Fix clat latency terse output
[fio.git] / 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 "lib/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("\nRun 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                 const char *bw_str = "KB";
445
446                 p_of_agg = mean * 100 / (double) rs->agg[ddir];
447                 if (p_of_agg > 100.0)
448                         p_of_agg = 100.0;
449
450                 if (mean > 999999.9) {
451                         min /= 1000.0;
452                         max /= 1000.0;
453                         mean /= 1000.0;
454                         dev /= 1000.0;
455                         bw_str = "MB";
456                 }
457
458                 log_info("    bw (%s/s)  : min=%5lu, max=%5lu, per=%3.2f%%,"
459                          " avg=%5.02f, stdev=%5.02f\n", bw_str, min, max,
460                                                         p_of_agg, mean, dev);
461         }
462 }
463
464 static int show_lat(double *io_u_lat, int nr, const char **ranges,
465                     const char *msg)
466 {
467         int new_line = 1, i, line = 0, shown = 0;
468
469         for (i = 0; i < nr; i++) {
470                 if (io_u_lat[i] <= 0.0)
471                         continue;
472                 shown = 1;
473                 if (new_line) {
474                         if (line)
475                                 log_info("\n");
476                         log_info("    lat (%s) : ", msg);
477                         new_line = 0;
478                         line = 0;
479                 }
480                 if (line)
481                         log_info(", ");
482                 log_info("%s%3.2f%%", ranges[i], io_u_lat[i]);
483                 line++;
484                 if (line == 5)
485                         new_line = 1;
486         }
487
488         if (shown)
489                 log_info("\n");
490
491         return shown;
492 }
493
494 static void show_lat_u(double *io_u_lat_u)
495 {
496         const char *ranges[] = { "2=", "4=", "10=", "20=", "50=", "100=",
497                                  "250=", "500=", "750=", "1000=", };
498
499         show_lat(io_u_lat_u, FIO_IO_U_LAT_U_NR, ranges, "usec");
500 }
501
502 static void show_lat_m(double *io_u_lat_m)
503 {
504         const char *ranges[] = { "2=", "4=", "10=", "20=", "50=", "100=",
505                                  "250=", "500=", "750=", "1000=", "2000=",
506                                  ">=2000=", };
507
508         show_lat(io_u_lat_m, FIO_IO_U_LAT_M_NR, ranges, "msec");
509 }
510
511 static void show_latencies(double *io_u_lat_u, double *io_u_lat_m)
512 {
513         show_lat_u(io_u_lat_u);
514         show_lat_m(io_u_lat_m);
515 }
516
517 void show_thread_status(struct thread_stat *ts, struct group_run_stats *rs)
518 {
519         double usr_cpu, sys_cpu;
520         unsigned long runtime;
521         double io_u_dist[FIO_IO_U_MAP_NR];
522         double io_u_lat_u[FIO_IO_U_LAT_U_NR];
523         double io_u_lat_m[FIO_IO_U_LAT_M_NR];
524
525         if (!(ts->io_bytes[0] + ts->io_bytes[1]) &&
526             !(ts->total_io_u[0] + ts->total_io_u[1]))
527                 return;
528
529         if (!ts->error) {
530                 log_info("%s: (groupid=%d, jobs=%d): err=%2d: pid=%d\n",
531                                         ts->name, ts->groupid, ts->members,
532                                         ts->error, (int) ts->pid);
533         } else {
534                 log_info("%s: (groupid=%d, jobs=%d): err=%2d (%s): pid=%d\n",
535                                         ts->name, ts->groupid, ts->members,
536                                         ts->error, ts->verror, (int) ts->pid);
537         }
538
539         if (strlen(ts->description))
540                 log_info("  Description  : [%s]\n", ts->description);
541
542         if (ts->io_bytes[DDIR_READ])
543                 show_ddir_status(rs, ts, DDIR_READ);
544         if (ts->io_bytes[DDIR_WRITE])
545                 show_ddir_status(rs, ts, DDIR_WRITE);
546
547         stat_calc_lat_u(ts, io_u_lat_u);
548         stat_calc_lat_m(ts, io_u_lat_m);
549         show_latencies(io_u_lat_u, io_u_lat_m);
550
551         runtime = ts->total_run_time;
552         if (runtime) {
553                 double runt = (double) runtime;
554
555                 usr_cpu = (double) ts->usr_time * 100 / runt;
556                 sys_cpu = (double) ts->sys_time * 100 / runt;
557         } else {
558                 usr_cpu = 0;
559                 sys_cpu = 0;
560         }
561
562         log_info("  cpu          : usr=%3.2f%%, sys=%3.2f%%, ctx=%lu, majf=%lu,"
563                  " minf=%lu\n", usr_cpu, sys_cpu, ts->ctx, ts->majf, ts->minf);
564
565         stat_calc_dist(ts->io_u_map, ts_total_io_u(ts), io_u_dist);
566         log_info("  IO depths    : 1=%3.1f%%, 2=%3.1f%%, 4=%3.1f%%, 8=%3.1f%%,"
567                  " 16=%3.1f%%, 32=%3.1f%%, >=64=%3.1f%%\n", io_u_dist[0],
568                                         io_u_dist[1], io_u_dist[2],
569                                         io_u_dist[3], io_u_dist[4],
570                                         io_u_dist[5], io_u_dist[6]);
571
572         stat_calc_dist(ts->io_u_submit, ts->total_submit, io_u_dist);
573         log_info("     submit    : 0=%3.1f%%, 4=%3.1f%%, 8=%3.1f%%, 16=%3.1f%%,"
574                  " 32=%3.1f%%, 64=%3.1f%%, >=64=%3.1f%%\n", io_u_dist[0],
575                                         io_u_dist[1], io_u_dist[2],
576                                         io_u_dist[3], io_u_dist[4],
577                                         io_u_dist[5], io_u_dist[6]);
578         stat_calc_dist(ts->io_u_complete, ts->total_complete, io_u_dist);
579         log_info("     complete  : 0=%3.1f%%, 4=%3.1f%%, 8=%3.1f%%, 16=%3.1f%%,"
580                  " 32=%3.1f%%, 64=%3.1f%%, >=64=%3.1f%%\n", io_u_dist[0],
581                                         io_u_dist[1], io_u_dist[2],
582                                         io_u_dist[3], io_u_dist[4],
583                                         io_u_dist[5], io_u_dist[6]);
584         log_info("     issued    : total=r=%lu/w=%lu/d=%lu,"
585                                  " short=r=%lu/w=%lu/d=%lu\n",
586                                         ts->total_io_u[0], ts->total_io_u[1],
587                                         ts->total_io_u[2],
588                                         ts->short_io_u[0], ts->short_io_u[1],
589                                         ts->short_io_u[2]);
590         if (ts->continue_on_error) {
591                 log_info("     errors    : total=%lu, first_error=%d/<%s>\n",
592                                         ts->total_err_count,
593                                         ts->first_error,
594                                         strerror(ts->first_error));
595         }
596 }
597
598 static void show_ddir_status_terse(struct thread_stat *ts,
599                                    struct group_run_stats *rs, int ddir)
600 {
601         unsigned long min, max;
602         unsigned long long bw, iops;
603         unsigned int *ovals = NULL;
604         double mean, dev;
605         unsigned int len, minv, maxv;
606         int i;
607
608         assert(ddir_rw(ddir));
609
610         iops = bw = 0;
611         if (ts->runtime[ddir]) {
612                 uint64_t runt = ts->runtime[ddir];
613
614                 bw = ts->io_bytes[ddir] / runt;
615                 iops = (1000 * (uint64_t) ts->total_io_u[ddir]) / runt;
616         }
617
618         log_info(";%llu;%llu;%llu;%llu", ts->io_bytes[ddir] >> 10, bw, iops,
619                                                         ts->runtime[ddir]);
620
621         if (calc_lat(&ts->slat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev))
622                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", min, max, mean, dev);
623         else
624                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", 0UL, 0UL, 0.0, 0.0);
625
626         if (calc_lat(&ts->clat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev))
627                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", min, max, mean, dev);
628         else
629                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", 0UL, 0UL, 0.0, 0.0);
630
631         if (ts->clat_percentiles) {
632                 len = calc_clat_percentiles(ts->io_u_plat[ddir],
633                                         ts->clat_stat[ddir].samples,
634                                         ts->percentile_list, &ovals, &maxv,
635                                         &minv);
636         } else
637                 len = 0;
638
639         for (i = 0; i < FIO_IO_U_LIST_MAX_LEN; i++) {
640                 if (i >= len) {
641                         log_info(";0%%=0");
642                         continue;
643                 }
644                 log_info(";%2.2f%%=%u", ts->percentile_list[i].u.f, ovals[i]);
645         }
646
647         if (calc_lat(&ts->lat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev))
648                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", min, max, mean, dev);
649         else
650                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", 0UL, 0UL, 0.0, 0.0);
651
652         if (ovals)
653                 free(ovals);
654
655         if (calc_lat(&ts->bw_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev)) {
656                 double p_of_agg;
657
658                 p_of_agg = mean * 100 / (double) rs->agg[ddir];
659                 log_info(";%lu;%lu;%f%%;%f;%f", min, max, p_of_agg, mean, dev);
660         } else
661                 log_info(";%lu;%lu;%f%%;%f;%f", 0UL, 0UL, 0.0, 0.0, 0.0);
662 }
663
664 static void show_thread_status_terse_v2(struct thread_stat *ts,
665                                         struct group_run_stats *rs)
666 {
667         double io_u_dist[FIO_IO_U_MAP_NR];
668         double io_u_lat_u[FIO_IO_U_LAT_U_NR];
669         double io_u_lat_m[FIO_IO_U_LAT_M_NR];
670         double usr_cpu, sys_cpu;
671         int i;
672
673         /* General Info */
674         log_info("2;%s;%d;%d", ts->name, ts->groupid, ts->error);
675         /* Log Read Status */
676         show_ddir_status_terse(ts, rs, 0);
677         /* Log Write Status */
678         show_ddir_status_terse(ts, rs, 1);
679
680         /* CPU Usage */
681         if (ts->total_run_time) {
682                 double runt = (double) ts->total_run_time;
683
684                 usr_cpu = (double) ts->usr_time * 100 / runt;
685                 sys_cpu = (double) ts->sys_time * 100 / runt;
686         } else {
687                 usr_cpu = 0;
688                 sys_cpu = 0;
689         }
690
691         log_info(";%f%%;%f%%;%lu;%lu;%lu", usr_cpu, sys_cpu, ts->ctx, ts->majf,
692                                                                 ts->minf);
693
694         /* Calc % distribution of IO depths, usecond, msecond latency */
695         stat_calc_dist(ts->io_u_map, ts_total_io_u(ts), io_u_dist);
696         stat_calc_lat_u(ts, io_u_lat_u);
697         stat_calc_lat_m(ts, io_u_lat_m);
698
699         /* Only show fixed 7 I/O depth levels*/
700         log_info(";%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%",
701                         io_u_dist[0], io_u_dist[1], io_u_dist[2], io_u_dist[3],
702                         io_u_dist[4], io_u_dist[5], io_u_dist[6]);
703
704         /* Microsecond latency */
705         for (i = 0; i < FIO_IO_U_LAT_U_NR; i++)
706                 log_info(";%3.2f%%", io_u_lat_u[i]);
707         /* Millisecond latency */
708         for (i = 0; i < FIO_IO_U_LAT_M_NR; i++)
709                 log_info(";%3.2f%%", io_u_lat_m[i]);
710         /* Additional output if continue_on_error set - default off*/
711         if (ts->continue_on_error)
712                 log_info(";%lu;%d", ts->total_err_count, ts->first_error);
713         log_info("\n");
714
715         /* Additional output if description is set */
716         if (ts->description)
717                 log_info(";%s", ts->description);
718
719         log_info("\n");
720 }
721
722 #define FIO_TERSE_VERSION       "3"
723
724 static void show_thread_status_terse_v3(struct thread_stat *ts,
725                                         struct group_run_stats *rs)
726 {
727         double io_u_dist[FIO_IO_U_MAP_NR];
728         double io_u_lat_u[FIO_IO_U_LAT_U_NR];
729         double io_u_lat_m[FIO_IO_U_LAT_M_NR];
730         double usr_cpu, sys_cpu;
731         int i;
732
733         /* General Info */
734         log_info("%s;%s;%s;%d;%d", FIO_TERSE_VERSION, fio_version_string,
735                                         ts->name, ts->groupid, ts->error);
736         /* Log Read Status */
737         show_ddir_status_terse(ts, rs, 0);
738         /* Log Write Status */
739         show_ddir_status_terse(ts, rs, 1);
740
741         /* CPU Usage */
742         if (ts->total_run_time) {
743                 double runt = (double) ts->total_run_time;
744
745                 usr_cpu = (double) ts->usr_time * 100 / runt;
746                 sys_cpu = (double) ts->sys_time * 100 / runt;
747         } else {
748                 usr_cpu = 0;
749                 sys_cpu = 0;
750         }
751
752         log_info(";%f%%;%f%%;%lu;%lu;%lu", usr_cpu, sys_cpu, ts->ctx, ts->majf,
753                                                                 ts->minf);
754
755         /* Calc % distribution of IO depths, usecond, msecond latency */
756         stat_calc_dist(ts->io_u_map, ts_total_io_u(ts), io_u_dist);
757         stat_calc_lat_u(ts, io_u_lat_u);
758         stat_calc_lat_m(ts, io_u_lat_m);
759
760         /* Only show fixed 7 I/O depth levels*/
761         log_info(";%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%",
762                         io_u_dist[0], io_u_dist[1], io_u_dist[2], io_u_dist[3],
763                         io_u_dist[4], io_u_dist[5], io_u_dist[6]);
764
765         /* Microsecond latency */
766         for (i = 0; i < FIO_IO_U_LAT_U_NR; i++)
767                 log_info(";%3.2f%%", io_u_lat_u[i]);
768         /* Millisecond latency */
769         for (i = 0; i < FIO_IO_U_LAT_M_NR; i++)
770                 log_info(";%3.2f%%", io_u_lat_m[i]);
771
772         /* disk util stats, if any */
773         show_disk_util(1);
774
775         /* Additional output if continue_on_error set - default off*/
776         if (ts->continue_on_error)
777                 log_info(";%lu;%d", ts->total_err_count, ts->first_error);
778         log_info("\n");
779
780         /* Additional output if description is set */
781         if (strlen(ts->description))
782                 log_info(";%s", ts->description);
783 }
784
785 static void show_thread_status_terse(struct thread_stat *ts,
786                                      struct group_run_stats *rs)
787 {
788         if (terse_version == 2)
789                 show_thread_status_terse_v2(ts, rs);
790         else if (terse_version == 3)
791                 show_thread_status_terse_v3(ts, rs);
792         else
793                 log_err("fio: bad terse version!? %d\n", terse_version);
794 }
795
796 static void sum_stat(struct io_stat *dst, struct io_stat *src, int nr)
797 {
798         double mean, S;
799
800         if (src->samples == 0)
801                 return;
802
803         dst->min_val = min(dst->min_val, src->min_val);
804         dst->max_val = max(dst->max_val, src->max_val);
805
806         /*
807          * Compute new mean and S after the merge
808          * <http://en.wikipedia.org/wiki/Algorithms_for_calculating_variance
809          *  #Parallel_algorithm>
810          */
811         if (nr == 1) {
812                 mean = src->mean.u.f;
813                 S = src->S.u.f;
814         } else {
815                 double delta = src->mean.u.f - dst->mean.u.f;
816
817                 mean = ((src->mean.u.f * src->samples) +
818                         (dst->mean.u.f * dst->samples)) /
819                         (dst->samples + src->samples);
820
821                 S =  src->S.u.f + dst->S.u.f + pow(delta, 2.0) *
822                         (dst->samples * src->samples) /
823                         (dst->samples + src->samples);
824         }
825
826         dst->samples += src->samples;
827         dst->mean.u.f = mean;
828         dst->S.u.f = S;
829 }
830
831 void sum_group_stats(struct group_run_stats *dst, struct group_run_stats *src)
832 {
833         int i;
834
835         for (i = 0; i < 2; i++) {
836                 if (dst->max_run[i] < src->max_run[i])
837                         dst->max_run[i] = src->max_run[i];
838                 if (dst->min_run[i] && dst->min_run[i] > src->min_run[i])
839                         dst->min_run[i] = src->min_run[i];
840                 if (dst->max_bw[i] < src->max_bw[i])
841                         dst->max_bw[i] = src->max_bw[i];
842                 if (dst->min_bw[i] && dst->min_bw[i] > src->min_bw[i])
843                         dst->min_bw[i] = src->min_bw[i];
844
845                 dst->io_kb[i] += src->io_kb[i];
846                 dst->agg[i] += src->agg[i];
847         }
848
849 }
850
851 void sum_thread_stats(struct thread_stat *dst, struct thread_stat *src, int nr)
852 {
853         int l, k;
854
855         for (l = 0; l <= DDIR_WRITE; l++) {
856                 sum_stat(&dst->clat_stat[l], &src->clat_stat[l], nr);
857                 sum_stat(&dst->slat_stat[l], &src->slat_stat[l], nr);
858                 sum_stat(&dst->lat_stat[l], &src->lat_stat[l], nr);
859                 sum_stat(&dst->bw_stat[l], &src->bw_stat[l], nr);
860
861                 dst->io_bytes[l] += src->io_bytes[l];
862
863                 if (dst->runtime[l] < src->runtime[l])
864                         dst->runtime[l] = src->runtime[l];
865         }
866
867         dst->usr_time += src->usr_time;
868         dst->sys_time += src->sys_time;
869         dst->ctx += src->ctx;
870         dst->majf += src->majf;
871         dst->minf += src->minf;
872
873         for (k = 0; k < FIO_IO_U_MAP_NR; k++)
874                 dst->io_u_map[k] += src->io_u_map[k];
875         for (k = 0; k < FIO_IO_U_MAP_NR; k++)
876                 dst->io_u_submit[k] += src->io_u_submit[k];
877         for (k = 0; k < FIO_IO_U_MAP_NR; k++)
878                 dst->io_u_complete[k] += src->io_u_complete[k];
879         for (k = 0; k < FIO_IO_U_LAT_U_NR; k++)
880                 dst->io_u_lat_u[k] += src->io_u_lat_u[k];
881         for (k = 0; k < FIO_IO_U_LAT_M_NR; k++)
882                 dst->io_u_lat_m[k] += src->io_u_lat_m[k];
883
884         for (k = 0; k <= 2; k++) {
885                 dst->total_io_u[k] += src->total_io_u[k];
886                 dst->short_io_u[k] += src->short_io_u[k];
887         }
888
889         for (k = 0; k <= DDIR_WRITE; k++) {
890                 int m;
891                 for (m = 0; m < FIO_IO_U_PLAT_NR; m++)
892                         dst->io_u_plat[k][m] += src->io_u_plat[k][m];
893         }
894
895         dst->total_run_time += src->total_run_time;
896         dst->total_submit += src->total_submit;
897         dst->total_complete += src->total_complete;
898 }
899
900 void init_group_run_stat(struct group_run_stats *gs)
901 {
902         memset(gs, 0, sizeof(*gs));
903         gs->min_bw[0] = gs->min_run[0] = ~0UL;
904         gs->min_bw[1] = gs->min_run[1] = ~0UL;
905 }
906
907 void init_thread_stat(struct thread_stat *ts)
908 {
909         int j;
910
911         memset(ts, 0, sizeof(*ts));
912
913         for (j = 0; j <= DDIR_WRITE; j++) {
914                 ts->lat_stat[j].min_val = -1UL;
915                 ts->clat_stat[j].min_val = -1UL;
916                 ts->slat_stat[j].min_val = -1UL;
917                 ts->bw_stat[j].min_val = -1UL;
918         }
919         ts->groupid = -1;
920 }
921
922 void show_run_stats(void)
923 {
924         struct group_run_stats *runstats, *rs;
925         struct thread_data *td;
926         struct thread_stat *threadstats, *ts;
927         int i, j, nr_ts, last_ts, idx;
928         int kb_base_warned = 0;
929
930         runstats = malloc(sizeof(struct group_run_stats) * (groupid + 1));
931
932         for (i = 0; i < groupid + 1; i++)
933                 init_group_run_stat(&runstats[i]);
934
935         /*
936          * find out how many threads stats we need. if group reporting isn't
937          * enabled, it's one-per-td.
938          */
939         nr_ts = 0;
940         last_ts = -1;
941         for_each_td(td, i) {
942                 if (!td->o.group_reporting) {
943                         nr_ts++;
944                         continue;
945                 }
946                 if (last_ts == td->groupid)
947                         continue;
948
949                 last_ts = td->groupid;
950                 nr_ts++;
951         }
952
953         threadstats = malloc(nr_ts * sizeof(struct thread_stat));
954
955         for (i = 0; i < nr_ts; i++)
956                 init_thread_stat(&threadstats[i]);
957
958         j = 0;
959         last_ts = -1;
960         idx = 0;
961         for_each_td(td, i) {
962                 if (idx && (!td->o.group_reporting ||
963                     (td->o.group_reporting && last_ts != td->groupid))) {
964                         idx = 0;
965                         j++;
966                 }
967
968                 last_ts = td->groupid;
969
970                 ts = &threadstats[j];
971
972                 ts->clat_percentiles = td->o.clat_percentiles;
973                 if (td->o.overwrite_plist)
974                         memcpy(ts->percentile_list, td->o.percentile_list, sizeof(td->o.percentile_list));
975                 else
976                         memcpy(ts->percentile_list, def_percentile_list, sizeof(def_percentile_list));
977
978                 idx++;
979                 ts->members++;
980
981                 if (ts->groupid == -1) {
982                         /*
983                          * These are per-group shared already
984                          */
985                         strncpy(ts->name, td->o.name, FIO_JOBNAME_SIZE);
986                         if (td->o.description)
987                                 strncpy(ts->description, td->o.description,
988                                                 FIO_JOBNAME_SIZE);
989                         else
990                                 memset(ts->description, 0, FIO_JOBNAME_SIZE);
991
992                         ts->groupid = td->groupid;
993
994                         /*
995                          * first pid in group, not very useful...
996                          */
997                         ts->pid = td->pid;
998
999                         ts->kb_base = td->o.kb_base;
1000                 } else if (ts->kb_base != td->o.kb_base && !kb_base_warned) {
1001                         log_info("fio: kb_base differs for jobs in group, using"
1002                                  " %u as the base\n", ts->kb_base);
1003                         kb_base_warned = 1;
1004                 }
1005
1006                 ts->continue_on_error = td->o.continue_on_error;
1007                 ts->total_err_count += td->total_err_count;
1008                 ts->first_error = td->first_error;
1009                 if (!ts->error) {
1010                         if (!td->error && td->o.continue_on_error &&
1011                             td->first_error) {
1012                                 ts->error = td->first_error;
1013                                 strcpy(ts->verror, td->verror);
1014                         } else  if (td->error) {
1015                                 ts->error = td->error;
1016                                 strcpy(ts->verror, td->verror);
1017                         }
1018                 }
1019
1020                 sum_thread_stats(ts, &td->ts, idx);
1021         }
1022
1023         for (i = 0; i < nr_ts; i++) {
1024                 unsigned long long bw;
1025
1026                 ts = &threadstats[i];
1027                 rs = &runstats[ts->groupid];
1028                 rs->kb_base = ts->kb_base;
1029
1030                 for (j = 0; j <= DDIR_WRITE; j++) {
1031                         if (!ts->runtime[j])
1032                                 continue;
1033                         if (ts->runtime[j] < rs->min_run[j] || !rs->min_run[j])
1034                                 rs->min_run[j] = ts->runtime[j];
1035                         if (ts->runtime[j] > rs->max_run[j])
1036                                 rs->max_run[j] = ts->runtime[j];
1037
1038                         bw = 0;
1039                         if (ts->runtime[j]) {
1040                                 unsigned long runt;
1041
1042                                 runt = ts->runtime[j];
1043                                 bw = ts->io_bytes[j] / runt;
1044                         }
1045                         if (bw < rs->min_bw[j])
1046                                 rs->min_bw[j] = bw;
1047                         if (bw > rs->max_bw[j])
1048                                 rs->max_bw[j] = bw;
1049
1050                         rs->io_kb[j] += ts->io_bytes[j] / rs->kb_base;
1051                 }
1052         }
1053
1054         for (i = 0; i < groupid + 1; i++) {
1055                 unsigned long max_run[2];
1056
1057                 rs = &runstats[i];
1058                 max_run[0] = rs->max_run[0];
1059                 max_run[1] = rs->max_run[1];
1060
1061                 if (rs->max_run[0])
1062                         rs->agg[0] = (rs->io_kb[0] * 1000) / max_run[0];
1063                 if (rs->max_run[1])
1064                         rs->agg[1] = (rs->io_kb[1] * 1000) / max_run[1];
1065         }
1066
1067         /*
1068          * don't overwrite last signal output
1069          */
1070         if (!terse_output)
1071                 log_info("\n");
1072
1073         for (i = 0; i < nr_ts; i++) {
1074                 ts = &threadstats[i];
1075                 rs = &runstats[ts->groupid];
1076
1077                 if (is_backend)
1078                         fio_server_send_ts(ts, rs);
1079                 else if (terse_output)
1080                         show_thread_status_terse(ts, rs);
1081                 else
1082                         show_thread_status(ts, rs);
1083         }
1084
1085         for (i = 0; i < groupid + 1; i++) {
1086                 rs = &runstats[i];
1087
1088                 rs->groupid = i;
1089                 if (is_backend)
1090                         fio_server_send_gs(rs);
1091                 else if (!terse_output)
1092                         show_group_stats(rs);
1093         }
1094
1095         if (is_backend)
1096                 fio_server_send_du();
1097         else if (!terse_output)
1098                 show_disk_util(0);
1099
1100         free_disk_util();
1101
1102         free(runstats);
1103         free(threadstats);
1104 }
1105
1106 static inline void add_stat_sample(struct io_stat *is, unsigned long data)
1107 {
1108         double val = data;
1109         double delta;
1110
1111         if (data > is->max_val)
1112                 is->max_val = data;
1113         if (data < is->min_val)
1114                 is->min_val = data;
1115
1116         delta = val - is->mean.u.f;
1117         if (delta) {
1118                 is->mean.u.f += delta / (is->samples + 1.0);
1119                 is->S.u.f += delta * (val - is->mean.u.f);
1120         }
1121
1122         is->samples++;
1123 }
1124
1125 static void __add_log_sample(struct io_log *iolog, unsigned long val,
1126                              enum fio_ddir ddir, unsigned int bs,
1127                              unsigned long t)
1128 {
1129         const int nr_samples = iolog->nr_samples;
1130
1131         if (iolog->nr_samples == iolog->max_samples) {
1132                 int new_size = sizeof(struct io_sample) * iolog->max_samples*2;
1133
1134                 iolog->log = realloc(iolog->log, new_size);
1135                 iolog->max_samples <<= 1;
1136         }
1137
1138         iolog->log[nr_samples].val = val;
1139         iolog->log[nr_samples].time = t;
1140         iolog->log[nr_samples].ddir = ddir;
1141         iolog->log[nr_samples].bs = bs;
1142         iolog->nr_samples++;
1143 }
1144
1145 static void add_log_sample(struct thread_data *td, struct io_log *iolog,
1146                            unsigned long val, enum fio_ddir ddir,
1147                            unsigned int bs)
1148 {
1149         if (!ddir_rw(ddir))
1150                 return;
1151
1152         __add_log_sample(iolog, val, ddir, bs, mtime_since_now(&td->epoch));
1153 }
1154
1155 void add_agg_sample(unsigned long val, enum fio_ddir ddir, unsigned int bs)
1156 {
1157         struct io_log *iolog;
1158
1159         if (!ddir_rw(ddir))
1160                 return;
1161
1162         iolog = agg_io_log[ddir];
1163         __add_log_sample(iolog, val, ddir, bs, mtime_since_genesis());
1164 }
1165
1166 static void add_clat_percentile_sample(struct thread_stat *ts,
1167                                 unsigned long usec, enum fio_ddir ddir)
1168 {
1169         unsigned int idx = plat_val_to_idx(usec);
1170         assert(idx < FIO_IO_U_PLAT_NR);
1171
1172         ts->io_u_plat[ddir][idx]++;
1173 }
1174
1175 void add_clat_sample(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir,
1176                      unsigned long usec, unsigned int bs)
1177 {
1178         struct thread_stat *ts = &td->ts;
1179
1180         if (!ddir_rw(ddir))
1181                 return;
1182
1183         add_stat_sample(&ts->clat_stat[ddir], usec);
1184
1185         if (td->clat_log)
1186                 add_log_sample(td, td->clat_log, usec, ddir, bs);
1187
1188         if (ts->clat_percentiles)
1189                 add_clat_percentile_sample(ts, usec, ddir);
1190 }
1191
1192 void add_slat_sample(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir,
1193                      unsigned long usec, unsigned int bs)
1194 {
1195         struct thread_stat *ts = &td->ts;
1196
1197         if (!ddir_rw(ddir))
1198                 return;
1199
1200         add_stat_sample(&ts->slat_stat[ddir], usec);
1201
1202         if (td->slat_log)
1203                 add_log_sample(td, td->slat_log, usec, ddir, bs);
1204 }
1205
1206 void add_lat_sample(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir,
1207                     unsigned long usec, unsigned int bs)
1208 {
1209         struct thread_stat *ts = &td->ts;
1210
1211         if (!ddir_rw(ddir))
1212                 return;
1213
1214         add_stat_sample(&ts->lat_stat[ddir], usec);
1215
1216         if (td->lat_log)
1217                 add_log_sample(td, td->lat_log, usec, ddir, bs);
1218 }
1219
1220 void add_bw_sample(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir, unsigned int bs,
1221                    struct timeval *t)
1222 {
1223         struct thread_stat *ts = &td->ts;
1224         unsigned long spent, rate;
1225
1226         if (!ddir_rw(ddir))
1227                 return;
1228
1229         spent = mtime_since(&td->bw_sample_time, t);
1230         if (spent < td->o.bw_avg_time)
1231                 return;
1232
1233         rate = (td->this_io_bytes[ddir] - td->stat_io_bytes[ddir]) *
1234                         1000 / spent / 1024;
1235         add_stat_sample(&ts->bw_stat[ddir], rate);
1236
1237         if (td->bw_log)
1238                 add_log_sample(td, td->bw_log, rate, ddir, bs);
1239
1240         fio_gettime(&td->bw_sample_time, NULL);
1241         td->stat_io_bytes[ddir] = td->this_io_bytes[ddir];
1242 }
1243
1244 void add_iops_sample(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir,
1245                      struct timeval *t)
1246 {
1247         struct thread_stat *ts = &td->ts;
1248         unsigned long spent, iops;
1249
1250         if (!ddir_rw(ddir))
1251                 return;
1252
1253         spent = mtime_since(&td->iops_sample_time, t);
1254         if (spent < td->o.iops_avg_time)
1255                 return;
1256
1257         iops = ((td->this_io_blocks[ddir] - td->stat_io_blocks[ddir]) * 1000) / spent;
1258
1259         add_stat_sample(&ts->iops_stat[ddir], iops);
1260
1261         if (td->iops_log) {
1262                 assert(iops);
1263                 add_log_sample(td, td->iops_log, iops, ddir, 0);
1264         }
1265
1266         fio_gettime(&td->iops_sample_time, NULL);
1267         td->stat_io_blocks[ddir] = td->this_io_blocks[ddir];
1268 }