nice() error handling
[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 = 100.0;
444                 const char *bw_str = "KB";
445
446                 if (rs->agg[ddir]) {
447                         p_of_agg = mean * 100 / (double) rs->agg[ddir];
448                         if (p_of_agg > 100.0)
449                                 p_of_agg = 100.0;
450                 }
451
452                 if (mean > 999999.9) {
453                         min /= 1000.0;
454                         max /= 1000.0;
455                         mean /= 1000.0;
456                         dev /= 1000.0;
457                         bw_str = "MB";
458                 }
459
460                 log_info("    bw (%s/s)  : min=%5lu, max=%5lu, per=%3.2f%%,"
461                          " avg=%5.02f, stdev=%5.02f\n", bw_str, min, max,
462                                                         p_of_agg, mean, dev);
463         }
464 }
465
466 static int show_lat(double *io_u_lat, int nr, const char **ranges,
467                     const char *msg)
468 {
469         int new_line = 1, i, line = 0, shown = 0;
470
471         for (i = 0; i < nr; i++) {
472                 if (io_u_lat[i] <= 0.0)
473                         continue;
474                 shown = 1;
475                 if (new_line) {
476                         if (line)
477                                 log_info("\n");
478                         log_info("    lat (%s) : ", msg);
479                         new_line = 0;
480                         line = 0;
481                 }
482                 if (line)
483                         log_info(", ");
484                 log_info("%s%3.2f%%", ranges[i], io_u_lat[i]);
485                 line++;
486                 if (line == 5)
487                         new_line = 1;
488         }
489
490         if (shown)
491                 log_info("\n");
492
493         return shown;
494 }
495
496 static void show_lat_u(double *io_u_lat_u)
497 {
498         const char *ranges[] = { "2=", "4=", "10=", "20=", "50=", "100=",
499                                  "250=", "500=", "750=", "1000=", };
500
501         show_lat(io_u_lat_u, FIO_IO_U_LAT_U_NR, ranges, "usec");
502 }
503
504 static void show_lat_m(double *io_u_lat_m)
505 {
506         const char *ranges[] = { "2=", "4=", "10=", "20=", "50=", "100=",
507                                  "250=", "500=", "750=", "1000=", "2000=",
508                                  ">=2000=", };
509
510         show_lat(io_u_lat_m, FIO_IO_U_LAT_M_NR, ranges, "msec");
511 }
512
513 static void show_latencies(double *io_u_lat_u, double *io_u_lat_m)
514 {
515         show_lat_u(io_u_lat_u);
516         show_lat_m(io_u_lat_m);
517 }
518
519 void show_thread_status(struct thread_stat *ts, struct group_run_stats *rs)
520 {
521         double usr_cpu, sys_cpu;
522         unsigned long runtime;
523         double io_u_dist[FIO_IO_U_MAP_NR];
524         double io_u_lat_u[FIO_IO_U_LAT_U_NR];
525         double io_u_lat_m[FIO_IO_U_LAT_M_NR];
526
527         if (!(ts->io_bytes[0] + ts->io_bytes[1]) &&
528             !(ts->total_io_u[0] + ts->total_io_u[1]))
529                 return;
530
531         if (!ts->error) {
532                 log_info("%s: (groupid=%d, jobs=%d): err=%2d: pid=%d\n",
533                                         ts->name, ts->groupid, ts->members,
534                                         ts->error, (int) ts->pid);
535         } else {
536                 log_info("%s: (groupid=%d, jobs=%d): err=%2d (%s): pid=%d\n",
537                                         ts->name, ts->groupid, ts->members,
538                                         ts->error, ts->verror, (int) ts->pid);
539         }
540
541         if (strlen(ts->description))
542                 log_info("  Description  : [%s]\n", ts->description);
543
544         if (ts->io_bytes[DDIR_READ])
545                 show_ddir_status(rs, ts, DDIR_READ);
546         if (ts->io_bytes[DDIR_WRITE])
547                 show_ddir_status(rs, ts, DDIR_WRITE);
548
549         stat_calc_lat_u(ts, io_u_lat_u);
550         stat_calc_lat_m(ts, io_u_lat_m);
551         show_latencies(io_u_lat_u, io_u_lat_m);
552
553         runtime = ts->total_run_time;
554         if (runtime) {
555                 double runt = (double) runtime;
556
557                 usr_cpu = (double) ts->usr_time * 100 / runt;
558                 sys_cpu = (double) ts->sys_time * 100 / runt;
559         } else {
560                 usr_cpu = 0;
561                 sys_cpu = 0;
562         }
563
564         log_info("  cpu          : usr=%3.2f%%, sys=%3.2f%%, ctx=%lu, majf=%lu,"
565                  " minf=%lu\n", usr_cpu, sys_cpu, ts->ctx, ts->majf, ts->minf);
566
567         stat_calc_dist(ts->io_u_map, ts_total_io_u(ts), io_u_dist);
568         log_info("  IO depths    : 1=%3.1f%%, 2=%3.1f%%, 4=%3.1f%%, 8=%3.1f%%,"
569                  " 16=%3.1f%%, 32=%3.1f%%, >=64=%3.1f%%\n", io_u_dist[0],
570                                         io_u_dist[1], io_u_dist[2],
571                                         io_u_dist[3], io_u_dist[4],
572                                         io_u_dist[5], io_u_dist[6]);
573
574         stat_calc_dist(ts->io_u_submit, ts->total_submit, io_u_dist);
575         log_info("     submit    : 0=%3.1f%%, 4=%3.1f%%, 8=%3.1f%%, 16=%3.1f%%,"
576                  " 32=%3.1f%%, 64=%3.1f%%, >=64=%3.1f%%\n", io_u_dist[0],
577                                         io_u_dist[1], io_u_dist[2],
578                                         io_u_dist[3], io_u_dist[4],
579                                         io_u_dist[5], io_u_dist[6]);
580         stat_calc_dist(ts->io_u_complete, ts->total_complete, io_u_dist);
581         log_info("     complete  : 0=%3.1f%%, 4=%3.1f%%, 8=%3.1f%%, 16=%3.1f%%,"
582                  " 32=%3.1f%%, 64=%3.1f%%, >=64=%3.1f%%\n", io_u_dist[0],
583                                         io_u_dist[1], io_u_dist[2],
584                                         io_u_dist[3], io_u_dist[4],
585                                         io_u_dist[5], io_u_dist[6]);
586         log_info("     issued    : total=r=%lu/w=%lu/d=%lu,"
587                                  " short=r=%lu/w=%lu/d=%lu\n",
588                                         ts->total_io_u[0], ts->total_io_u[1],
589                                         ts->total_io_u[2],
590                                         ts->short_io_u[0], ts->short_io_u[1],
591                                         ts->short_io_u[2]);
592         if (ts->continue_on_error) {
593                 log_info("     errors    : total=%lu, first_error=%d/<%s>\n",
594                                         ts->total_err_count,
595                                         ts->first_error,
596                                         strerror(ts->first_error));
597         }
598 }
599
600 static void show_ddir_status_terse(struct thread_stat *ts,
601                                    struct group_run_stats *rs, int ddir)
602 {
603         unsigned long min, max;
604         unsigned long long bw, iops;
605         unsigned int *ovals = NULL;
606         double mean, dev;
607         unsigned int len, minv, maxv;
608         int i;
609
610         assert(ddir_rw(ddir));
611
612         iops = bw = 0;
613         if (ts->runtime[ddir]) {
614                 uint64_t runt = ts->runtime[ddir];
615
616                 bw = ts->io_bytes[ddir] / runt;
617                 iops = (1000 * (uint64_t) ts->total_io_u[ddir]) / runt;
618         }
619
620         log_info(";%llu;%llu;%llu;%llu", ts->io_bytes[ddir] >> 10, bw, iops,
621                                                         ts->runtime[ddir]);
622
623         if (calc_lat(&ts->slat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev))
624                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", min, max, mean, dev);
625         else
626                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", 0UL, 0UL, 0.0, 0.0);
627
628         if (calc_lat(&ts->clat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev))
629                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", min, max, mean, dev);
630         else
631                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", 0UL, 0UL, 0.0, 0.0);
632
633         if (ts->clat_percentiles) {
634                 len = calc_clat_percentiles(ts->io_u_plat[ddir],
635                                         ts->clat_stat[ddir].samples,
636                                         ts->percentile_list, &ovals, &maxv,
637                                         &minv);
638         } else
639                 len = 0;
640
641         for (i = 0; i < FIO_IO_U_LIST_MAX_LEN; i++) {
642                 if (i >= len) {
643                         log_info(";0%%=0");
644                         continue;
645                 }
646                 log_info(";%2.2f%%=%u", ts->percentile_list[i].u.f, ovals[i]);
647         }
648
649         if (calc_lat(&ts->lat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev))
650                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", min, max, mean, dev);
651         else
652                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", 0UL, 0UL, 0.0, 0.0);
653
654         if (ovals)
655                 free(ovals);
656
657         if (calc_lat(&ts->bw_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev)) {
658                 double p_of_agg = 100.0;
659
660                 if (rs->agg[ddir]) {
661                         p_of_agg = mean * 100 / (double) rs->agg[ddir];
662                         if (p_of_agg > 100.0)
663                                 p_of_agg = 100.0;
664                 }
665
666                 log_info(";%lu;%lu;%f%%;%f;%f", min, max, p_of_agg, mean, dev);
667         } else
668                 log_info(";%lu;%lu;%f%%;%f;%f", 0UL, 0UL, 0.0, 0.0, 0.0);
669 }
670
671 static void show_thread_status_terse_v2(struct thread_stat *ts,
672                                         struct group_run_stats *rs)
673 {
674         double io_u_dist[FIO_IO_U_MAP_NR];
675         double io_u_lat_u[FIO_IO_U_LAT_U_NR];
676         double io_u_lat_m[FIO_IO_U_LAT_M_NR];
677         double usr_cpu, sys_cpu;
678         int i;
679
680         /* General Info */
681         log_info("2;%s;%d;%d", ts->name, ts->groupid, ts->error);
682         /* Log Read Status */
683         show_ddir_status_terse(ts, rs, 0);
684         /* Log Write Status */
685         show_ddir_status_terse(ts, rs, 1);
686
687         /* CPU Usage */
688         if (ts->total_run_time) {
689                 double runt = (double) ts->total_run_time;
690
691                 usr_cpu = (double) ts->usr_time * 100 / runt;
692                 sys_cpu = (double) ts->sys_time * 100 / runt;
693         } else {
694                 usr_cpu = 0;
695                 sys_cpu = 0;
696         }
697
698         log_info(";%f%%;%f%%;%lu;%lu;%lu", usr_cpu, sys_cpu, ts->ctx, ts->majf,
699                                                                 ts->minf);
700
701         /* Calc % distribution of IO depths, usecond, msecond latency */
702         stat_calc_dist(ts->io_u_map, ts_total_io_u(ts), io_u_dist);
703         stat_calc_lat_u(ts, io_u_lat_u);
704         stat_calc_lat_m(ts, io_u_lat_m);
705
706         /* Only show fixed 7 I/O depth levels*/
707         log_info(";%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%",
708                         io_u_dist[0], io_u_dist[1], io_u_dist[2], io_u_dist[3],
709                         io_u_dist[4], io_u_dist[5], io_u_dist[6]);
710
711         /* Microsecond latency */
712         for (i = 0; i < FIO_IO_U_LAT_U_NR; i++)
713                 log_info(";%3.2f%%", io_u_lat_u[i]);
714         /* Millisecond latency */
715         for (i = 0; i < FIO_IO_U_LAT_M_NR; i++)
716                 log_info(";%3.2f%%", io_u_lat_m[i]);
717         /* Additional output if continue_on_error set - default off*/
718         if (ts->continue_on_error)
719                 log_info(";%lu;%d", ts->total_err_count, ts->first_error);
720         log_info("\n");
721
722         /* Additional output if description is set */
723         if (ts->description)
724                 log_info(";%s", ts->description);
725
726         log_info("\n");
727 }
728
729 #define FIO_TERSE_VERSION       "3"
730
731 static void show_thread_status_terse_v3(struct thread_stat *ts,
732                                         struct group_run_stats *rs)
733 {
734         double io_u_dist[FIO_IO_U_MAP_NR];
735         double io_u_lat_u[FIO_IO_U_LAT_U_NR];
736         double io_u_lat_m[FIO_IO_U_LAT_M_NR];
737         double usr_cpu, sys_cpu;
738         int i;
739
740         /* General Info */
741         log_info("%s;%s;%s;%d;%d", FIO_TERSE_VERSION, fio_version_string,
742                                         ts->name, ts->groupid, ts->error);
743         /* Log Read Status */
744         show_ddir_status_terse(ts, rs, 0);
745         /* Log Write Status */
746         show_ddir_status_terse(ts, rs, 1);
747
748         /* CPU Usage */
749         if (ts->total_run_time) {
750                 double runt = (double) ts->total_run_time;
751
752                 usr_cpu = (double) ts->usr_time * 100 / runt;
753                 sys_cpu = (double) ts->sys_time * 100 / runt;
754         } else {
755                 usr_cpu = 0;
756                 sys_cpu = 0;
757         }
758
759         log_info(";%f%%;%f%%;%lu;%lu;%lu", usr_cpu, sys_cpu, ts->ctx, ts->majf,
760                                                                 ts->minf);
761
762         /* Calc % distribution of IO depths, usecond, msecond latency */
763         stat_calc_dist(ts->io_u_map, ts_total_io_u(ts), io_u_dist);
764         stat_calc_lat_u(ts, io_u_lat_u);
765         stat_calc_lat_m(ts, io_u_lat_m);
766
767         /* Only show fixed 7 I/O depth levels*/
768         log_info(";%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%",
769                         io_u_dist[0], io_u_dist[1], io_u_dist[2], io_u_dist[3],
770                         io_u_dist[4], io_u_dist[5], io_u_dist[6]);
771
772         /* Microsecond latency */
773         for (i = 0; i < FIO_IO_U_LAT_U_NR; i++)
774                 log_info(";%3.2f%%", io_u_lat_u[i]);
775         /* Millisecond latency */
776         for (i = 0; i < FIO_IO_U_LAT_M_NR; i++)
777                 log_info(";%3.2f%%", io_u_lat_m[i]);
778
779         /* disk util stats, if any */
780         show_disk_util(1);
781
782         /* Additional output if continue_on_error set - default off*/
783         if (ts->continue_on_error)
784                 log_info(";%lu;%d", ts->total_err_count, ts->first_error);
785         log_info("\n");
786
787         /* Additional output if description is set */
788         if (strlen(ts->description))
789                 log_info(";%s", ts->description);
790 }
791
792 static void show_thread_status_terse(struct thread_stat *ts,
793                                      struct group_run_stats *rs)
794 {
795         if (terse_version == 2)
796                 show_thread_status_terse_v2(ts, rs);
797         else if (terse_version == 3)
798                 show_thread_status_terse_v3(ts, rs);
799         else
800                 log_err("fio: bad terse version!? %d\n", terse_version);
801 }
802
803 static void sum_stat(struct io_stat *dst, struct io_stat *src, int nr)
804 {
805         double mean, S;
806
807         if (src->samples == 0)
808                 return;
809
810         dst->min_val = min(dst->min_val, src->min_val);
811         dst->max_val = max(dst->max_val, src->max_val);
812
813         /*
814          * Compute new mean and S after the merge
815          * <http://en.wikipedia.org/wiki/Algorithms_for_calculating_variance
816          *  #Parallel_algorithm>
817          */
818         if (nr == 1) {
819                 mean = src->mean.u.f;
820                 S = src->S.u.f;
821         } else {
822                 double delta = src->mean.u.f - dst->mean.u.f;
823
824                 mean = ((src->mean.u.f * src->samples) +
825                         (dst->mean.u.f * dst->samples)) /
826                         (dst->samples + src->samples);
827
828                 S =  src->S.u.f + dst->S.u.f + pow(delta, 2.0) *
829                         (dst->samples * src->samples) /
830                         (dst->samples + src->samples);
831         }
832
833         dst->samples += src->samples;
834         dst->mean.u.f = mean;
835         dst->S.u.f = S;
836 }
837
838 void sum_group_stats(struct group_run_stats *dst, struct group_run_stats *src)
839 {
840         int i;
841
842         for (i = 0; i < 2; i++) {
843                 if (dst->max_run[i] < src->max_run[i])
844                         dst->max_run[i] = src->max_run[i];
845                 if (dst->min_run[i] && dst->min_run[i] > src->min_run[i])
846                         dst->min_run[i] = src->min_run[i];
847                 if (dst->max_bw[i] < src->max_bw[i])
848                         dst->max_bw[i] = src->max_bw[i];
849                 if (dst->min_bw[i] && dst->min_bw[i] > src->min_bw[i])
850                         dst->min_bw[i] = src->min_bw[i];
851
852                 dst->io_kb[i] += src->io_kb[i];
853                 dst->agg[i] += src->agg[i];
854         }
855
856 }
857
858 void sum_thread_stats(struct thread_stat *dst, struct thread_stat *src, int nr)
859 {
860         int l, k;
861
862         for (l = 0; l <= DDIR_WRITE; l++) {
863                 sum_stat(&dst->clat_stat[l], &src->clat_stat[l], nr);
864                 sum_stat(&dst->slat_stat[l], &src->slat_stat[l], nr);
865                 sum_stat(&dst->lat_stat[l], &src->lat_stat[l], nr);
866                 sum_stat(&dst->bw_stat[l], &src->bw_stat[l], nr);
867
868                 dst->io_bytes[l] += src->io_bytes[l];
869
870                 if (dst->runtime[l] < src->runtime[l])
871                         dst->runtime[l] = src->runtime[l];
872         }
873
874         dst->usr_time += src->usr_time;
875         dst->sys_time += src->sys_time;
876         dst->ctx += src->ctx;
877         dst->majf += src->majf;
878         dst->minf += src->minf;
879
880         for (k = 0; k < FIO_IO_U_MAP_NR; k++)
881                 dst->io_u_map[k] += src->io_u_map[k];
882         for (k = 0; k < FIO_IO_U_MAP_NR; k++)
883                 dst->io_u_submit[k] += src->io_u_submit[k];
884         for (k = 0; k < FIO_IO_U_MAP_NR; k++)
885                 dst->io_u_complete[k] += src->io_u_complete[k];
886         for (k = 0; k < FIO_IO_U_LAT_U_NR; k++)
887                 dst->io_u_lat_u[k] += src->io_u_lat_u[k];
888         for (k = 0; k < FIO_IO_U_LAT_M_NR; k++)
889                 dst->io_u_lat_m[k] += src->io_u_lat_m[k];
890
891         for (k = 0; k <= 2; k++) {
892                 dst->total_io_u[k] += src->total_io_u[k];
893                 dst->short_io_u[k] += src->short_io_u[k];
894         }
895
896         for (k = 0; k <= DDIR_WRITE; k++) {
897                 int m;
898                 for (m = 0; m < FIO_IO_U_PLAT_NR; m++)
899                         dst->io_u_plat[k][m] += src->io_u_plat[k][m];
900         }
901
902         dst->total_run_time += src->total_run_time;
903         dst->total_submit += src->total_submit;
904         dst->total_complete += src->total_complete;
905 }
906
907 void init_group_run_stat(struct group_run_stats *gs)
908 {
909         memset(gs, 0, sizeof(*gs));
910         gs->min_bw[0] = gs->min_run[0] = ~0UL;
911         gs->min_bw[1] = gs->min_run[1] = ~0UL;
912 }
913
914 void init_thread_stat(struct thread_stat *ts)
915 {
916         int j;
917
918         memset(ts, 0, sizeof(*ts));
919
920         for (j = 0; j <= DDIR_WRITE; j++) {
921                 ts->lat_stat[j].min_val = -1UL;
922                 ts->clat_stat[j].min_val = -1UL;
923                 ts->slat_stat[j].min_val = -1UL;
924                 ts->bw_stat[j].min_val = -1UL;
925         }
926         ts->groupid = -1;
927 }
928
929 void show_run_stats(void)
930 {
931         struct group_run_stats *runstats, *rs;
932         struct thread_data *td;
933         struct thread_stat *threadstats, *ts;
934         int i, j, nr_ts, last_ts, idx;
935         int kb_base_warned = 0;
936
937         runstats = malloc(sizeof(struct group_run_stats) * (groupid + 1));
938
939         for (i = 0; i < groupid + 1; i++)
940                 init_group_run_stat(&runstats[i]);
941
942         /*
943          * find out how many threads stats we need. if group reporting isn't
944          * enabled, it's one-per-td.
945          */
946         nr_ts = 0;
947         last_ts = -1;
948         for_each_td(td, i) {
949                 if (!td->o.group_reporting) {
950                         nr_ts++;
951                         continue;
952                 }
953                 if (last_ts == td->groupid)
954                         continue;
955
956                 last_ts = td->groupid;
957                 nr_ts++;
958         }
959
960         threadstats = malloc(nr_ts * sizeof(struct thread_stat));
961
962         for (i = 0; i < nr_ts; i++)
963                 init_thread_stat(&threadstats[i]);
964
965         j = 0;
966         last_ts = -1;
967         idx = 0;
968         for_each_td(td, i) {
969                 if (idx && (!td->o.group_reporting ||
970                     (td->o.group_reporting && last_ts != td->groupid))) {
971                         idx = 0;
972                         j++;
973                 }
974
975                 last_ts = td->groupid;
976
977                 ts = &threadstats[j];
978
979                 ts->clat_percentiles = td->o.clat_percentiles;
980                 if (td->o.overwrite_plist)
981                         memcpy(ts->percentile_list, td->o.percentile_list, sizeof(td->o.percentile_list));
982                 else
983                         memcpy(ts->percentile_list, def_percentile_list, sizeof(def_percentile_list));
984
985                 idx++;
986                 ts->members++;
987
988                 if (ts->groupid == -1) {
989                         /*
990                          * These are per-group shared already
991                          */
992                         strncpy(ts->name, td->o.name, FIO_JOBNAME_SIZE);
993                         if (td->o.description)
994                                 strncpy(ts->description, td->o.description,
995                                                 FIO_JOBNAME_SIZE);
996                         else
997                                 memset(ts->description, 0, FIO_JOBNAME_SIZE);
998
999                         ts->groupid = td->groupid;
1000
1001                         /*
1002                          * first pid in group, not very useful...
1003                          */
1004                         ts->pid = td->pid;
1005
1006                         ts->kb_base = td->o.kb_base;
1007                 } else if (ts->kb_base != td->o.kb_base && !kb_base_warned) {
1008                         log_info("fio: kb_base differs for jobs in group, using"
1009                                  " %u as the base\n", ts->kb_base);
1010                         kb_base_warned = 1;
1011                 }
1012
1013                 ts->continue_on_error = td->o.continue_on_error;
1014                 ts->total_err_count += td->total_err_count;
1015                 ts->first_error = td->first_error;
1016                 if (!ts->error) {
1017                         if (!td->error && td->o.continue_on_error &&
1018                             td->first_error) {
1019                                 ts->error = td->first_error;
1020                                 strcpy(ts->verror, td->verror);
1021                         } else  if (td->error) {
1022                                 ts->error = td->error;
1023                                 strcpy(ts->verror, td->verror);
1024                         }
1025                 }
1026
1027                 sum_thread_stats(ts, &td->ts, idx);
1028         }
1029
1030         for (i = 0; i < nr_ts; i++) {
1031                 unsigned long long bw;
1032
1033                 ts = &threadstats[i];
1034                 rs = &runstats[ts->groupid];
1035                 rs->kb_base = ts->kb_base;
1036
1037                 for (j = 0; j <= DDIR_WRITE; j++) {
1038                         if (!ts->runtime[j])
1039                                 continue;
1040                         if (ts->runtime[j] < rs->min_run[j] || !rs->min_run[j])
1041                                 rs->min_run[j] = ts->runtime[j];
1042                         if (ts->runtime[j] > rs->max_run[j])
1043                                 rs->max_run[j] = ts->runtime[j];
1044
1045                         bw = 0;
1046                         if (ts->runtime[j]) {
1047                                 unsigned long runt;
1048
1049                                 runt = ts->runtime[j];
1050                                 bw = ts->io_bytes[j] / runt;
1051                         }
1052                         if (bw < rs->min_bw[j])
1053                                 rs->min_bw[j] = bw;
1054                         if (bw > rs->max_bw[j])
1055                                 rs->max_bw[j] = bw;
1056
1057                         rs->io_kb[j] += ts->io_bytes[j] / rs->kb_base;
1058                 }
1059         }
1060
1061         for (i = 0; i < groupid + 1; i++) {
1062                 unsigned long max_run[2];
1063
1064                 rs = &runstats[i];
1065                 max_run[0] = rs->max_run[0];
1066                 max_run[1] = rs->max_run[1];
1067
1068                 if (rs->max_run[0])
1069                         rs->agg[0] = (rs->io_kb[0] * 1000) / max_run[0];
1070                 if (rs->max_run[1])
1071                         rs->agg[1] = (rs->io_kb[1] * 1000) / max_run[1];
1072         }
1073
1074         /*
1075          * don't overwrite last signal output
1076          */
1077         if (!terse_output)
1078                 log_info("\n");
1079
1080         for (i = 0; i < nr_ts; i++) {
1081                 ts = &threadstats[i];
1082                 rs = &runstats[ts->groupid];
1083
1084                 if (is_backend)
1085                         fio_server_send_ts(ts, rs);
1086                 else if (terse_output)
1087                         show_thread_status_terse(ts, rs);
1088                 else
1089                         show_thread_status(ts, rs);
1090         }
1091
1092         for (i = 0; i < groupid + 1; i++) {
1093                 rs = &runstats[i];
1094
1095                 rs->groupid = i;
1096                 if (is_backend)
1097                         fio_server_send_gs(rs);
1098                 else if (!terse_output)
1099                         show_group_stats(rs);
1100         }
1101
1102         if (is_backend)
1103                 fio_server_send_du();
1104         else if (!terse_output)
1105                 show_disk_util(0);
1106
1107         free_disk_util();
1108
1109         free(runstats);
1110         free(threadstats);
1111 }
1112
1113 static inline void add_stat_sample(struct io_stat *is, unsigned long data)
1114 {
1115         double val = data;
1116         double delta;
1117
1118         if (data > is->max_val)
1119                 is->max_val = data;
1120         if (data < is->min_val)
1121                 is->min_val = data;
1122
1123         delta = val - is->mean.u.f;
1124         if (delta) {
1125                 is->mean.u.f += delta / (is->samples + 1.0);
1126                 is->S.u.f += delta * (val - is->mean.u.f);
1127         }
1128
1129         is->samples++;
1130 }
1131
1132 static void __add_log_sample(struct io_log *iolog, unsigned long val,
1133                              enum fio_ddir ddir, unsigned int bs,
1134                              unsigned long t)
1135 {
1136         const int nr_samples = iolog->nr_samples;
1137
1138         if (!iolog->nr_samples)
1139                 iolog->avg_last = t;
1140
1141         if (iolog->nr_samples == iolog->max_samples) {
1142                 int new_size = sizeof(struct io_sample) * iolog->max_samples*2;
1143
1144                 iolog->log = realloc(iolog->log, new_size);
1145                 iolog->max_samples <<= 1;
1146         }
1147
1148         iolog->log[nr_samples].val = val;
1149         iolog->log[nr_samples].time = t;
1150         iolog->log[nr_samples].ddir = ddir;
1151         iolog->log[nr_samples].bs = bs;
1152         iolog->nr_samples++;
1153 }
1154
1155 static inline void reset_io_stat(struct io_stat *ios)
1156 {
1157         ios->max_val = ios->min_val = ios->samples = 0;
1158         ios->mean.u.f = ios->S.u.f = 0;
1159 }
1160
1161 static void add_log_sample(struct thread_data *td, struct io_log *iolog,
1162                            unsigned long val, enum fio_ddir ddir,
1163                            unsigned int bs)
1164 {
1165         unsigned long elapsed, this_window;
1166
1167         if (!ddir_rw(ddir))
1168                 return;
1169
1170         elapsed = mtime_since_now(&td->epoch);
1171
1172         /*
1173          * If no time averaging, just add the log sample.
1174          */
1175         if (!iolog->avg_msec) {
1176                 __add_log_sample(iolog, val, ddir, bs, elapsed);
1177                 return;
1178         }
1179
1180         /*
1181          * Add the sample. If the time period has passed, then
1182          * add that entry to the log and clear.
1183          */
1184         add_stat_sample(&iolog->avg_window[ddir], val);
1185
1186         /*
1187          * If period hasn't passed, adding the above sample is all we
1188          * need to do.
1189          */
1190         this_window = elapsed - iolog->avg_last;
1191         if (this_window < iolog->avg_msec)
1192                 return;
1193
1194         /*
1195          * Note an entry in the log. Use the mean from the logged samples,
1196          * making sure to properly round up. Only write a log entry if we
1197          * had actual samples done.
1198          */
1199         if (iolog->avg_window[DDIR_READ].samples) {
1200                 unsigned long mr;
1201
1202                 mr = iolog->avg_window[DDIR_READ].mean.u.f + 0.50;
1203                 __add_log_sample(iolog, mr, DDIR_READ, 0, elapsed);
1204         }
1205         if (iolog->avg_window[DDIR_WRITE].samples) {
1206                 unsigned long mw;
1207
1208                 mw = iolog->avg_window[DDIR_WRITE].mean.u.f + 0.50;
1209                 __add_log_sample(iolog, mw, DDIR_WRITE, 0, elapsed);
1210         }
1211
1212         reset_io_stat(&iolog->avg_window[DDIR_READ]);
1213         reset_io_stat(&iolog->avg_window[DDIR_WRITE]);
1214         iolog->avg_last = elapsed;
1215 }
1216
1217 void add_agg_sample(unsigned long val, enum fio_ddir ddir, unsigned int bs)
1218 {
1219         struct io_log *iolog;
1220
1221         if (!ddir_rw(ddir))
1222                 return;
1223
1224         iolog = agg_io_log[ddir];
1225         __add_log_sample(iolog, val, ddir, bs, mtime_since_genesis());
1226 }
1227
1228 static void add_clat_percentile_sample(struct thread_stat *ts,
1229                                 unsigned long usec, enum fio_ddir ddir)
1230 {
1231         unsigned int idx = plat_val_to_idx(usec);
1232         assert(idx < FIO_IO_U_PLAT_NR);
1233
1234         ts->io_u_plat[ddir][idx]++;
1235 }
1236
1237 void add_clat_sample(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir,
1238                      unsigned long usec, unsigned int bs)
1239 {
1240         struct thread_stat *ts = &td->ts;
1241
1242         if (!ddir_rw(ddir))
1243                 return;
1244
1245         add_stat_sample(&ts->clat_stat[ddir], usec);
1246
1247         if (td->clat_log)
1248                 add_log_sample(td, td->clat_log, usec, ddir, bs);
1249
1250         if (ts->clat_percentiles)
1251                 add_clat_percentile_sample(ts, usec, ddir);
1252 }
1253
1254 void add_slat_sample(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir,
1255                      unsigned long usec, unsigned int bs)
1256 {
1257         struct thread_stat *ts = &td->ts;
1258
1259         if (!ddir_rw(ddir))
1260                 return;
1261
1262         add_stat_sample(&ts->slat_stat[ddir], usec);
1263
1264         if (td->slat_log)
1265                 add_log_sample(td, td->slat_log, usec, ddir, bs);
1266 }
1267
1268 void add_lat_sample(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir,
1269                     unsigned long usec, unsigned int bs)
1270 {
1271         struct thread_stat *ts = &td->ts;
1272
1273         if (!ddir_rw(ddir))
1274                 return;
1275
1276         add_stat_sample(&ts->lat_stat[ddir], usec);
1277
1278         if (td->lat_log)
1279                 add_log_sample(td, td->lat_log, usec, ddir, bs);
1280 }
1281
1282 void add_bw_sample(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir, unsigned int bs,
1283                    struct timeval *t)
1284 {
1285         struct thread_stat *ts = &td->ts;
1286         unsigned long spent, rate;
1287
1288         if (!ddir_rw(ddir))
1289                 return;
1290
1291         spent = mtime_since(&td->bw_sample_time, t);
1292         if (spent < td->o.bw_avg_time)
1293                 return;
1294
1295         rate = (td->this_io_bytes[ddir] - td->stat_io_bytes[ddir]) *
1296                         1000 / spent / 1024;
1297         add_stat_sample(&ts->bw_stat[ddir], rate);
1298
1299         if (td->bw_log)
1300                 add_log_sample(td, td->bw_log, rate, ddir, bs);
1301
1302         fio_gettime(&td->bw_sample_time, NULL);
1303         td->stat_io_bytes[ddir] = td->this_io_bytes[ddir];
1304 }
1305
1306 void add_iops_sample(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir,
1307                      struct timeval *t)
1308 {
1309         struct thread_stat *ts = &td->ts;
1310         unsigned long spent, iops;
1311
1312         if (!ddir_rw(ddir))
1313                 return;
1314
1315         spent = mtime_since(&td->iops_sample_time, t);
1316         if (spent < td->o.iops_avg_time)
1317                 return;
1318
1319         iops = ((td->this_io_blocks[ddir] - td->stat_io_blocks[ddir]) * 1000) / spent;
1320
1321         add_stat_sample(&ts->iops_stat[ddir], iops);
1322
1323         if (td->iops_log)
1324                 add_log_sample(td, td->iops_log, iops, ddir, 0);
1325
1326         fio_gettime(&td->iops_sample_time, NULL);
1327         td->stat_io_blocks[ddir] = td->this_io_blocks[ddir];
1328 }