsigned int *map, unsigned long total,
 294                            double *io_u_dist)
 295 {
 296         int i;
 297
 298         /*
 299          * Do depth distribution calculations
 300          */
 301         for (i = 0; i < FIO_IO_U_MAP_NR; i++) {
 302                 if (total) {
 303                         io_u_dist[i] = (double) map[i] / (double) total;
 304                         io_u_dist[i] *= 100.0;
 305                         if (io_u_dist[i] < 0.1 && map[i])
 306                                 io_u_dist[i] = 0.1;
 307                 } else
 308                         io_u_dist[i] = 0.0;
 309         }
 310 }
 311
 312 static void stat_calc_lat(struct thread_stat *ts, double *dst,
 313                           unsigned int *src, int nr)
 314 {
 315         unsigned long total = ts_total_io_u(ts);
 316         int i;
 317
 318         /*
 319          * Do latency distribution calculations
 320          */
 321         for (i = 0; i < nr; i++) {
 322                 if (total) {
 323                         dst[i] = (double) src[i] / (double) total;
 324                         dst[i] *= 100.0;
 325                         if (dst[i] < 0.01 && src[i])
 326                                 dst[i] = 0.01;
 327                 } else
 328                         dst[i] = 0.0;
 329         }
 330 }
 331
 332 static void stat_calc_lat_u(struct thread_stat *ts, double *io_u_lat)
 333 {
 334         stat_calc_lat(ts, io_u_lat, ts->io_u_lat_u, FIO_IO_U_LAT_U_NR);
 335 }
 336
 337 static void stat_calc_lat_m(struct thread_stat *ts, double *io_u_lat)
 338 {
 339         stat_calc_lat(ts, io_u_lat, ts->io_u_lat_m, FIO_IO_U_LAT_M_NR);
 340 }
 341
 342 static int usec_to_msec(unsigned long *min, unsigned long *max, double *mean,
 343                         double *dev)
 344 {
 345         if (*min > 1000 && *max > 1000 && *mean > 1000.0 && *dev > 1000.0) {
 346                 *min /= 1000;
 347                 *max /= 1000;
 348                 *mean /= 1000.0;
 349                 *dev /= 1000.0;
 350                 return 0;
 351         }
 352
 353         return 1;
 354 }
 355
 356 static void show_ddir_status(struct group_run_stats *rs, struct thread_stat *ts,
 357                              int ddir)
 358 {
 359         const char *ddir_str[] = { "read ", "write" };
 360         unsigned long min, max, runt;
 361         unsigned long long bw, iops;
 362         double mean, dev;
 363         char *io_p, *bw_p, *iops_p;
 364         int i2p;
 365
 366         assert(ddir_rw(ddir));
 367
 368         if (!ts->runtime[ddir])
 369                 return;
 370
 371         i2p = is_power_of_2(rs->kb_base);
 372         runt = ts->runtime[ddir];
 373
 374         bw = (1000 * ts->io_bytes[ddir]) / runt;
 375         io_p = num2str(ts->io_bytes[ddir], 6, 1, i2p);
 376         bw_p = num2str(bw, 6, 1, i2p);
 377
 378         iops = (1000 * (uint64_t)ts->total_io_u[ddir]) / runt;
 379         iops_p = num2str(iops, 6, 1, 0);
 380
 381         log_info("  %s: io=%sB, bw=%sB/s, iops=%s, runt=%6llumsec\n",
 382                                         ddir_str[ddir], io_p, bw_p, iops_p,
 383                                         ts->runtime[ddir]);
 384
 385         free(io_p);
 386         free(bw_p);
 387         free(iops_p);
 388
 389         if (calc_lat(&ts->slat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev)) {
 390                 const char *base = "(usec)";
 391                 char *minp, *maxp;
 392
 393                 if (!usec_to_msec(&min, &max, &mean, &dev))
 394                         base = "(msec)";
 395
 396                 minp = num2str(min, 6, 1, 0);
 397                 maxp = num2str(max, 6, 1, 0);
 398
 399                 log_info("    slat %s: min=%s, max=%s, avg=%5.02f,"
 400                          " stdev=%5.02f\n", base, minp, maxp, mean, dev);
 401
 402                 free(minp);
 403                 free(maxp);
 404         }
 405         if (calc_lat(&ts->clat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev)) {
 406                 const char *base = "(usec)";
 407                 char *minp, *maxp;
 408
 409                 if (!usec_to_msec(&min, &max, &mean, &dev))
 410                         base = "(msec)";
 411
 412                 minp = num2str(min, 6, 1, 0);
 413                 maxp = num2str(max, 6, 1, 0);
 414
 415                 log_info("    clat %s: min=%s, max=%s, avg=%5.02f,"
 416                          " stdev=%5.02f\n", base, minp, maxp, mean, dev);
 417
 418                 free(minp);
 419                 free(maxp);
 420         }
 421         if (calc_lat(&ts->lat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev)) {
 422                 const char *base = "(usec)";
 423                 char *minp, *maxp;
 424
 425                 if (!usec_to_msec(&min, &max, &mean, &dev))
 426                         base = "(msec)";
 427
 428                 minp = num2str(min, 6, 1, 0);
 429                 maxp = num2str(max, 6, 1, 0);
 430
 431                 log_info("     lat %s: min=%s, max=%s, avg=%5.02f,"
 432                          " stdev=%5.02f\n", base, minp, maxp, mean, dev);
 433
 434                 free(minp);
 435                 free(maxp);
 436         }
 437         if (ts->clat_percentiles) {
 438                 show_clat_percentiles(ts->io_u_plat[ddir],
 439                                         ts->clat_stat[ddir].samples,
 440                                         ts->percentile_list);
 441         }
 442         if (calc_lat(&ts->bw_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev)) {
 443                 double p_of_agg;
 444
 445                 p_of_agg = mean * 100 / (double) rs->agg[ddir];
 446                 log_info("     bw (KB/s) : min=%5lu, max=%5lu, per=%3.2f%%,"
 447                          " avg=%5.02f, stdev=%5.02f\n", min, max, p_of_agg,
 448                                                         mean, dev);
 449         }
 450 }
 451
 452 static void show_lat(double *io_u_lat, int nr, const char **ranges,
 453                      const char *msg)
 454 {
 455         int new_line = 1, i, line = 0;
 456
 457         for (i = 0; i < nr; i++) {
 458                 if (io_u_lat[i] <= 0.0)
 459                         continue;
 460                 if (new_line) {
 461                         if (line)
 462                                 log_info("\n");
 463                         log_info("     lat (%s): ", msg);
 464                         new_line = 0;
 465                         line = 0;
 466                 }
 467                 if (line)
 468                         log_info(", ");
 469                 log_info("%s%3.2f%%", ranges[i], io_u_lat[i]);
 470                 line++;
 471                 if (line == 5)
 472                         new_line = 1;
 473         }
 474 }
 475
 476 static void show_lat_u(double *io_u_lat_u)
 477 {
 478         const char *ranges[] = { "2=", "4=", "10=", "20=", "50=", "100=",
 479                                  "250=", "500=", "750=", "1000=", };
 480
 481         show_lat(io_u_lat_u, FIO_IO_U_LAT_U_NR, ranges, "usec");
 482 }
 483
 484 static void show_lat_m(double *io_u_lat_m)
 485 {
 486         const char *ranges[] = { "2=", "4=", "10=", "20=", "50=", "100=",
 487                                  "250=", "500=", "750=", "1000=", "2000=",
 488                                  ">=2000=", };
 489
 490         show_lat(io_u_lat_m, FIO_IO_U_LAT_M_NR, ranges, "msec");
 491 }
 492
 493 static void show_latencies(double *io_u_lat_u, double *io_u_lat_m)
 494 {
 495         show_lat_u(io_u_lat_u);
 496         log_info("\n");
 497         show_lat_m(io_u_lat_m);
 498         log_info("\n");
 499 }
 500
 501 void show_thread_status(struct thread_stat *ts, struct group_run_stats *rs)
 502 {
 503         double usr_cpu, sys_cpu;
 504         unsigned long runtime;
 505         double io_u_dist[FIO_IO_U_MAP_NR];
 506         double io_u_lat_u[FIO_IO_U_LAT_U_NR];
 507         double io_u_lat_m[FIO_IO_U_LAT_M_NR];
 508
 509         if (!(ts->io_bytes[0] + ts->io_bytes[1]) &&
 510             !(ts->total_io_u[0] + ts->total_io_u[1]))
 511                 return;
 512
 513         if (!ts->error) {
 514                 log_info("%s: (groupid=%d, jobs=%d): err=%2d: pid=%d\n",
 515                                         ts->name, ts->groupid, ts->members,
 516                                         ts->error, (int) ts->pid);
 517         } else {
 518                 log_info("%s: (groupid=%d, jobs=%d): err=%2d (%s): pid=%d\n",
 519                                         ts->name, ts->groupid, ts->members,
 520                                         ts->error, ts->verror, (int) ts->pid);
 521         }
 522
 523         if (ts->description)
 524                 log_info("  Description  : [%s]\n", ts->description);
 525
 526         if (ts->io_bytes[DDIR_READ])
 527                 show_ddir_status(rs, ts, DDIR_READ);
 528         if (ts->io_bytes[DDIR_WRITE])
 529                 show_ddir_status(rs, ts, DDIR_WRITE);
 530
 531         runtime = ts->total_run_time;
 532         if (runtime) {
 533                 double runt = (double) runtime;
 534
 535                 usr_cpu = (double) ts->usr_time * 100 / runt;
 536                 sys_cpu = (double) ts->sys_time * 100 / runt;
 537         } else {
 538                 usr_cpu = 0;
 539                 sys_cpu = 0;
 540         }
 541
 542         log_info("  cpu          : usr=%3.2f%%, sys=%3.2f%%, ctx=%lu, majf=%lu,"
 543                  " minf=%lu\n", usr_cpu, sys_cpu, ts->ctx, ts->majf, ts->minf);
 544
 545         stat_calc_dist(ts->io_u_map, ts_total_io_u(ts), io_u_dist);
 546         log_info("  IO depths    : 1=%3.1f%%, 2=%3.1f%%, 4=%3.1f%%, 8=%3.1f%%,"
 547                  " 16=%3.1f%%, 32=%3.1f%%, >=64=%3.1f%%\n", io_u_dist[0],
 548                                         io_u_dist[1], io_u_dist[2],
 549                                         io_u_dist[3], io_u_dist[4],
 550                                         io_u_dist[5], io_u_dist[6]);
 551
 552         stat_calc_dist(ts->io_u_submit, ts->total_submit, io_u_dist);
 553         log_info("     submit    : 0=%3.1f%%, 4=%3.1f%%, 8=%3.1f%%, 16=%3.1f%%,"
 554                  " 32=%3.1f%%, 64=%3.1f%%, >=64=%3.1f%%\n", io_u_dist[0],
 555                                         io_u_dist[1], io_u_dist[2],
 556                                         io_u_dist[3], io_u_dist[4],
 557                                         io_u_dist[5], io_u_dist[6]);
 558         stat_calc_dist(ts->io_u_complete, ts->total_complete, io_u_dist);
 559         log_info("     complete  : 0=%3.1f%%, 4=%3.1f%%, 8=%3.1f%%, 16=%3.1f%%,"
 560                  " 32=%3.1f%%, 64=%3.1f%%, >=64=%3.1f%%\n", io_u_dist[0],
 561                                         io_u_dist[1], io_u_dist[2],
 562                                         io_u_dist[3], io_u_dist[4],
 563                                         io_u_dist[5], io_u_dist[6]);
 564         log_info("     issued r/w/d: total=%lu/%lu/%lu, short=%lu/%lu/%lu\n",
 565                                         ts->total_io_u[0], ts->total_io_u[1],
 566                                         ts->total_io_u[2],
 567                                         ts->short_io_u[0], ts->short_io_u[1],
 568                                         ts->short_io_u[2]);
 569         stat_calc_lat_u(ts, io_u_lat_u);
 570         stat_calc_lat_m(ts, io_u_lat_m);
 571         show_latencies(io_u_lat_u, io_u_lat_m);
 572         if (ts->continue_on_error) {
 573                 log_info("     errors    : total=%lu, first_error=%d/<%s>\n",
 574                                         ts->total_err_count,
 575                                         ts->first_error,
 576                                         strerror(ts->first_error));
 577         }
 578 }
 579
 580 static void show_ddir_status_terse(struct thread_stat *ts,
 581                                    struct group_run_stats *rs, int ddir)
 582 {
 583         unsigned long min, max;
 584         unsigned long long bw, iops;
 585         unsigned int *ovals = NULL;
 586         double mean, dev;
 587         unsigned int len, minv, maxv;
 588         int i;
 589
 590         assert(ddir_rw(ddir));
 591
 592         iops = bw = 0;
 593         if (ts->runtime[ddir]) {
 594                 uint64_t runt = ts->runtime[ddir];
 595
 596                 bw = ts->io_bytes[ddir] / runt;
 597                 iops = (1000 * (uint64_t) ts->total_io_u[ddir]) / runt;
 598         }
 599
 600         log_info(";%llu;%llu;%llu;%llu", ts->io_bytes[ddir] >> 10, bw, iops,
 601                                                         ts->runtime[ddir]);
 602
 603         if (calc_lat(&ts->slat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev))
 604                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", min, max, mean, dev);
 605         else
 606                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", 0UL, 0UL, 0.0, 0.0);
 607
 608         if (calc_lat(&ts->clat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev))
 609                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", min, max, mean, dev);
 610         else
 611                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", 0UL, 0UL, 0.0, 0.0);
 612
 613         if (calc_lat(&ts->lat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev))
 614                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", min, max, mean, dev);
 615         else
 616                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", 0UL, 0UL, 0.0, 0.0);
 617
 618         if (ts->clat_percentiles) {
 619                 len = calc_clat_percentiles(ts->io_u_plat[ddir],
 620                                         ts->clat_stat[ddir].samples,
 621                                         ts->percentile_list, &ovals, &maxv,
 622                                         &minv);
 623         } else
 624                 len = 0;
 625
 626         for (i = 0; i < FIO_IO_U_LIST_MAX_LEN; i++) {
 627                 if (i >= len) {
 628                         log_info(";0%%=0");
 629                         continue;
 630                 }
 631                 log_info(";%2.2f%%=%u", ts->percentile_list[i].u.f, ovals[i]);
 632         }
 633         if (ovals)
 634                 free(ovals);
 635
 636         if (calc_lat(&ts->bw_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev)) {
 637                 double p_of_agg;
 638
 639                 p_of_agg = mean * 100 / (double) rs->agg[ddir];
 640                 log_info(";%lu;%lu;%f%%;%f;%f", min, max, p_of_agg, mean, dev);
 641         } else
 642                 log_info(";%lu;%lu;%f%%;%f;%f", 0UL, 0UL, 0.0, 0.0, 0.0);
 643 }
 644
 645 #define FIO_TERSE_VERSION       "3"
 646
 647 static void show_thread_status_terse(struct thread_stat *ts,
 648                                      struct group_run_stats *rs)
 649 {
 650         double io_u_dist[FIO_IO_U_MAP_NR];
 651         double io_u_lat_u[FIO_IO_U_LAT_U_NR];
 652         double io_u_lat_m[FIO_IO_U_LAT_M_NR];
 653         double usr_cpu, sys_cpu;
 654         int i;
 655
 656         /* General Info */
 657         log_info("%s;%s;%d;%d", FIO_TERSE_VERSION, ts->name, ts->groupid,
 658                                 ts->error);
 659         /* Log Read Status */
 660         show_ddir_status_terse(ts, rs, 0);
 661         /* Log Write Status */
 662         show_ddir_status_terse(ts, rs, 1);
 663
 664         /* CPU Usage */
 665         if (ts->total_run_time) {
 666                 double runt = (double) ts->total_run_time;
 667
 668                 usr_cpu = (double) ts->usr_time * 100 / runt;
 669                 sys_cpu = (double) ts->sys_time * 100 / runt;
 670         } else {
 671                 usr_cpu = 0;
 672                 sys_cpu = 0;
 673         }
 674
 675         log_info(";%f%%;%f%%;%lu;%lu;%lu", usr_cpu, sys_cpu, ts->ctx, ts->majf,
 676                                                                 ts->minf);
 677
 678         /* Calc % distribution of IO depths, usecond, msecond latency */
 679         stat_calc_dist(ts->io_u_map, ts_total_io_u(ts), io_u_dist);
 680         stat_calc_lat_u(ts, io_u_lat_u);
 681         stat_calc_lat_m(ts, io_u_lat_m);
 682
 683         /* Only show fixed 7 I/O depth levels*/
 684         log_info(";%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%",
 685                         io_u_dist[0], io_u_dist[1], io_u_dist[2], io_u_dist[3],
 686                         io_u_dist[4], io_u_dist[5], io_u_dist[6]);
 687
 688         /* Microsecond latency */
 689         for (i = 0; i < FIO_IO_U_LAT_U_NR; i++)
 690                 log_info(";%3.2f%%", io_u_lat_u[i]);
 691         /* Millisecond latency */
 692         for (i = 0; i < FIO_IO_U_LAT_M_NR; i++)
 693                 log_info(";%3.2f%%", io_u_lat_m[i]);
 694         /* Additional output if continue_on_error set - default off*/
 695         if (ts->continue_on_error)
 696                 log_info(";%lu;%d", ts->total_err_count, ts->first_error);
 697         log_info("\n");
 698
 699         /* Additional output if description is set */
 700         if (ts->description)
 701                 log_info(";%s", ts->description);
 702
 703         log_info("\n");
 704 }
 705
 706 static void sum_stat(struct io_stat *dst, struct io_stat *src, int nr)
 707 {
 708         double mean, S;
 709
 710         if (src->samples == 0)
 711                 return;
 712
 713         dst->min_val = min(dst->min_val, src->min_val);
 714         dst->max_val = max(dst->max_val, src->max_val);
 715
 716         /*
 717          * Compute new mean and S after the merge
 718          * <http://en.wikipedia.org/wiki/Algorithms_for_calculating_variance
 719          *  #Parallel_algorithm>
 720          */
 721         if (nr == 1) {
 722                 mean = src->mean.u.f;
 723                 S = src->S.u.f;
 724         } else {
 725                 double delta = src->mean.u.f - dst->mean.u.f;
 726
 727                 mean = ((src->mean.u.f * src->samples) +
 728                         (dst->mean.u.f * dst->samples)) /
 729                         (dst->samples + src->samples);
 730
 731                 S =  src->S.u.f + dst->S.u.f + pow(delta, 2.0) *
 732                         (dst->samples * src->samples) /
 733                         (dst->samples + src->samples);
 734         }
 735
 736         dst->samples += src->samples;
 737         dst->mean.u.f = mean;
 738         dst->S.u.f = S;
 739 }
 740
 741 void sum_group_stats(struct group_run_stats *dst, struct group_run_stats *src)
 742 {
 743         int i;
 744
 745         for (i = 0; i < 2; i++) {
 746                 if (dst->max_run[i] < src->max_run[i])
 747                         dst->max_run[i] = src->max_run[i];
 748                 if (dst->min_run[i] && dst->min_run[i] > src->min_run[i])
 749                         dst->min_run[i] = src->min_run[i];
 750                 if (dst->max_bw[i] < src->max_bw[i])
 751                         dst->max_bw[i] = src->max_bw[i];
 752                 if (dst->min_bw[i] && dst->min_bw[i] > src->min_bw[i])
 753                         dst->min_bw[i] = src->min_bw[i];
 754
 755                 dst->io_kb[i] += src->io_kb[i];
 756                 dst->agg[i] += src->agg[i];
 757         }
 758
 759 }
 760
 761 void sum_thread_stats(struct thread_stat *dst, struct thread_stat *src, int nr)
 762 {
 763         int l, k;
 764
 765         for (l = 0; l <= DDIR_WRITE; l++) {
 766                 sum_stat(&dst->clat_stat[l], &src->clat_stat[l], nr);
 767                 sum_stat(&dst->slat_stat[l], &src->slat_stat[l], nr);
 768                 sum_stat(&dst->lat_stat[l], &src->lat_stat[l], nr);
 769                 sum_stat(&dst->bw_stat[l], &src->bw_stat[l], nr);
 770
 771                 dst->io_bytes[l] += src->io_bytes[l];
 772
 773                 if (dst->runtime[l] < src->runtime[l])
 774                         dst->runtime[l] = src->runtime[l];
 775         }
 776
 777         dst->usr_time += src->usr_time;
 778         dst->sys_time += src->sys_time;
 779         dst->ctx += src->ctx;
 780         dst->majf += src->majf;
 781         dst->minf += src->minf;
 782
 783         for (k = 0; k < FIO_IO_U_MAP_NR; k++)
 784                 dst->io_u_map[k] += src->io_u_map[k];
 785         for (k = 0; k < FIO_IO_U_MAP_NR; k++)
 786                 dst->io_u_submit[k] += src->io_u_submit[k];
 787         for (k = 0; k < FIO_IO_U_MAP_NR; k++)
 788                 dst->io_u_complete[k] += src->io_u_complete[k];
 789         for (k = 0; k < FIO_IO_U_LAT_U_NR; k++)
 790                 dst->io_u_lat_u[k] += src->io_u_lat_u[k];
 791         for (k = 0; k < FIO_IO_U_LAT_M_NR; k++)
 792                 dst->io_u_lat_m[k] += src->io_u_lat_m[k];
 793
 794         for (k = 0; k <= 2; k++) {
 795                 dst->total_io_u[k] += src->total_io_u[k];
 796                 dst->short_io_u[k] += src->short_io_u[k];
 797         }
 798
 799         for (k = 0; k <= DDIR_WRITE; k++) {
 800                 int m;
 801                 for (m = 0; m < FIO_IO_U_PLAT_NR; m++)
 802                         dst->io_u_plat[k][m] += src->io_u_plat[k][m];
 803         }
 804
 805         dst->total_run_time += src->total_run_time;
 806         dst->total_submit += src->total_submit;
 807         dst->total_complete += src->total_complete;
 808 }
 809
 810 void init_group_run_stat(struct group_run_stats *gs)
 811 {
 812         memset(gs, 0, sizeof(*gs));
 813         gs->min_bw[0] = gs->min_run[0] = ~0UL;
 814         gs->min_bw[1] = gs->min_run[1] = ~0UL;
 815 }
 816
 817 void init_thread_stat(struct thread_stat *ts)
 818 {
 819         int j;
 820
 821         memset(ts, 0, sizeof(*ts));
 822
 823         for (j = 0; j <= DDIR_WRITE; j++) {
 824                 ts->lat_stat[j].min_val = -1UL;
 825                 ts->clat_stat[j].min_val = -1UL;
 826                 ts->slat_stat[j].min_val = -1UL;
 827                 ts->bw_stat[j].min_val = -1UL;
 828         }
 829         ts->groupid = -1;
 830 }
 831
 832 void show_run_stats(void)
 833 {
 834         struct group_run_stats *runstats, *rs;
 835         struct thread_data *td;
 836         struct thread_stat *threadstats, *ts;
 837         int i, j, nr_ts, last_ts, idx;
 838         int kb_base_warned = 0;
 839
 840         runstats = malloc(sizeof(struct group_run_stats) * (groupid + 1));
 841
 842         for (i = 0; i < groupid + 1; i++)
 843                 init_group_run_stat(&runstats[i]);
 844
 845         /*
 846          * find out how many threads stats we need. if group reporting isn't
 847          * enabled, it's one-per-td.
 848          */
 849         nr_ts = 0;
 850         last_ts = -1;
 851         for_each_td(td, i) {
 852                 if (!td->o.group_reporting) {
 853                         nr_ts++;
 854                         continue;
 855                 }
 856                 if (last_ts == td->groupid)
 857                         continue;
 858
 859                 last_ts = td->groupid;
 860                 nr_ts++;
 861         }
 862
 863         threadstats = malloc(nr_ts * sizeof(struct thread_stat));
 864
 865         for (i = 0; i < nr_ts; i++)
 866                 init_thread_stat(&threadstats[i]);
 867
 868         j = 0;
 869         last_ts = -1;
 870         idx = 0;
 871         for_each_td(td, i) {
 872                 if (idx && (!td->o.group_reporting ||
 873                     (td->o.group_reporting && last_ts != td->groupid))) {
 874                         idx = 0;
 875                         j++;
 876                 }
 877
 878                 last_ts = td->groupid;
 879
 880                 ts = &threadstats[j];
 881
 882                 ts->clat_percentiles = td->o.clat_percentiles;
 883                 if (td->o.overwrite_plist)
 884                         memcpy(ts->percentile_list, td->o.percentile_list, sizeof(td->o.percentile_list));
 885                 else
 886                         memcpy(ts->percentile_list, def_percentile_list, sizeof(def_percentile_list));
 887
 888                 idx++;
 889                 ts->members++;
 890
 891                 if (ts->groupid == -1) {
 892                         /*
 893                          * These are per-group shared already
 894                          */
 895                         strncpy(ts->name, td->o.name, FIO_JOBNAME_SIZE);
 896                         if (td->o.description)
 897                                 strncpy(ts->description, td->o.description,
 898                                                 FIO_JOBNAME_SIZE);
 899                         else
 900                                 memset(ts->description, 0, FIO_JOBNAME_SIZE);
 901
 902                         ts->groupid = td->groupid;
 903
 904                         /*
 905                          * first pid in group, not very useful...
 906                          */
 907                         ts->pid = td->pid;
 908
 909                         ts->kb_base = td->o.kb_base;
 910                 } else if (ts->kb_base != td->o.kb_base && !kb_base_warned) {
 911                         log_info("fio: kb_base differs for jobs in group, using"
 912                                  " %u as the base\n", ts->kb_base);
 913                         kb_base_warned = 1;
 914                 }
 915
 916                 ts->continue_on_error = td->o.continue_on_error;
 917                 ts->total_err_count += td->total_err_count;
 918                 ts->first_error = td->first_error;
 919                 if (!ts->error) {
 920                         if (!td->error && td->o.continue_on_error &&
 921                             td->first_error) {
 922                                 ts->error = td->first_error;
 923                                 strcpy(ts->verror, td->verror);
 924                         } else  if (td->error) {
 925                                 ts->error = td->error;
 926                                 strcpy(ts->verror, td->verror);
 927                         }
 928                 }
 929
 930                 sum_thread_stats(ts, &td->ts, idx);
 931         }
 932
 933         for (i = 0; i < nr_ts; i++) {
 934                 unsigned long long bw;
 935
 936                 ts = &threadstats[i];
 937                 rs = &runstats[ts->groupid];
 938                 rs->kb_base = ts->kb_base;
 939
 940                 for (j = 0; j <= DDIR_WRITE; j++) {
 941                         if (!ts->runtime[j])
 942                                 continue;
 943                         if (ts->runtime[j] < rs->min_run[j] || !rs->min_run[j])
 944                                 rs->min_run[j] = ts->runtime[j];
 945                         if (ts->runtime[j] > rs->max_run[j])
 946                                 rs->max_run[j] = ts->runtime[j];
 947
 948                         bw = 0;
 949                         if (ts->runtime[j]) {
 950                                 unsigned long runt;
 951
 952                                 runt = ts->runtime[j];
 953                                 bw = ts->io_bytes[j] / runt;
 954                         }
 955                         if (bw < rs->min_bw[j])
 956                                 rs->min_bw[j] = bw;
 957                         if (bw > rs->max_bw[j])
 958                                 rs->max_bw[j] = bw;
 959
 960                         rs->io_kb[j] += ts->io_bytes[j] / rs->kb_base;
 961                 }
 962         }
 963
 964         for (i = 0; i < groupid + 1; i++) {
 965                 unsigned long max_run[2];
 966
 967                 rs = &runstats[i];
 968                 max_run[0] = rs->max_run[0];
 969                 max_run[1] = rs->max_run[1];
 970
 971                 if (rs->max_run[0])
 972                         rs->agg[0] = (rs->io_kb[0] * 1000) / max_run[0];
 973                 if (rs->max_run[1])
 974                         rs->agg[1] = (rs->io_kb[1] * 1000) / max_run[1];
 975         }
 976
 977         /*
 978          * don't overwrite last signal output
 979          */
 980         if (!terse_output)
 981                 log_info("\n");
 982
 983         for (i = 0; i < nr_ts; i++) {
 984                 ts = &threadstats[i];
 985                 rs = &runstats[ts->groupid];
 986
 987                 if (is_backend)
 988                         fio_server_send_ts(ts, rs);
 989                 else if (terse_output)
 990                         show_thread_status_terse(ts, rs);
 991                 else
 992                         show_thread_status(ts, rs);
 993         }
 994
 995         if (!terse_output) {
 996                 for (i = 0; i < groupid + 1; i++) {
 997                         rs = &runstats[i];
 998
 999                         rs->groupid = i;
1000                         if (is_backend)
1001                                 fio_server_send_gs(rs);
1002                         else
1003                                 show_group_stats(rs);
1004                 }
1005
1006                 if (is_backend)
1007                         fio_server_send_du();
1008                 else
1009                         show_disk_util();
1010
1011                 free_disk_util();
1012         }
1013
1014         free(runstats);
1015         free(threadstats);
1016 }
1017
1018 static inline void add_stat_sample(struct io_stat *is, unsigned long data)
1019 {
1020         double val = data;
1021         double delta;
1022
1023         if (data > is->max_val)
1024                 is->max_val = data;
1025         if (data < is->min_val)
1026                 is->min_val = data;
1027
1028         delta = val - is->mean.u.f;
1029         if (delta) {
1030                 is->mean.u.f += delta / (is->samples + 1.0);
1031                 is->S.u.f += delta * (val - is->mean.u.f);
1032         }
1033
1034         is->samples++;
1035 }
1036
1037 static void __add_log_sample(struct io_log *iolog, unsigned long val,
1038                              enum fio_ddir ddir, unsigned int bs,
1039                              unsigned long t)
1040 {
1041         const int nr_samples = iolog->nr_samples;
1042
1043         if (iolog->nr_samples == iolog->max_samples) {
1044                 int new_size = sizeof(struct io_sample) * iolog->max_samples*2;
1045
1046                 iolog->log = realloc(iolog->log, new_size);
1047                 iolog->max_samples <<= 1;
1048         }
1049
1050         iolog->log[nr_samples].val = val;
1051         iolog->log[nr_samples].time = t;
1052         iolog->log[nr_samples].ddir = ddir;
1053         iolog->log[nr_samples].bs = bs;
1054         iolog->nr_samples++;
1055 }
1056
1057 static void add_log_sample(struct thread_data *td, struct io_log *iolog,
1058                            unsigned long val, enum fio_ddir ddir,
1059                            unsigned int bs)
1060 {
1061         if (!ddir_rw(ddir))
1062                 return;
1063
1064         __add_log_sample(iolog, val, ddir, bs, mtime_since_now(&td->epoch));
1065 }
1066
1067 void add_agg_sample(unsigned long val, enum fio_ddir ddir, unsigned int bs)
1068 {
1069         struct io_log *iolog;
1070
1071         if (!ddir_rw(ddir))
1072                 return;
1073
1074         iolog = agg_io_log[ddir];
1075         __add_log_sample(iolog, val, ddir, bs, mtime_since_genesis());
1076 }
1077
1078 static void add_clat_percentile_sample(struct thread_stat *ts,
1079                                 unsigned long usec, enum fio_ddir ddir)
1080 {
1081         unsigned int idx = plat_val_to_idx(usec);
1082         assert(idx < FIO_IO_U_PLAT_NR);
1083
1084         ts->io_u_plat[ddir][idx]++;
1085 }
1086
1087 void add_clat_sample(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir,
1088                      unsigned long usec, unsigned int bs)
1089 {
1090         struct thread_stat *ts = &td->ts;
1091
1092         if (!ddir_rw(ddir))
1093                 return;
1094
1095         add_stat_sample(&ts->clat_stat[ddir], usec);
1096
1097         if (td->clat_log)
1098                 add_log_sample(td, td->clat_log, usec, ddir, bs);
1099
1100         if (ts->clat_percentiles)
1101                 add_clat_percentile_sample(ts, usec, ddir);
1102 }
1103
1104 void add_slat_sample(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir,
1105                      unsigned long usec, unsigned int bs)
1106 {
1107         struct thread_stat *ts = &td->ts;
1108
1109         if (!ddir_rw(ddir))
1110                 return;
1111
1112         add_stat_sample(&ts->slat_stat[ddir], usec);
1113
1114         if (td->slat_log)
1115                 add_log_sample(td, td->slat_log, usec, ddir, bs);
1116 }
1117
1118 void add_lat_sample(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir,
1119                     unsigned long usec, unsigned int bs)
1120 {
1121         struct thread_stat *ts = &td->ts;
1122
1123         if (!ddir_rw(ddir))
1124                 return;
1125
1126         add_stat_sample(&ts->lat_stat[ddir], usec);
1127
1128         if (td->lat_log)
1129                 add_log_sample(td, td->lat_log, usec, ddir, bs);
1130 }
1131
1132 void add_bw_sample(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir, unsigned int bs,
1133                    struct timeval *t)
1134 {
1135         struct thread_stat *ts = &td->ts;
1136         unsigned long spent, rate;
1137
1138         if (!ddir_rw(ddir))
1139                 return;
1140
1141         spent = mtime_since(&td->bw_sample_time, t);
1142         if (spent < td->o.bw_avg_time)
1143                 return;
1144
1145         rate = (td->this_io_bytes[ddir] - td->stat_io_bytes[ddir]) *
1146                         1000 / spent / 1024;
1147         add_stat_sample(&ts->bw_stat[ddir], rate);
1148
1149         if (td->bw_log)
1150                 add_log_sample(td, td->bw_log, rate, ddir, bs);
1151
1152         fio_gettime(&td->bw_sample_time, NULL);
1153         td->stat_io_bytes[ddir] = td->this_io_bytes[ddir];
1154 }
1155
1156 void add_iops_sample(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir,
1157                      struct timeval *t)
1158 {
1159         struct thread_stat *ts = &td->ts;
1160         unsigned long spent, iops;
1161
1162         if (!ddir_rw(ddir))
1163                 return;
1164
1165         spent = mtime_since(&td->iops_sample_time, t);
1166         if (spent < td->o.iops_avg_time)
1167                 return;
1168
1169         iops = ((td->this_io_blocks[ddir] - td->stat_io_blocks[ddir]) * 1000) / spent;
1170
1171         add_stat_sample(&ts->iops_stat[ddir], iops);
1172
1173         if (td->iops_log) {
1174                 assert(iops);
1175                 add_log_sample(td, td->iops_log, iops, ddir, 0);
1176         }
1177
1178         fio_gettime(&td->iops_sample_time, NULL);
1179         td->stat_io_blocks[ddir] = td->this_io_blocks[ddir];
1180 }