stat.c

   1 #include <stdio.h>
   2 #include <string.h>
   3 #include <sys/time.h>
   4 #include <sys/types.h>
   5 #include <sys/stat.h>
   6 #include <dirent.h>
   7 #include <libgen.h>
   8 #include <math.h>
   9
  10 #include "fio.h"
  11 #include "diskutil.h"
  12 #include "ieee754.h"
  13
  14 void update_rusage_stat(struct thread_data *td)
  15 {
  16         struct thread_stat *ts = &td->ts;
  17
  18         getrusage(RUSAGE_SELF, &td->ru_end);
  19
  20         ts->usr_time += mtime_since(&td->ru_start.ru_utime,
  21                                         &td->ru_end.ru_utime);
  22         ts->sys_time += mtime_since(&td->ru_start.ru_stime,
  23                                         &td->ru_end.ru_stime);
  24         ts->ctx += td->ru_end.ru_nvcsw + td->ru_end.ru_nivcsw
  25                         - (td->ru_start.ru_nvcsw + td->ru_start.ru_nivcsw);
  26         ts->minf += td->ru_end.ru_minflt - td->ru_start.ru_minflt;
  27         ts->majf += td->ru_end.ru_majflt - td->ru_start.ru_majflt;
  28
  29         memcpy(&td->ru_start, &td->ru_end, sizeof(td->ru_end));
  30 }
  31
  32 /*
  33  * Given a latency, return the index of the corresponding bucket in
  34  * the structure tracking percentiles.
  35  *
  36  * (1) find the group (and error bits) that the value (latency)
  37  * belongs to by looking at its MSB. (2) find the bucket number in the
  38  * group by looking at the index bits.
  39  *
  40  */
  41 static unsigned int plat_val_to_idx(unsigned int val)
  42 {
  43         unsigned int msb, error_bits, base, offset, idx;
  44
  45         /* Find MSB starting from bit 0 */
  46         if (val == 0)
  47                 msb = 0;
  48         else
  49                 msb = (sizeof(val)*8) - __builtin_clz(val) - 1;
  50
  51         /*
  52          * MSB <= (FIO_IO_U_PLAT_BITS-1), cannot be rounded off. Use
  53          * all bits of the sample as index
  54          */
  55         if (msb <= FIO_IO_U_PLAT_BITS)
  56                 return val;
  57
  58         /* Compute the number of error bits to discard*/
  59         error_bits = msb - FIO_IO_U_PLAT_BITS;
  60
  61         /* Compute the number of buckets before the group */
  62         base = (error_bits + 1) << FIO_IO_U_PLAT_BITS;
  63
  64         /*
  65          * Discard the error bits and apply the mask to find the
  66          * index for the buckets in the group
  67          */
  68         offset = (FIO_IO_U_PLAT_VAL - 1) & (val >> error_bits);
  69
  70         /* Make sure the index does not exceed (array size - 1) */
  71         idx = (base + offset) < (FIO_IO_U_PLAT_NR - 1)?
  72                 (base + offset) : (FIO_IO_U_PLAT_NR - 1);
  73
  74         return idx;
  75 }
  76
  77 /*
  78  * Convert the given index of the bucket array to the value
  79  * represented by the bucket
  80  */
  81 static unsigned int plat_idx_to_val(unsigned int idx)
  82 {
  83         unsigned int error_bits, k, base;
  84
  85         assert(idx < FIO_IO_U_PLAT_NR);
  86
  87         /* MSB <= (FIO_IO_U_PLAT_BITS-1), cannot be rounded off. Use
  88          * all bits of the sample as index */
  89         if (idx < (FIO_IO_U_PLAT_VAL << 1) )
  90                 return idx;
  91
  92         /* Find the group and compute the minimum value of that group */
  93         error_bits = (idx >> FIO_IO_U_PLAT_BITS) -1;
  94         base = 1 << (error_bits + FIO_IO_U_PLAT_BITS);
  95
  96         /* Find its bucket number of the group */
  97         k = idx % FIO_IO_U_PLAT_VAL;
  98
  99         /* Return the mean of the range of the bucket */
 100         return base + ((k + 0.5) * (1 << error_bits));
 101 }
 102
 103 static int double_cmp(const void *a, const void *b)
 104 {
 105         const fio_fp64_t fa = *(const fio_fp64_t *) a;
 106         const fio_fp64_t fb = *(const fio_fp64_t *) b;
 107         int cmp = 0;
 108
 109         if (fa.u.f > fb.u.f)
 110                 cmp = 1;
 111         else if (fa.u.f < fb.u.f)
 112                 cmp = -1;
 113
 114         return cmp;
 115 }
 116
 117 /*
 118  * Find and display the p-th percentile of clat
 119  */
 120 static void show_clat_percentiles(unsigned int *io_u_plat, unsigned long nr,
 121                                   fio_fp64_t *plist)
 122 {
 123         unsigned long sum = 0;
 124         unsigned int len, i, j = 0;
 125         int is_last = 0;
 126
 127         len = 0;
 128         while (len < FIO_IO_U_LIST_MAX_LEN && plist[len].u.f != 0.0)
 129                 len++;
 130
 131         /*
 132          * Sort the percentile list. Note that it may already be sorted if
 133          * we are using the default values, but since it's a short list this
 134          * isn't a worry. Also note that this does not work for NaN values.
 135          */
 136         if (len > 1)
 137                 qsort((void*)plist, len, sizeof(plist[0]), double_cmp);
 138
 139         log_info("    clat percentiles (usec):\n     |");
 140
 141         for (i = 0; i < FIO_IO_U_PLAT_NR && !is_last; i++) {
 142                 sum += io_u_plat[i];
 143                 while (sum >= (plist[j].u.f / 100.0 * nr)) {
 144                         char fbuf[8];
 145
 146                         assert(plist[j].u.f <= 100.0);
 147
 148                         /* for formatting */
 149                         if (j != 0 && (j % 4) == 0)
 150                                 log_info("     |");
 151
 152                         /* end of the list */
 153                         is_last = (j == len - 1);
 154
 155                         if (plist[j].u.f < 10.0)
 156                                 sprintf(fbuf, " %2.2f", plist[j].u.f);
 157                         else
 158                                 sprintf(fbuf, "%2.2f", plist[j].u.f);
 159
 160                         log_info(" %sth=[%5u]%c", fbuf, plat_idx_to_val(i),
 161                                         (is_last? '\n' : ','));
 162
 163                         if (is_last)
 164                                 break;
 165
 166                         if (j % 4 == 3) /* for formatting */
 167                                 log_info("\n");
 168                         j++;
 169                 }
 170         }
 171 }
 172
 173 static int calc_lat(struct io_stat *is, unsigned long *min, unsigned long *max,
 174                     double *mean, double *dev)
 175 {
 176         double n = is->samples;
 177
 178         if (is->samples == 0)
 179                 return 0;
 180
 181         *min = is->min_val;
 182         *max = is->max_val;
 183
 184         n = (double) is->samples;
 185         *mean = is->mean.u.f;
 186
 187         if (n > 1.0)
 188                 *dev = sqrt(is->S.u.f / (n - 1.0));
 189         else
 190                 *dev = 0;
 191
 192         return 1;
 193 }
 194
 195 void show_group_stats(struct group_run_stats *rs)
 196 {
 197         char *p1, *p2, *p3, *p4;
 198         const char *ddir_str[] = { "   READ", "  WRITE" };
 199         int i;
 200
 201         log_info("\nRun status group %d (all jobs):\n", rs->groupid);
 202
 203         for (i = 0; i <= DDIR_WRITE; i++) {
 204                 const int i2p = is_power_of_2(rs->kb_base);
 205
 206                 if (!rs->max_run[i])
 207                         continue;
 208
 209                 p1 = num2str(rs->io_kb[i], 6, rs->kb_base, i2p);
 210                 p2 = num2str(rs->agg[i], 6, rs->kb_base, i2p);
 211                 p3 = num2str(rs->min_bw[i], 6, rs->kb_base, i2p);
 212                 p4 = num2str(rs->max_bw[i], 6, rs->kb_base, i2p);
 213
 214                 log_info("%s: io=%sB, aggrb=%sB/s, minb=%sB/s, maxb=%sB/s,"
 215                          " mint=%llumsec, maxt=%llumsec\n", ddir_str[i], p1, p2,
 216                                                 p3, p4, rs->min_run[i],
 217                                                 rs->max_run[i]);
 218
 219                 free(p1);
 220                 free(p2);
 221                 free(p3);
 222                 free(p4);
 223         }
 224 }
 225
 226 #define ts_total_io_u(ts)       \
 227         ((ts)->total_io_u[0] + (ts)->total_io_u[1])
 228
 229 static void stat_calc_dist(unsigned int *map, unsigned long total,
 230                            double *io_u_dist)
 231 {
 232         int i;
 233
 234         /*
 235          * Do depth distribution calculations
 236          */
 237         for (i = 0; i < FIO_IO_U_MAP_NR; i++) {
 238                 if (total) {
 239                         io_u_dist[i] = (double) map[i] / (double) total;
 240                         io_u_dist[i] *= 100.0;
 241                         if (io_u_dist[i] < 0.1 && map[i])
 242                                 io_u_dist[i] = 0.1;
 243                 } else
 244                         io_u_dist[i] = 0.0;
 245         }
 246 }
 247
 248 static void stat_calc_lat(struct thread_stat *ts, double *dst,
 249                           unsigned int *src, int nr)
 250 {
 251         unsigned long total = ts_total_io_u(ts);
 252         int i;
 253
 254         /*
 255          * Do latency distribution calculations
 256          */
 257         for (i = 0; i < nr; i++) {
 258                 if (total) {
 259                         dst[i] = (double) src[i] / (double) total;
 260                         dst[i] *= 100.0;
 261                         if (dst[i] < 0.01 && src[i])
 262                                 dst[i] = 0.01;
 263                 } else
 264                         dst[i] = 0.0;
 265         }
 266 }
 267
 268 static void stat_calc_lat_u(struct thread_stat *ts, double *io_u_lat)
 269 {
 270         stat_calc_lat(ts, io_u_lat, ts->io_u_lat_u, FIO_IO_U_LAT_U_NR);
 271 }
 272
 273 static void stat_calc_lat_m(struct thread_stat *ts, double *io_u_lat)
 274 {
 275         stat_calc_lat(ts, io_u_lat, ts->io_u_lat_m, FIO_IO_U_LAT_M_NR);
 276 }
 277
 278 static int usec_to_msec(unsigned long *min, unsigned long *max, double *mean,
 279                         double *dev)
 280 {
 281         if (*min > 1000 && *max > 1000 && *mean > 1000.0 && *dev > 1000.0) {
 282                 *min /= 1000;
 283                 *max /= 1000;
 284                 *mean /= 1000.0;
 285                 *dev /= 1000.0;
 286                 return 0;
 287         }
 288
 289         return 1;
 290 }
 291
 292 static void show_ddir_status(struct group_run_stats *rs, struct thread_stat *ts,
 293                              int ddir)
 294 {
 295         const char *ddir_str[] = { "read ", "write" };
 296         unsigned long min, max, runt;
 297         unsigned long long bw, iops;
 298         double mean, dev;
 299         char *io_p, *bw_p, *iops_p;
 300         int i2p;
 301
 302         assert(ddir_rw(ddir));
 303
 304         if (!ts->runtime[ddir])
 305                 return;
 306
 307         i2p = is_power_of_2(rs->kb_base);
 308         runt = ts->runtime[ddir];
 309
 310         bw = (1000 * ts->io_bytes[ddir]) / runt;
 311         io_p = num2str(ts->io_bytes[ddir], 6, 1, i2p);
 312         bw_p = num2str(bw, 6, 1, i2p);
 313
 314         iops = (1000 * (uint64_t)ts->total_io_u[ddir]) / runt;
 315         iops_p = num2str(iops, 6, 1, 0);
 316
 317         log_info("  %s: io=%sB, bw=%sB/s, iops=%s, runt=%6llumsec\n",
 318                                         ddir_str[ddir], io_p, bw_p, iops_p,
 319                                         ts->runtime[ddir]);
 320
 321         free(io_p);
 322         free(bw_p);
 323         free(iops_p);
 324
 325         if (calc_lat(&ts->slat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev)) {
 326                 const char *base = "(usec)";
 327                 char *minp, *maxp;
 328
 329                 if (!usec_to_msec(&min, &max, &mean, &dev))
 330                         base = "(msec)";
 331
 332                 minp = num2str(min, 6, 1, 0);
 333                 maxp = num2str(max, 6, 1, 0);
 334
 335                 log_info("    slat %s: min=%s, max=%s, avg=%5.02f,"
 336                          " stdev=%5.02f\n", base, minp, maxp, mean, dev);
 337
 338                 free(minp);
 339                 free(maxp);
 340         }
 341         if (calc_lat(&ts->clat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev)) {
 342                 const char *base = "(usec)";
 343                 char *minp, *maxp;
 344
 345                 if (!usec_to_msec(&min, &max, &mean, &dev))
 346                         base = "(msec)";
 347
 348                 minp = num2str(min, 6, 1, 0);
 349                 maxp = num2str(max, 6, 1, 0);
 350
 351                 log_info("    clat %s: min=%s, max=%s, avg=%5.02f,"
 352                          " stdev=%5.02f\n", base, minp, maxp, mean, dev);
 353
 354                 free(minp);
 355                 free(maxp);
 356         }
 357         if (calc_lat(&ts->lat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev)) {
 358                 const char *base = "(usec)";
 359                 char *minp, *maxp;
 360
 361                 if (!usec_to_msec(&min, &max, &mean, &dev))
 362                         base = "(msec)";
 363
 364                 minp = num2str(min, 6, 1, 0);
 365                 maxp = num2str(max, 6, 1, 0);
 366
 367                 log_info("     lat %s: min=%s, max=%s, avg=%5.02f,"
 368                          " stdev=%5.02f\n", base, minp, maxp, mean, dev);
 369
 370                 free(minp);
 371                 free(maxp);
 372         }
 373         if (ts->clat_percentiles) {
 374                 show_clat_percentiles(ts->io_u_plat[ddir],
 375                                         ts->clat_stat[ddir].samples,
 376                                         ts->percentile_list);
 377         }
 378         if (calc_lat(&ts->bw_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev)) {
 379                 double p_of_agg;
 380
 381                 p_of_agg = mean * 100 / (double) rs->agg[ddir];
 382                 log_info("     bw (KB/s) : min=%5lu, max=%5lu, per=%3.2f%%,"
 383                          " avg=%5.02f, stdev=%5.02f\n", min, max, p_of_agg,
 384                                                         mean, dev);
 385         }
 386 }
 387
 388 static void show_lat(double *io_u_lat, int nr, const char **ranges,
 389                      const char *msg)
 390 {
 391         int new_line = 1, i, line = 0;
 392
 393         for (i = 0; i < nr; i++) {
 394                 if (io_u_lat[i] <= 0.0)
 395                         continue;
 396                 if (new_line) {
 397                         if (line)
 398                                 log_info("\n");
 399                         log_info("     lat (%s): ", msg);
 400                         new_line = 0;
 401                         line = 0;
 402                 }
 403                 if (line)
 404                         log_info(", ");
 405                 log_info("%s%3.2f%%", ranges[i], io_u_lat[i]);
 406                 line++;
 407                 if (line == 5)
 408                         new_line = 1;
 409         }
 410 }
 411
 412 static void show_lat_u(double *io_u_lat_u)
 413 {
 414         const char *ranges[] = { "2=", "4=", "10=", "20=", "50=", "100=",
 415                                  "250=", "500=", "750=", "1000=", };
 416
 417         show_lat(io_u_lat_u, FIO_IO_U_LAT_U_NR, ranges, "usec");
 418 }
 419
 420 static void show_lat_m(double *io_u_lat_m)
 421 {
 422         const char *ranges[] = { "2=", "4=", "10=", "20=", "50=", "100=",
 423                                  "250=", "500=", "750=", "1000=", "2000=",
 424                                  ">=2000=", };
 425
 426         show_lat(io_u_lat_m, FIO_IO_U_LAT_M_NR, ranges, "msec");
 427 }
 428
 429 static void show_latencies(double *io_u_lat_u, double *io_u_lat_m)
 430 {
 431         show_lat_u(io_u_lat_u);
 432         log_info("\n");
 433         show_lat_m(io_u_lat_m);
 434         log_info("\n");
 435 }
 436
 437 void show_thread_status(struct thread_stat *ts, struct group_run_stats *rs)
 438 {
 439         double usr_cpu, sys_cpu;
 440         unsigned long runtime;
 441         double io_u_dist[FIO_IO_U_MAP_NR];
 442         double io_u_lat_u[FIO_IO_U_LAT_U_NR];
 443         double io_u_lat_m[FIO_IO_U_LAT_M_NR];
 444
 445         if (!(ts->io_bytes[0] + ts->io_bytes[1]) &&
 446             !(ts->total_io_u[0] + ts->total_io_u[1]))
 447                 return;
 448
 449         if (!ts->error) {
 450                 log_info("%s: (groupid=%d, jobs=%d): err=%2d: pid=%d\n",
 451                                         ts->name, ts->groupid, ts->members,
 452                                         ts->error, (int) ts->pid);
 453         } else {
 454                 log_info("%s: (groupid=%d, jobs=%d): err=%2d (%s): pid=%d\n",
 455                                         ts->name, ts->groupid, ts->members,
 456                                         ts->error, ts->verror, (int) ts->pid);
 457         }
 458
 459         if (ts->description)
 460                 log_info("  Description  : [%s]\n", ts->description);
 461
 462         if (ts->io_bytes[DDIR_READ])
 463                 show_ddir_status(rs, ts, DDIR_READ);
 464         if (ts->io_bytes[DDIR_WRITE])
 465                 show_ddir_status(rs, ts, DDIR_WRITE);
 466
 467         runtime = ts->total_run_time;
 468         if (runtime) {
 469                 double runt = (double) runtime;
 470
 471                 usr_cpu = (double) ts->usr_time * 100 / runt;
 472                 sys_cpu = (double) ts->sys_time * 100 / runt;
 473         } else {
 474                 usr_cpu = 0;
 475                 sys_cpu = 0;
 476         }
 477
 478         log_info("  cpu          : usr=%3.2f%%, sys=%3.2f%%, ctx=%lu, majf=%lu,"
 479                  " minf=%lu\n", usr_cpu, sys_cpu, ts->ctx, ts->majf, ts->minf);
 480
 481         stat_calc_dist(ts->io_u_map, ts_total_io_u(ts), io_u_dist);
 482         log_info("  IO depths    : 1=%3.1f%%, 2=%3.1f%%, 4=%3.1f%%, 8=%3.1f%%,"
 483                  " 16=%3.1f%%, 32=%3.1f%%, >=64=%3.1f%%\n", io_u_dist[0],
 484                                         io_u_dist[1], io_u_dist[2],
 485                                         io_u_dist[3], io_u_dist[4],
 486                                         io_u_dist[5], io_u_dist[6]);
 487
 488         stat_calc_dist(ts->io_u_submit, ts->total_submit, io_u_dist);
 489         log_info("     submit    : 0=%3.1f%%, 4=%3.1f%%, 8=%3.1f%%, 16=%3.1f%%,"
 490                  " 32=%3.1f%%, 64=%3.1f%%, >=64=%3.1f%%\n", io_u_dist[0],
 491                                         io_u_dist[1], io_u_dist[2],
 492                                         io_u_dist[3], io_u_dist[4],
 493                                         io_u_dist[5], io_u_dist[6]);
 494         stat_calc_dist(ts->io_u_complete, ts->total_complete, io_u_dist);
 495         log_info("     complete  : 0=%3.1f%%, 4=%3.1f%%, 8=%3.1f%%, 16=%3.1f%%,"
 496                  " 32=%3.1f%%, 64=%3.1f%%, >=64=%3.1f%%\n", io_u_dist[0],
 497                                         io_u_dist[1], io_u_dist[2],
 498                                         io_u_dist[3], io_u_dist[4],
 499                                         io_u_dist[5], io_u_dist[6]);
 500         log_info("     issued r/w/d: total=%lu/%lu/%lu, short=%lu/%lu/%lu\n",
 501                                         ts->total_io_u[0], ts->total_io_u[1],
 502                                         ts->total_io_u[2],
 503                                         ts->short_io_u[0], ts->short_io_u[1],
 504                                         ts->short_io_u[2]);
 505         stat_calc_lat_u(ts, io_u_lat_u);
 506         stat_calc_lat_m(ts, io_u_lat_m);
 507         show_latencies(io_u_lat_u, io_u_lat_m);
 508         if (ts->continue_on_error) {
 509                 log_info("     errors    : total=%lu, first_error=%d/<%s>\n",
 510                                         ts->total_err_count,
 511                                         ts->first_error,
 512                                         strerror(ts->first_error));
 513         }
 514 }
 515
 516 static void show_ddir_status_terse(struct thread_stat *ts,
 517                                    struct group_run_stats *rs, int ddir)
 518 {
 519         unsigned long min, max;
 520         unsigned long long bw;
 521         double mean, dev;
 522
 523         assert(ddir_rw(ddir));
 524
 525         bw = 0;
 526         if (ts->runtime[ddir])
 527                 bw = ts->io_bytes[ddir] / ts->runtime[ddir];
 528
 529         log_info(";%llu;%llu;%llu", ts->io_bytes[ddir] >> 10, bw,
 530                                                         ts->runtime[ddir]);
 531
 532         if (calc_lat(&ts->slat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev))
 533                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", min, max, mean, dev);
 534         else
 535                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", 0UL, 0UL, 0.0, 0.0);
 536
 537         if (calc_lat(&ts->clat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev))
 538                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", min, max, mean, dev);
 539         else
 540                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", 0UL, 0UL, 0.0, 0.0);
 541
 542         if (calc_lat(&ts->lat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev))
 543                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", min, max, mean, dev);
 544         else
 545                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", 0UL, 0UL, 0.0, 0.0);
 546
 547         if (calc_lat(&ts->bw_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev)) {
 548                 double p_of_agg;
 549
 550                 p_of_agg = mean * 100 / (double) rs->agg[ddir];
 551                 log_info(";%lu;%lu;%f%%;%f;%f", min, max, p_of_agg, mean, dev);
 552         } else
 553                 log_info(";%lu;%lu;%f%%;%f;%f", 0UL, 0UL, 0.0, 0.0, 0.0);
 554 }
 555
 556 #define FIO_TERSE_VERSION       "2"
 557
 558 static void show_thread_status_terse(struct thread_stat *ts,
 559                                      struct group_run_stats *rs)
 560 {
 561         double io_u_dist[FIO_IO_U_MAP_NR];
 562         double io_u_lat_u[FIO_IO_U_LAT_U_NR];
 563         double io_u_lat_m[FIO_IO_U_LAT_M_NR];
 564         double usr_cpu, sys_cpu;
 565         int i;
 566
 567         /* General Info */
 568         log_info("%s;%s;%d;%d", FIO_TERSE_VERSION, ts->name, ts->groupid,
 569                                 ts->error);
 570         /* Log Read Status */
 571         show_ddir_status_terse(ts, rs, 0);
 572         /* Log Write Status */
 573         show_ddir_status_terse(ts, rs, 1);
 574
 575         /* CPU Usage */
 576         if (ts->total_run_time) {
 577                 double runt = (double) ts->total_run_time;
 578
 579                 usr_cpu = (double) ts->usr_time * 100 / runt;
 580                 sys_cpu = (double) ts->sys_time * 100 / runt;
 581         } else {
 582                 usr_cpu = 0;
 583                 sys_cpu = 0;
 584         }
 585
 586         log_info(";%f%%;%f%%;%lu;%lu;%lu", usr_cpu, sys_cpu, ts->ctx, ts->majf,
 587                                                                 ts->minf);
 588
 589         /* Calc % distribution of IO depths, usecond, msecond latency */
 590         stat_calc_dist(ts->io_u_map, ts_total_io_u(ts), io_u_dist);
 591         stat_calc_lat_u(ts, io_u_lat_u);
 592         stat_calc_lat_m(ts, io_u_lat_m);
 593
 594         /* Only show fixed 7 I/O depth levels*/
 595         log_info(";%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%",
 596                         io_u_dist[0], io_u_dist[1], io_u_dist[2], io_u_dist[3],
 597                         io_u_dist[4], io_u_dist[5], io_u_dist[6]);
 598
 599         /* Microsecond latency */
 600         for (i = 0; i < FIO_IO_U_LAT_U_NR; i++)
 601                 log_info(";%3.2f%%", io_u_lat_u[i]);
 602         /* Millisecond latency */
 603         for (i = 0; i < FIO_IO_U_LAT_M_NR; i++)
 604                 log_info(";%3.2f%%", io_u_lat_m[i]);
 605         /* Additional output if continue_on_error set - default off*/
 606         if (ts->continue_on_error)
 607                 log_info(";%lu;%d", ts->total_err_count, ts->first_error);
 608         log_info("\n");
 609
 610         /* Additional output if description is set */
 611         if (ts->description)
 612                 log_info(";%s", ts->description);
 613
 614         log_info("\n");
 615 }
 616
 617 static void sum_stat(struct io_stat *dst, struct io_stat *src, int nr)
 618 {
 619         double mean, S;
 620
 621         if (src->samples == 0)
 622                 return;
 623
 624         dst->min_val = min(dst->min_val, src->min_val);
 625         dst->max_val = max(dst->max_val, src->max_val);
 626
 627         /*
 628          * Compute new mean and S after the merge
 629          * <http://en.wikipedia.org/wiki/Algorithms_for_calculating_variance
 630          *  #Parallel_algorithm>
 631          */
 632         if (nr == 1) {
 633                 mean = src->mean.u.f;
 634                 S = src->S.u.f;
 635         } else {
 636                 double delta = src->mean.u.f - dst->mean.u.f;
 637
 638                 mean = ((src->mean.u.f * src->samples) +
 639                         (dst->mean.u.f * dst->samples)) /
 640                         (dst->samples + src->samples);
 641
 642                 S =  src->S.u.f + dst->S.u.f + pow(delta, 2.0) *
 643                         (dst->samples * src->samples) /
 644                         (dst->samples + src->samples);
 645         }
 646
 647         dst->samples += src->samples;
 648         dst->mean.u.f = mean;
 649         dst->S.u.f = S;
 650 }
 651
 652 void sum_group_stats(struct group_run_stats *dst, struct group_run_stats *src)
 653 {
 654         int i;
 655
 656         for (i = 0; i < 2; i++) {
 657                 if (dst->max_run[i] < src->max_run[i])
 658                         dst->max_run[i] = src->max_run[i];
 659                 if (dst->min_run[i] && dst->min_run[i] > src->min_run[i])
 660                         dst->min_run[i] = src->min_run[i];
 661                 if (dst->max_bw[i] < src->max_bw[i])
 662                         dst->max_bw[i] = src->max_bw[i];
 663                 if (dst->min_bw[i] && dst->min_bw[i] > src->min_bw[i])
 664                         dst->min_bw[i] = src->min_bw[i];
 665
 666                 dst->io_kb[i] += src->io_kb[i];
 667                 dst->agg[i] += src->agg[i];
 668         }
 669
 670 }
 671
 672 void sum_thread_stats(struct thread_stat *dst, struct thread_stat *src, int nr)
 673 {
 674         int l, k;
 675
 676         for (l = 0; l <= DDIR_WRITE; l++) {
 677                 sum_stat(&dst->clat_stat[l], &src->clat_stat[l], nr);
 678                 sum_stat(&dst->slat_stat[l], &src->slat_stat[l], nr);
 679                 sum_stat(&dst->lat_stat[l], &src->lat_stat[l], nr);
 680                 sum_stat(&dst->bw_stat[l], &src->bw_stat[l], nr);
 681
 682                 dst->io_bytes[l] += src->io_bytes[l];
 683
 684                 if (dst->runtime[l] < src->runtime[l])
 685                         dst->runtime[l] = src->runtime[l];
 686         }
 687
 688         dst->usr_time += src->usr_time;
 689         dst->sys_time += src->sys_time;
 690         dst->ctx += src->ctx;
 691         dst->majf += src->majf;
 692         dst->minf += src->minf;
 693
 694         for (k = 0; k < FIO_IO_U_MAP_NR; k++)
 695                 dst->io_u_map[k] += src->io_u_map[k];
 696         for (k = 0; k < FIO_IO_U_MAP_NR; k++)
 697                 dst->io_u_submit[k] += src->io_u_submit[k];
 698         for (k = 0; k < FIO_IO_U_MAP_NR; k++)
 699                 dst->io_u_complete[k] += src->io_u_complete[k];
 700         for (k = 0; k < FIO_IO_U_LAT_U_NR; k++)
 701                 dst->io_u_lat_u[k] += src->io_u_lat_u[k];
 702         for (k = 0; k < FIO_IO_U_LAT_M_NR; k++)
 703                 dst->io_u_lat_m[k] += src->io_u_lat_m[k];
 704
 705         for (k = 0; k <= 2; k++) {
 706                 dst->total_io_u[k] += src->total_io_u[k];
 707                 dst->short_io_u[k] += src->short_io_u[k];
 708         }
 709
 710         for (k = 0; k <= DDIR_WRITE; k++) {
 711                 int m;
 712                 for (m = 0; m < FIO_IO_U_PLAT_NR; m++)
 713                         dst->io_u_plat[k][m] += src->io_u_plat[k][m];
 714         }
 715
 716         dst->total_run_time += src->total_run_time;
 717         dst->total_submit += src->total_submit;
 718         dst->total_complete += src->total_complete;
 719 }
 720
 721 void init_group_run_stat(struct group_run_stats *gs)
 722 {
 723         memset(gs, 0, sizeof(*gs));
 724         gs->min_bw[0] = gs->min_run[0] = ~0UL;
 725         gs->min_bw[1] = gs->min_run[1] = ~0UL;
 726 }
 727
 728 void init_thread_stat(struct thread_stat *ts)
 729 {
 730         int j;
 731
 732         memset(ts, 0, sizeof(*ts));
 733
 734         for (j = 0; j <= DDIR_WRITE; j++) {
 735                 ts->lat_stat[j].min_val = -1UL;
 736                 ts->clat_stat[j].min_val = -1UL;
 737                 ts->slat_stat[j].min_val = -1UL;
 738                 ts->bw_stat[j].min_val = -1UL;
 739         }
 740         ts->groupid = -1;
 741 }
 742
 743 void show_run_stats(void)
 744 {
 745         struct group_run_stats *runstats, *rs;
 746         struct thread_data *td;
 747         struct thread_stat *threadstats, *ts;
 748         int i, j, nr_ts, last_ts, idx;
 749         int kb_base_warned = 0;
 750
 751         runstats = malloc(sizeof(struct group_run_stats) * (groupid + 1));
 752
 753         for (i = 0; i < groupid + 1; i++)
 754                 init_group_run_stat(&runstats[i]);
 755
 756         /*
 757          * find out how many threads stats we need. if group reporting isn't
 758          * enabled, it's one-per-td.
 759          */
 760         nr_ts = 0;
 761         last_ts = -1;
 762         for_each_td(td, i) {
 763                 if (!td->o.group_reporting) {
 764                         nr_ts++;
 765                         continue;
 766                 }
 767                 if (last_ts == td->groupid)
 768                         continue;
 769
 770                 last_ts = td->groupid;
 771                 nr_ts++;
 772         }
 773
 774         threadstats = malloc(nr_ts * sizeof(struct thread_stat));
 775
 776         for (i = 0; i < nr_ts; i++)
 777                 init_thread_stat(&threadstats[i]);
 778
 779         j = 0;
 780         last_ts = -1;
 781         idx = 0;
 782         for_each_td(td, i) {
 783                 if (idx && (!td->o.group_reporting ||
 784                     (td->o.group_reporting && last_ts != td->groupid))) {
 785                         idx = 0;
 786                         j++;
 787                 }
 788
 789                 last_ts = td->groupid;
 790
 791                 ts = &threadstats[j];
 792
 793                 ts->clat_percentiles = td->o.clat_percentiles;
 794                 if (td->o.overwrite_plist)
 795                         memcpy(ts->percentile_list, td->o.percentile_list, sizeof(td->o.percentile_list));
 796                 else
 797                         memcpy(ts->percentile_list, def_percentile_list, sizeof(def_percentile_list));
 798
 799                 idx++;
 800                 ts->members++;
 801
 802                 if (ts->groupid == -1) {
 803                         /*
 804                          * These are per-group shared already
 805                          */
 806                         strncpy(ts->name, td->o.name, FIO_JOBNAME_SIZE);
 807                         if (td->o.description)
 808                                 strncpy(ts->description, td->o.description,
 809                                                 FIO_JOBNAME_SIZE);
 810                         else
 811                                 memset(ts->description, 0, FIO_JOBNAME_SIZE);
 812
 813                         ts->groupid = td->groupid;
 814
 815                         /*
 816                          * first pid in group, not very useful...
 817                          */
 818                         ts->pid = td->pid;
 819
 820                         ts->kb_base = td->o.kb_base;
 821                 } else if (ts->kb_base != td->o.kb_base && !kb_base_warned) {
 822                         log_info("fio: kb_base differs for jobs in group, using"
 823                                  " %u as the base\n", ts->kb_base);
 824                         kb_base_warned = 1;
 825                 }
 826
 827                 ts->continue_on_error = td->o.continue_on_error;
 828                 ts->total_err_count += td->total_err_count;
 829                 ts->first_error = td->first_error;
 830                 if (!ts->error) {
 831                         if (!td->error && td->o.continue_on_error &&
 832                             td->first_error) {
 833                                 ts->error = td->first_error;
 834                                 strcpy(ts->verror, td->verror);
 835                         } else  if (td->error) {
 836                                 ts->error = td->error;
 837                                 strcpy(ts->verror, td->verror);
 838                         }
 839                 }
 840
 841                 sum_thread_stats(ts, &td->ts, idx);
 842         }
 843
 844         for (i = 0; i < nr_ts; i++) {
 845                 unsigned long long bw;
 846
 847                 ts = &threadstats[i];
 848                 rs = &runstats[ts->groupid];
 849                 rs->kb_base = ts->kb_base;
 850
 851                 for (j = 0; j <= DDIR_WRITE; j++) {
 852                         if (!ts->runtime[j])
 853                                 continue;
 854                         if (ts->runtime[j] < rs->min_run[j] || !rs->min_run[j])
 855                                 rs->min_run[j] = ts->runtime[j];
 856                         if (ts->runtime[j] > rs->max_run[j])
 857                                 rs->max_run[j] = ts->runtime[j];
 858
 859                         bw = 0;
 860                         if (ts->runtime[j]) {
 861                                 unsigned long runt;
 862
 863                                 runt = ts->runtime[j];
 864                                 bw = ts->io_bytes[j] / runt;
 865                         }
 866                         if (bw < rs->min_bw[j])
 867                                 rs->min_bw[j] = bw;
 868                         if (bw > rs->max_bw[j])
 869                                 rs->max_bw[j] = bw;
 870
 871                         rs->io_kb[j] += ts->io_bytes[j] / rs->kb_base;
 872                 }
 873         }
 874
 875         for (i = 0; i < groupid + 1; i++) {
 876                 unsigned long max_run[2];
 877
 878                 rs = &runstats[i];
 879                 max_run[0] = rs->max_run[0];
 880                 max_run[1] = rs->max_run[1];
 881
 882                 if (rs->max_run[0])
 883                         rs->agg[0] = (rs->io_kb[0] * 1000) / max_run[0];
 884                 if (rs->max_run[1])
 885                         rs->agg[1] = (rs->io_kb[1] * 1000) / max_run[1];
 886         }
 887
 888         /*
 889          * don't overwrite last signal output
 890          */
 891         if (!terse_output)
 892                 log_info("\n");
 893
 894         for (i = 0; i < nr_ts; i++) {
 895                 ts = &threadstats[i];
 896                 rs = &runstats[ts->groupid];
 897
 898                 if (is_backend)
 899                         fio_server_send_ts(ts, rs);
 900                 else if (terse_output)
 901                         show_thread_status_terse(ts, rs);
 902                 else
 903                         show_thread_status(ts, rs);
 904         }
 905
 906         if (!terse_output) {
 907                 for (i = 0; i < groupid + 1; i++) {
 908                         rs = &runstats[i];
 909
 910                         rs->groupid = i;
 911                         if (is_backend)
 912                                 fio_server_send_gs(rs);
 913                         else
 914                                 show_group_stats(rs);
 915                 }
 916
 917                 show_disk_util();
 918         }
 919
 920         free(runstats);
 921         free(threadstats);
 922 }
 923
 924 static inline void add_stat_sample(struct io_stat *is, unsigned long data)
 925 {
 926         double val = data;
 927         double delta;
 928
 929         if (data > is->max_val)
 930                 is->max_val = data;
 931         if (data < is->min_val)
 932                 is->min_val = data;
 933
 934         delta = val - is->mean.u.f;
 935         if (delta) {
 936                 is->mean.u.f += delta / (is->samples + 1.0);
 937                 is->S.u.f += delta * (val - is->mean.u.f);
 938         }
 939
 940         is->samples++;
 941 }
 942
 943 static void __add_log_sample(struct io_log *iolog, unsigned long val,
 944                              enum fio_ddir ddir, unsigned int bs,
 945                              unsigned long t)
 946 {
 947         const int nr_samples = iolog->nr_samples;
 948
 949         if (iolog->nr_samples == iolog->max_samples) {
 950                 int new_size = sizeof(struct io_sample) * iolog->max_samples*2;
 951
 952                 iolog->log = realloc(iolog->log, new_size);
 953                 iolog->max_samples <<= 1;
 954         }
 955
 956         iolog->log[nr_samples].val = val;
 957         iolog->log[nr_samples].time = t;
 958         iolog->log[nr_samples].ddir = ddir;
 959         iolog->log[nr_samples].bs = bs;
 960         iolog->nr_samples++;
 961 }
 962
 963 static void add_log_sample(struct thread_data *td, struct io_log *iolog,
 964                            unsigned long val, enum fio_ddir ddir,
 965                            unsigned int bs)
 966 {
 967         if (!ddir_rw(ddir))
 968                 return;
 969
 970         __add_log_sample(iolog, val, ddir, bs, mtime_since_now(&td->epoch));
 971 }
 972
 973 void add_agg_sample(unsigned long val, enum fio_ddir ddir, unsigned int bs)
 974 {
 975         struct io_log *iolog;
 976
 977         if (!ddir_rw(ddir))
 978                 return;
 979
 980         iolog = agg_io_log[ddir];
 981         __add_log_sample(iolog, val, ddir, bs, mtime_since_genesis());
 982 }
 983
 984 static void add_clat_percentile_sample(struct thread_stat *ts,
 985                                 unsigned long usec, enum fio_ddir ddir)
 986 {
 987         unsigned int idx = plat_val_to_idx(usec);
 988         assert(idx < FIO_IO_U_PLAT_NR);
 989
 990         ts->io_u_plat[ddir][idx]++;
 991 }
 992
 993 void add_clat_sample(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir,
 994                      unsigned long usec, unsigned int bs)
 995 {
 996         struct thread_stat *ts = &td->ts;
 997
 998         if (!ddir_rw(ddir))
 999                 return;
1000
1001         add_stat_sample(&ts->clat_stat[ddir], usec);
1002
1003         if (td->clat_log)
1004                 add_log_sample(td, td->clat_log, usec, ddir, bs);
1005
1006         if (ts->clat_percentiles)
1007                 add_clat_percentile_sample(ts, usec, ddir);
1008 }
1009
1010 void add_slat_sample(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir,
1011                      unsigned long usec, unsigned int bs)
1012 {
1013         struct thread_stat *ts = &td->ts;
1014
1015         if (!ddir_rw(ddir))
1016                 return;
1017
1018         add_stat_sample(&ts->slat_stat[ddir], usec);
1019
1020         if (td->slat_log)
1021                 add_log_sample(td, td->slat_log, usec, ddir, bs);
1022 }
1023
1024 void add_lat_sample(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir,
1025                     unsigned long usec, unsigned int bs)
1026 {
1027         struct thread_stat *ts = &td->ts;
1028
1029         if (!ddir_rw(ddir))
1030                 return;
1031
1032         add_stat_sample(&ts->lat_stat[ddir], usec);
1033
1034         if (td->lat_log)
1035                 add_log_sample(td, td->lat_log, usec, ddir, bs);
1036 }
1037
1038 void add_bw_sample(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir, unsigned int bs,
1039                    struct timeval *t)
1040 {
1041         struct thread_stat *ts = &td->ts;
1042         unsigned long spent, rate;
1043
1044         if (!ddir_rw(ddir))
1045                 return;
1046
1047         spent = mtime_since(&td->bw_sample_time, t);
1048         if (spent < td->o.bw_avg_time)
1049                 return;
1050
1051         rate = (td->this_io_bytes[ddir] - td->stat_io_bytes[ddir]) *
1052                         1000 / spent / 1024;
1053         add_stat_sample(&ts->bw_stat[ddir], rate);
1054
1055         if (td->bw_log)
1056                 add_log_sample(td, td->bw_log, rate, ddir, bs);
1057
1058         fio_gettime(&td->bw_sample_time, NULL);
1059         td->stat_io_bytes[ddir] = td->this_io_bytes[ddir];
1060 }
1061
1062 void add_iops_sample(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir,
1063                      struct timeval *t)
1064 {
1065         struct thread_stat *ts = &td->ts;
1066         unsigned long spent, iops;
1067
1068         if (!ddir_rw(ddir))
1069                 return;
1070
1071         spent = mtime_since(&td->iops_sample_time, t);
1072         if (spent < td->o.iops_avg_time)
1073                 return;
1074
1075         iops = ((td->this_io_blocks[ddir] - td->stat_io_blocks[ddir]) * 1000) / spent;
1076
1077         add_stat_sample(&ts->iops_stat[ddir], iops);
1078
1079         if (td->iops_log) {
1080                 assert(iops);
1081                 add_log_sample(td, td->iops_log, iops, ddir, 0);
1082         }
1083
1084         fio_gettime(&td->iops_sample_time, NULL);
1085         td->stat_io_blocks[ddir] = td->this_io_blocks[ddir];
1086 }