gfio: prevent multitext crash on invalid update
[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 unsigned int calc_clat_percentiles(unsigned int *io_u_plat, unsigned long nr,
118                                    fio_fp64_t *plist, unsigned int **output,
119                                    unsigned int *maxv, unsigned int *minv)
120 {
121         unsigned long sum = 0;
122         unsigned int len, i, j = 0;
123         unsigned int oval_len = 0;
124         unsigned int *ovals = NULL;
125         int is_last;
126
127         *minv = -1U;
128         *maxv = 0;
129
130         len = 0;
131         while (len < FIO_IO_U_LIST_MAX_LEN && plist[len].u.f != 0.0)
132                 len++;
133
134         if (!len)
135                 return 0;
136
137         /*
138          * Sort the percentile list. Note that it may already be sorted if
139          * we are using the default values, but since it's a short list this
140          * isn't a worry. Also note that this does not work for NaN values.
141          */
142         if (len > 1)
143                 qsort((void*)plist, len, sizeof(plist[0]), double_cmp);
144
145         /*
146          * Calculate bucket values, note down max and min values
147          */
148         is_last = 0;
149         for (i = 0; i < FIO_IO_U_PLAT_NR && !is_last; i++) {
150                 sum += io_u_plat[i];
151                 while (sum >= (plist[j].u.f / 100.0 * nr)) {
152                         assert(plist[j].u.f <= 100.0);
153
154                         if (j == oval_len) {
155                                 oval_len += 100;
156                                 ovals = realloc(ovals, oval_len * sizeof(unsigned int));
157                         }
158
159                         ovals[j] = plat_idx_to_val(i);
160                         if (ovals[j] < *minv)
161                                 *minv = ovals[j];
162                         if (ovals[j] > *maxv)
163                                 *maxv = ovals[j];
164
165                         is_last = (j == len - 1);
166                         if (is_last)
167                                 break;
168
169                         j++;
170                 }
171         }
172
173         *output = ovals;
174         return len;
175 }
176
177 /*
178  * Find and display the p-th percentile of clat
179  */
180 static void show_clat_percentiles(unsigned int *io_u_plat, unsigned long nr,
181                                   fio_fp64_t *plist)
182 {
183         unsigned int len, j = 0, minv, maxv;
184         unsigned int *ovals;
185         int is_last, scale_down;
186
187         len = calc_clat_percentiles(io_u_plat, nr, plist, &ovals, &maxv, &minv);
188         if (!len)
189                 goto out;
190
191         /*
192          * We default to usecs, but if the value range is such that we
193          * should scale down to msecs, do that.
194          */
195         if (minv > 2000 && maxv > 99999) {
196                 scale_down = 1;
197                 log_info("    clat percentiles (msec):\n     |");
198         } else {
199                 scale_down = 0;
200                 log_info("    clat percentiles (usec):\n     |");
201         }
202
203         for (j = 0; j < len; j++) {
204                 char fbuf[8];
205
206                 /* for formatting */
207                 if (j != 0 && (j % 4) == 0)
208                         log_info("     |");
209
210                 /* end of the list */
211                 is_last = (j == len - 1);
212
213                 if (plist[j].u.f < 10.0)
214                         sprintf(fbuf, " %2.2f", plist[j].u.f);
215                 else
216                         sprintf(fbuf, "%2.2f", plist[j].u.f);
217
218                 if (scale_down)
219                         ovals[j] = (ovals[j] + 999) / 1000;
220
221                 log_info(" %sth=[%5u]%c", fbuf, ovals[j], is_last ? '\n' : ',');
222
223                 if (is_last)
224                         break;
225
226                 if (j % 4 == 3) /* for formatting */
227                         log_info("\n");
228         }
229
230 out:
231         if (ovals)
232                 free(ovals);
233 }
234
235 int calc_lat(struct io_stat *is, unsigned long *min, unsigned long *max,
236              double *mean, double *dev)
237 {
238         double n = is->samples;
239
240         if (is->samples == 0)
241                 return 0;
242
243         *min = is->min_val;
244         *max = is->max_val;
245
246         n = (double) is->samples;
247         *mean = is->mean.u.f;
248
249         if (n > 1.0)
250                 *dev = sqrt(is->S.u.f / (n - 1.0));
251         else
252                 *dev = 0;
253
254         return 1;
255 }
256
257 void show_group_stats(struct group_run_stats *rs)
258 {
259         char *p1, *p2, *p3, *p4;
260         const char *ddir_str[] = { "   READ", "  WRITE" };
261         int i;
262
263         log_info("\nRun status group %d (all jobs):\n", rs->groupid);
264
265         for (i = 0; i <= DDIR_WRITE; i++) {
266                 const int i2p = is_power_of_2(rs->kb_base);
267
268                 if (!rs->max_run[i])
269                         continue;
270
271                 p1 = num2str(rs->io_kb[i], 6, rs->kb_base, i2p);
272                 p2 = num2str(rs->agg[i], 6, rs->kb_base, i2p);
273                 p3 = num2str(rs->min_bw[i], 6, rs->kb_base, i2p);
274                 p4 = num2str(rs->max_bw[i], 6, rs->kb_base, i2p);
275
276                 log_info("%s: io=%sB, aggrb=%sB/s, minb=%sB/s, maxb=%sB/s,"
277                          " mint=%llumsec, maxt=%llumsec\n", ddir_str[i], p1, p2,
278                                                 p3, p4, rs->min_run[i],
279                                                 rs->max_run[i]);
280
281                 free(p1);
282                 free(p2);
283                 free(p3);
284                 free(p4);
285         }
286 }
287
288 void stat_calc_dist(unsigned int *map, unsigned long total, double *io_u_dist)
289 {
290         int i;
291
292         /*
293          * Do depth distribution calculations
294          */
295         for (i = 0; i < FIO_IO_U_MAP_NR; i++) {
296                 if (total) {
297                         io_u_dist[i] = (double) map[i] / (double) total;
298                         io_u_dist[i] *= 100.0;
299                         if (io_u_dist[i] < 0.1 && map[i])
300                                 io_u_dist[i] = 0.1;
301                 } else
302                         io_u_dist[i] = 0.0;
303         }
304 }
305
306 static void stat_calc_lat(struct thread_stat *ts, double *dst,
307                           unsigned int *src, int nr)
308 {
309         unsigned long total = ts_total_io_u(ts);
310         int i;
311
312         /*
313          * Do latency distribution calculations
314          */
315         for (i = 0; i < nr; i++) {
316                 if (total) {
317                         dst[i] = (double) src[i] / (double) total;
318                         dst[i] *= 100.0;
319                         if (dst[i] < 0.01 && src[i])
320                                 dst[i] = 0.01;
321                 } else
322                         dst[i] = 0.0;
323         }
324 }
325
326 void stat_calc_lat_u(struct thread_stat *ts, double *io_u_lat)
327 {
328         stat_calc_lat(ts, io_u_lat, ts->io_u_lat_u, FIO_IO_U_LAT_U_NR);
329 }
330
331 void stat_calc_lat_m(struct thread_stat *ts, double *io_u_lat)
332 {
333         stat_calc_lat(ts, io_u_lat, ts->io_u_lat_m, FIO_IO_U_LAT_M_NR);
334 }
335
336 static void display_lat(const char *name, unsigned long min, unsigned long max,
337                         double mean, double dev)
338 {
339         const char *base = "(usec)";
340         char *minp, *maxp;
341
342         if (!usec_to_msec(&min, &max, &mean, &dev))
343                 base = "(msec)";
344
345         minp = num2str(min, 6, 1, 0);
346         maxp = num2str(max, 6, 1, 0);
347
348         log_info("    %s %s: min=%s, max=%s, avg=%5.02f,"
349                  " stdev=%5.02f\n", name, base, minp, maxp, mean, dev);
350
351         free(minp);
352         free(maxp);
353 }
354
355 static void show_ddir_status(struct group_run_stats *rs, struct thread_stat *ts,
356                              int ddir)
357 {
358         const char *ddir_str[] = { "read ", "write" };
359         unsigned long min, max, runt;
360         unsigned long long bw, iops;
361         double mean, dev;
362         char *io_p, *bw_p, *iops_p;
363         int i2p;
364
365         assert(ddir_rw(ddir));
366
367         if (!ts->runtime[ddir])
368                 return;
369
370         i2p = is_power_of_2(rs->kb_base);
371         runt = ts->runtime[ddir];
372
373         bw = (1000 * ts->io_bytes[ddir]) / runt;
374         io_p = num2str(ts->io_bytes[ddir], 6, 1, i2p);
375         bw_p = num2str(bw, 6, 1, i2p);
376
377         iops = (1000 * (uint64_t)ts->total_io_u[ddir]) / runt;
378         iops_p = num2str(iops, 6, 1, 0);
379
380         log_info("  %s: io=%sB, bw=%sB/s, iops=%s, runt=%6llumsec\n",
381                                         ddir_str[ddir], io_p, bw_p, iops_p,
382                                         ts->runtime[ddir]);
383
384         free(io_p);
385         free(bw_p);
386         free(iops_p);
387
388         if (calc_lat(&ts->slat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev))
389                 display_lat("slat", min, max, mean, dev);
390         if (calc_lat(&ts->clat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev))
391                 display_lat("clat", min, max, mean, dev);
392         if (calc_lat(&ts->lat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev))
393                 display_lat(" lat", min, max, mean, dev);
394
395         if (ts->clat_percentiles) {
396                 show_clat_percentiles(ts->io_u_plat[ddir],
397                                         ts->clat_stat[ddir].samples,
398                                         ts->percentile_list);
399         }
400         if (calc_lat(&ts->bw_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev)) {
401                 double p_of_agg = 100.0;
402                 const char *bw_str = "KB";
403
404                 if (rs->agg[ddir]) {
405                         p_of_agg = mean * 100 / (double) rs->agg[ddir];
406                         if (p_of_agg > 100.0)
407                                 p_of_agg = 100.0;
408                 }
409
410                 if (mean > 999999.9) {
411                         min /= 1000.0;
412                         max /= 1000.0;
413                         mean /= 1000.0;
414                         dev /= 1000.0;
415                         bw_str = "MB";
416                 }
417
418                 log_info("    bw (%s/s)  : min=%5lu, max=%5lu, per=%3.2f%%,"
419                          " avg=%5.02f, stdev=%5.02f\n", bw_str, min, max,
420                                                         p_of_agg, mean, dev);
421         }
422 }
423
424 static int show_lat(double *io_u_lat, int nr, const char **ranges,
425                     const char *msg)
426 {
427         int new_line = 1, i, line = 0, shown = 0;
428
429         for (i = 0; i < nr; i++) {
430                 if (io_u_lat[i] <= 0.0)
431                         continue;
432                 shown = 1;
433                 if (new_line) {
434                         if (line)
435                                 log_info("\n");
436                         log_info("    lat (%s) : ", msg);
437                         new_line = 0;
438                         line = 0;
439                 }
440                 if (line)
441                         log_info(", ");
442                 log_info("%s%3.2f%%", ranges[i], io_u_lat[i]);
443                 line++;
444                 if (line == 5)
445                         new_line = 1;
446         }
447
448         if (shown)
449                 log_info("\n");
450
451         return shown;
452 }
453
454 static void show_lat_u(double *io_u_lat_u)
455 {
456         const char *ranges[] = { "2=", "4=", "10=", "20=", "50=", "100=",
457                                  "250=", "500=", "750=", "1000=", };
458
459         show_lat(io_u_lat_u, FIO_IO_U_LAT_U_NR, ranges, "usec");
460 }
461
462 static void show_lat_m(double *io_u_lat_m)
463 {
464         const char *ranges[] = { "2=", "4=", "10=", "20=", "50=", "100=",
465                                  "250=", "500=", "750=", "1000=", "2000=",
466                                  ">=2000=", };
467
468         show_lat(io_u_lat_m, FIO_IO_U_LAT_M_NR, ranges, "msec");
469 }
470
471 static void show_latencies(struct thread_stat *ts)
472 {
473         double io_u_lat_u[FIO_IO_U_LAT_U_NR];
474         double io_u_lat_m[FIO_IO_U_LAT_M_NR];
475
476         stat_calc_lat_u(ts, io_u_lat_u);
477         stat_calc_lat_m(ts, io_u_lat_m);
478
479         show_lat_u(io_u_lat_u);
480         show_lat_m(io_u_lat_m);
481 }
482
483 void show_thread_status(struct thread_stat *ts, struct group_run_stats *rs)
484 {
485         double usr_cpu, sys_cpu;
486         unsigned long runtime;
487         double io_u_dist[FIO_IO_U_MAP_NR];
488
489         if (!(ts->io_bytes[0] + ts->io_bytes[1]) &&
490             !(ts->total_io_u[0] + ts->total_io_u[1]))
491                 return;
492
493         if (!ts->error) {
494                 log_info("%s: (groupid=%d, jobs=%d): err=%2d: pid=%d\n",
495                                         ts->name, ts->groupid, ts->members,
496                                         ts->error, (int) ts->pid);
497         } else {
498                 log_info("%s: (groupid=%d, jobs=%d): err=%2d (%s): pid=%d\n",
499                                         ts->name, ts->groupid, ts->members,
500                                         ts->error, ts->verror, (int) ts->pid);
501         }
502
503         if (strlen(ts->description))
504                 log_info("  Description  : [%s]\n", ts->description);
505
506         if (ts->io_bytes[DDIR_READ])
507                 show_ddir_status(rs, ts, DDIR_READ);
508         if (ts->io_bytes[DDIR_WRITE])
509                 show_ddir_status(rs, ts, DDIR_WRITE);
510
511         show_latencies(ts);
512
513         runtime = ts->total_run_time;
514         if (runtime) {
515                 double runt = (double) runtime;
516
517                 usr_cpu = (double) ts->usr_time * 100 / runt;
518                 sys_cpu = (double) ts->sys_time * 100 / runt;
519         } else {
520                 usr_cpu = 0;
521                 sys_cpu = 0;
522         }
523
524         log_info("  cpu          : usr=%3.2f%%, sys=%3.2f%%, ctx=%lu, majf=%lu,"
525                  " minf=%lu\n", usr_cpu, sys_cpu, ts->ctx, ts->majf, ts->minf);
526
527         stat_calc_dist(ts->io_u_map, ts_total_io_u(ts), io_u_dist);
528         log_info("  IO depths    : 1=%3.1f%%, 2=%3.1f%%, 4=%3.1f%%, 8=%3.1f%%,"
529                  " 16=%3.1f%%, 32=%3.1f%%, >=64=%3.1f%%\n", io_u_dist[0],
530                                         io_u_dist[1], io_u_dist[2],
531                                         io_u_dist[3], io_u_dist[4],
532                                         io_u_dist[5], io_u_dist[6]);
533
534         stat_calc_dist(ts->io_u_submit, ts->total_submit, io_u_dist);
535         log_info("     submit    : 0=%3.1f%%, 4=%3.1f%%, 8=%3.1f%%, 16=%3.1f%%,"
536                  " 32=%3.1f%%, 64=%3.1f%%, >=64=%3.1f%%\n", io_u_dist[0],
537                                         io_u_dist[1], io_u_dist[2],
538                                         io_u_dist[3], io_u_dist[4],
539                                         io_u_dist[5], io_u_dist[6]);
540         stat_calc_dist(ts->io_u_complete, ts->total_complete, io_u_dist);
541         log_info("     complete  : 0=%3.1f%%, 4=%3.1f%%, 8=%3.1f%%, 16=%3.1f%%,"
542                  " 32=%3.1f%%, 64=%3.1f%%, >=64=%3.1f%%\n", io_u_dist[0],
543                                         io_u_dist[1], io_u_dist[2],
544                                         io_u_dist[3], io_u_dist[4],
545                                         io_u_dist[5], io_u_dist[6]);
546         log_info("     issued    : total=r=%lu/w=%lu/d=%lu,"
547                                  " short=r=%lu/w=%lu/d=%lu\n",
548                                         ts->total_io_u[0], ts->total_io_u[1],
549                                         ts->total_io_u[2],
550                                         ts->short_io_u[0], ts->short_io_u[1],
551                                         ts->short_io_u[2]);
552         if (ts->continue_on_error) {
553                 log_info("     errors    : total=%lu, first_error=%d/<%s>\n",
554                                         ts->total_err_count,
555                                         ts->first_error,
556                                         strerror(ts->first_error));
557         }
558 }
559
560 static void show_ddir_status_terse(struct thread_stat *ts,
561                                    struct group_run_stats *rs, int ddir)
562 {
563         unsigned long min, max;
564         unsigned long long bw, iops;
565         unsigned int *ovals = NULL;
566         double mean, dev;
567         unsigned int len, minv, maxv;
568         int i;
569
570         assert(ddir_rw(ddir));
571
572         iops = bw = 0;
573         if (ts->runtime[ddir]) {
574                 uint64_t runt = ts->runtime[ddir];
575
576                 bw = ts->io_bytes[ddir] / runt;
577                 iops = (1000 * (uint64_t) ts->total_io_u[ddir]) / runt;
578         }
579
580         log_info(";%llu;%llu;%llu;%llu", ts->io_bytes[ddir] >> 10, bw, iops,
581                                                         ts->runtime[ddir]);
582
583         if (calc_lat(&ts->slat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev))
584                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", min, max, mean, dev);
585         else
586                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", 0UL, 0UL, 0.0, 0.0);
587
588         if (calc_lat(&ts->clat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev))
589                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", min, max, mean, dev);
590         else
591                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", 0UL, 0UL, 0.0, 0.0);
592
593         if (ts->clat_percentiles) {
594                 len = calc_clat_percentiles(ts->io_u_plat[ddir],
595                                         ts->clat_stat[ddir].samples,
596                                         ts->percentile_list, &ovals, &maxv,
597                                         &minv);
598         } else
599                 len = 0;
600
601         for (i = 0; i < FIO_IO_U_LIST_MAX_LEN; i++) {
602                 if (i >= len) {
603                         log_info(";0%%=0");
604                         continue;
605                 }
606                 log_info(";%2.2f%%=%u", ts->percentile_list[i].u.f, ovals[i]);
607         }
608
609         if (calc_lat(&ts->lat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev))
610                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", min, max, mean, dev);
611         else
612                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", 0UL, 0UL, 0.0, 0.0);
613
614         if (ovals)
615                 free(ovals);
616
617         if (calc_lat(&ts->bw_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev)) {
618                 double p_of_agg = 100.0;
619
620                 if (rs->agg[ddir]) {
621                         p_of_agg = mean * 100 / (double) rs->agg[ddir];
622                         if (p_of_agg > 100.0)
623                                 p_of_agg = 100.0;
624                 }
625
626                 log_info(";%lu;%lu;%f%%;%f;%f", min, max, p_of_agg, mean, dev);
627         } else
628                 log_info(";%lu;%lu;%f%%;%f;%f", 0UL, 0UL, 0.0, 0.0, 0.0);
629 }
630
631 static void show_thread_status_terse_v2(struct thread_stat *ts,
632                                         struct group_run_stats *rs)
633 {
634         double io_u_dist[FIO_IO_U_MAP_NR];
635         double io_u_lat_u[FIO_IO_U_LAT_U_NR];
636         double io_u_lat_m[FIO_IO_U_LAT_M_NR];
637         double usr_cpu, sys_cpu;
638         int i;
639
640         /* General Info */
641         log_info("2;%s;%d;%d", ts->name, ts->groupid, ts->error);
642         /* Log Read Status */
643         show_ddir_status_terse(ts, rs, 0);
644         /* Log Write Status */
645         show_ddir_status_terse(ts, rs, 1);
646
647         /* CPU Usage */
648         if (ts->total_run_time) {
649                 double runt = (double) ts->total_run_time;
650
651                 usr_cpu = (double) ts->usr_time * 100 / runt;
652                 sys_cpu = (double) ts->sys_time * 100 / runt;
653         } else {
654                 usr_cpu = 0;
655                 sys_cpu = 0;
656         }
657
658         log_info(";%f%%;%f%%;%lu;%lu;%lu", usr_cpu, sys_cpu, ts->ctx, ts->majf,
659                                                                 ts->minf);
660
661         /* Calc % distribution of IO depths, usecond, msecond latency */
662         stat_calc_dist(ts->io_u_map, ts_total_io_u(ts), io_u_dist);
663         stat_calc_lat_u(ts, io_u_lat_u);
664         stat_calc_lat_m(ts, io_u_lat_m);
665
666         /* Only show fixed 7 I/O depth levels*/
667         log_info(";%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%",
668                         io_u_dist[0], io_u_dist[1], io_u_dist[2], io_u_dist[3],
669                         io_u_dist[4], io_u_dist[5], io_u_dist[6]);
670
671         /* Microsecond latency */
672         for (i = 0; i < FIO_IO_U_LAT_U_NR; i++)
673                 log_info(";%3.2f%%", io_u_lat_u[i]);
674         /* Millisecond latency */
675         for (i = 0; i < FIO_IO_U_LAT_M_NR; i++)
676                 log_info(";%3.2f%%", io_u_lat_m[i]);
677         /* Additional output if continue_on_error set - default off*/
678         if (ts->continue_on_error)
679                 log_info(";%lu;%d", ts->total_err_count, ts->first_error);
680         log_info("\n");
681
682         /* Additional output if description is set */
683         if (ts->description)
684                 log_info(";%s", ts->description);
685
686         log_info("\n");
687 }
688
689 #define FIO_TERSE_VERSION       "3"
690
691 static void show_thread_status_terse_v3(struct thread_stat *ts,
692                                         struct group_run_stats *rs)
693 {
694         double io_u_dist[FIO_IO_U_MAP_NR];
695         double io_u_lat_u[FIO_IO_U_LAT_U_NR];
696         double io_u_lat_m[FIO_IO_U_LAT_M_NR];
697         double usr_cpu, sys_cpu;
698         int i;
699
700         /* General Info */
701         log_info("%s;%s;%s;%d;%d", FIO_TERSE_VERSION, fio_version_string,
702                                         ts->name, ts->groupid, ts->error);
703         /* Log Read Status */
704         show_ddir_status_terse(ts, rs, 0);
705         /* Log Write Status */
706         show_ddir_status_terse(ts, rs, 1);
707
708         /* CPU Usage */
709         if (ts->total_run_time) {
710                 double runt = (double) ts->total_run_time;
711
712                 usr_cpu = (double) ts->usr_time * 100 / runt;
713                 sys_cpu = (double) ts->sys_time * 100 / runt;
714         } else {
715                 usr_cpu = 0;
716                 sys_cpu = 0;
717         }
718
719         log_info(";%f%%;%f%%;%lu;%lu;%lu", usr_cpu, sys_cpu, ts->ctx, ts->majf,
720                                                                 ts->minf);
721
722         /* Calc % distribution of IO depths, usecond, msecond latency */
723         stat_calc_dist(ts->io_u_map, ts_total_io_u(ts), io_u_dist);
724         stat_calc_lat_u(ts, io_u_lat_u);
725         stat_calc_lat_m(ts, io_u_lat_m);
726
727         /* Only show fixed 7 I/O depth levels*/
728         log_info(";%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%",
729                         io_u_dist[0], io_u_dist[1], io_u_dist[2], io_u_dist[3],
730                         io_u_dist[4], io_u_dist[5], io_u_dist[6]);
731
732         /* Microsecond latency */
733         for (i = 0; i < FIO_IO_U_LAT_U_NR; i++)
734                 log_info(";%3.2f%%", io_u_lat_u[i]);
735         /* Millisecond latency */
736         for (i = 0; i < FIO_IO_U_LAT_M_NR; i++)
737                 log_info(";%3.2f%%", io_u_lat_m[i]);
738
739         /* disk util stats, if any */
740         show_disk_util(1);
741
742         /* Additional output if continue_on_error set - default off*/
743         if (ts->continue_on_error)
744                 log_info(";%lu;%d", ts->total_err_count, ts->first_error);
745         log_info("\n");
746
747         /* Additional output if description is set */
748         if (strlen(ts->description))
749                 log_info(";%s", ts->description);
750 }
751
752 static void show_thread_status_terse(struct thread_stat *ts,
753                                      struct group_run_stats *rs)
754 {
755         if (terse_version == 2)
756                 show_thread_status_terse_v2(ts, rs);
757         else if (terse_version == 3)
758                 show_thread_status_terse_v3(ts, rs);
759         else
760                 log_err("fio: bad terse version!? %d\n", terse_version);
761 }
762
763 static void sum_stat(struct io_stat *dst, struct io_stat *src, int nr)
764 {
765         double mean, S;
766
767         if (src->samples == 0)
768                 return;
769
770         dst->min_val = min(dst->min_val, src->min_val);
771         dst->max_val = max(dst->max_val, src->max_val);
772
773         /*
774          * Compute new mean and S after the merge
775          * <http://en.wikipedia.org/wiki/Algorithms_for_calculating_variance
776          *  #Parallel_algorithm>
777          */
778         if (nr == 1) {
779                 mean = src->mean.u.f;
780                 S = src->S.u.f;
781         } else {
782                 double delta = src->mean.u.f - dst->mean.u.f;
783
784                 mean = ((src->mean.u.f * src->samples) +
785                         (dst->mean.u.f * dst->samples)) /
786                         (dst->samples + src->samples);
787
788                 S =  src->S.u.f + dst->S.u.f + pow(delta, 2.0) *
789                         (dst->samples * src->samples) /
790                         (dst->samples + src->samples);
791         }
792
793         dst->samples += src->samples;
794         dst->mean.u.f = mean;
795         dst->S.u.f = S;
796 }
797
798 void sum_group_stats(struct group_run_stats *dst, struct group_run_stats *src)
799 {
800         int i;
801
802         for (i = 0; i < 2; i++) {
803                 if (dst->max_run[i] < src->max_run[i])
804                         dst->max_run[i] = src->max_run[i];
805                 if (dst->min_run[i] && dst->min_run[i] > src->min_run[i])
806                         dst->min_run[i] = src->min_run[i];
807                 if (dst->max_bw[i] < src->max_bw[i])
808                         dst->max_bw[i] = src->max_bw[i];
809                 if (dst->min_bw[i] && dst->min_bw[i] > src->min_bw[i])
810                         dst->min_bw[i] = src->min_bw[i];
811
812                 dst->io_kb[i] += src->io_kb[i];
813                 dst->agg[i] += src->agg[i];
814         }
815
816 }
817
818 void sum_thread_stats(struct thread_stat *dst, struct thread_stat *src, int nr)
819 {
820         int l, k;
821
822         for (l = 0; l <= DDIR_WRITE; l++) {
823                 sum_stat(&dst->clat_stat[l], &src->clat_stat[l], nr);
824                 sum_stat(&dst->slat_stat[l], &src->slat_stat[l], nr);
825                 sum_stat(&dst->lat_stat[l], &src->lat_stat[l], nr);
826                 sum_stat(&dst->bw_stat[l], &src->bw_stat[l], nr);
827
828                 dst->io_bytes[l] += src->io_bytes[l];
829
830                 if (dst->runtime[l] < src->runtime[l])
831                         dst->runtime[l] = src->runtime[l];
832         }
833
834         dst->usr_time += src->usr_time;
835         dst->sys_time += src->sys_time;
836         dst->ctx += src->ctx;
837         dst->majf += src->majf;
838         dst->minf += src->minf;
839
840         for (k = 0; k < FIO_IO_U_MAP_NR; k++)
841                 dst->io_u_map[k] += src->io_u_map[k];
842         for (k = 0; k < FIO_IO_U_MAP_NR; k++)
843                 dst->io_u_submit[k] += src->io_u_submit[k];
844         for (k = 0; k < FIO_IO_U_MAP_NR; k++)
845                 dst->io_u_complete[k] += src->io_u_complete[k];
846         for (k = 0; k < FIO_IO_U_LAT_U_NR; k++)
847                 dst->io_u_lat_u[k] += src->io_u_lat_u[k];
848         for (k = 0; k < FIO_IO_U_LAT_M_NR; k++)
849                 dst->io_u_lat_m[k] += src->io_u_lat_m[k];
850
851         for (k = 0; k <= 2; k++) {
852                 dst->total_io_u[k] += src->total_io_u[k];
853                 dst->short_io_u[k] += src->short_io_u[k];
854         }
855
856         for (k = 0; k <= DDIR_WRITE; k++) {
857                 int m;
858                 for (m = 0; m < FIO_IO_U_PLAT_NR; m++)
859                         dst->io_u_plat[k][m] += src->io_u_plat[k][m];
860         }
861
862         dst->total_run_time += src->total_run_time;
863         dst->total_submit += src->total_submit;
864         dst->total_complete += src->total_complete;
865 }
866
867 void init_group_run_stat(struct group_run_stats *gs)
868 {
869         memset(gs, 0, sizeof(*gs));
870         gs->min_bw[0] = gs->min_run[0] = ~0UL;
871         gs->min_bw[1] = gs->min_run[1] = ~0UL;
872 }
873
874 void init_thread_stat(struct thread_stat *ts)
875 {
876         int j;
877
878         memset(ts, 0, sizeof(*ts));
879
880         for (j = 0; j <= DDIR_WRITE; j++) {
881                 ts->lat_stat[j].min_val = -1UL;
882                 ts->clat_stat[j].min_val = -1UL;
883                 ts->slat_stat[j].min_val = -1UL;
884                 ts->bw_stat[j].min_val = -1UL;
885         }
886         ts->groupid = -1;
887 }
888
889 void show_run_stats(void)
890 {
891         struct group_run_stats *runstats, *rs;
892         struct thread_data *td;
893         struct thread_stat *threadstats, *ts;
894         int i, j, nr_ts, last_ts, idx;
895         int kb_base_warned = 0;
896
897         runstats = malloc(sizeof(struct group_run_stats) * (groupid + 1));
898
899         for (i = 0; i < groupid + 1; i++)
900                 init_group_run_stat(&runstats[i]);
901
902         /*
903          * find out how many threads stats we need. if group reporting isn't
904          * enabled, it's one-per-td.
905          */
906         nr_ts = 0;
907         last_ts = -1;
908         for_each_td(td, i) {
909                 if (!td->o.group_reporting) {
910                         nr_ts++;
911                         continue;
912                 }
913                 if (last_ts == td->groupid)
914                         continue;
915
916                 last_ts = td->groupid;
917                 nr_ts++;
918         }
919
920         threadstats = malloc(nr_ts * sizeof(struct thread_stat));
921
922         for (i = 0; i < nr_ts; i++)
923                 init_thread_stat(&threadstats[i]);
924
925         j = 0;
926         last_ts = -1;
927         idx = 0;
928         for_each_td(td, i) {
929                 if (idx && (!td->o.group_reporting ||
930                     (td->o.group_reporting && last_ts != td->groupid))) {
931                         idx = 0;
932                         j++;
933                 }
934
935                 last_ts = td->groupid;
936
937                 ts = &threadstats[j];
938
939                 ts->clat_percentiles = td->o.clat_percentiles;
940                 if (td->o.overwrite_plist)
941                         memcpy(ts->percentile_list, td->o.percentile_list, sizeof(td->o.percentile_list));
942                 else
943                         memcpy(ts->percentile_list, def_percentile_list, sizeof(def_percentile_list));
944
945                 idx++;
946                 ts->members++;
947
948                 if (ts->groupid == -1) {
949                         /*
950                          * These are per-group shared already
951                          */
952                         strncpy(ts->name, td->o.name, FIO_JOBNAME_SIZE);
953                         if (td->o.description)
954                                 strncpy(ts->description, td->o.description,
955                                                 FIO_JOBNAME_SIZE);
956                         else
957                                 memset(ts->description, 0, FIO_JOBNAME_SIZE);
958
959                         ts->groupid = td->groupid;
960
961                         /*
962                          * first pid in group, not very useful...
963                          */
964                         ts->pid = td->pid;
965
966                         ts->kb_base = td->o.kb_base;
967                 } else if (ts->kb_base != td->o.kb_base && !kb_base_warned) {
968                         log_info("fio: kb_base differs for jobs in group, using"
969                                  " %u as the base\n", ts->kb_base);
970                         kb_base_warned = 1;
971                 }
972
973                 ts->continue_on_error = td->o.continue_on_error;
974                 ts->total_err_count += td->total_err_count;
975                 ts->first_error = td->first_error;
976                 if (!ts->error) {
977                         if (!td->error && td->o.continue_on_error &&
978                             td->first_error) {
979                                 ts->error = td->first_error;
980                                 strcpy(ts->verror, td->verror);
981                         } else  if (td->error) {
982                                 ts->error = td->error;
983                                 strcpy(ts->verror, td->verror);
984                         }
985                 }
986
987                 sum_thread_stats(ts, &td->ts, idx);
988         }
989
990         for (i = 0; i < nr_ts; i++) {
991                 unsigned long long bw;
992
993                 ts = &threadstats[i];
994                 rs = &runstats[ts->groupid];
995                 rs->kb_base = ts->kb_base;
996
997                 for (j = 0; j <= DDIR_WRITE; j++) {
998                         if (!ts->runtime[j])
999                                 continue;
1000                         if (ts->runtime[j] < rs->min_run[j] || !rs->min_run[j])
1001                                 rs->min_run[j] = ts->runtime[j];
1002                         if (ts->runtime[j] > rs->max_run[j])
1003                                 rs->max_run[j] = ts->runtime[j];
1004
1005                         bw = 0;
1006                         if (ts->runtime[j]) {
1007                                 unsigned long runt;
1008
1009                                 runt = ts->runtime[j];
1010                                 bw = ts->io_bytes[j] / runt;
1011                         }
1012                         if (bw < rs->min_bw[j])
1013                                 rs->min_bw[j] = bw;
1014                         if (bw > rs->max_bw[j])
1015                                 rs->max_bw[j] = bw;
1016
1017                         rs->io_kb[j] += ts->io_bytes[j] / rs->kb_base;
1018                 }
1019         }
1020
1021         for (i = 0; i < groupid + 1; i++) {
1022                 unsigned long max_run[2];
1023
1024                 rs = &runstats[i];
1025                 max_run[0] = rs->max_run[0];
1026                 max_run[1] = rs->max_run[1];
1027
1028                 if (rs->max_run[0])
1029                         rs->agg[0] = (rs->io_kb[0] * 1000) / max_run[0];
1030                 if (rs->max_run[1])
1031                         rs->agg[1] = (rs->io_kb[1] * 1000) / max_run[1];
1032         }
1033
1034         /*
1035          * don't overwrite last signal output
1036          */
1037         if (!terse_output)
1038                 log_info("\n");
1039
1040         for (i = 0; i < nr_ts; i++) {
1041                 ts = &threadstats[i];
1042                 rs = &runstats[ts->groupid];
1043
1044                 if (is_backend)
1045                         fio_server_send_ts(ts, rs);
1046                 else if (terse_output)
1047                         show_thread_status_terse(ts, rs);
1048                 else
1049                         show_thread_status(ts, rs);
1050         }
1051
1052         for (i = 0; i < groupid + 1; i++) {
1053                 rs = &runstats[i];
1054
1055                 rs->groupid = i;
1056                 if (is_backend)
1057                         fio_server_send_gs(rs);
1058                 else if (!terse_output)
1059                         show_group_stats(rs);
1060         }
1061
1062         if (is_backend)
1063                 fio_server_send_du();
1064         else if (!terse_output)
1065                 show_disk_util(0);
1066
1067         free_disk_util();
1068
1069         free(runstats);
1070         free(threadstats);
1071 }
1072
1073 static inline void add_stat_sample(struct io_stat *is, unsigned long data)
1074 {
1075         double val = data;
1076         double delta;
1077
1078         if (data > is->max_val)
1079                 is->max_val = data;
1080         if (data < is->min_val)
1081                 is->min_val = data;
1082
1083         delta = val - is->mean.u.f;
1084         if (delta) {
1085                 is->mean.u.f += delta / (is->samples + 1.0);
1086                 is->S.u.f += delta * (val - is->mean.u.f);
1087         }
1088
1089         is->samples++;
1090 }
1091
1092 static void __add_log_sample(struct io_log *iolog, unsigned long val,
1093                              enum fio_ddir ddir, unsigned int bs,
1094                              unsigned long t)
1095 {
1096         const int nr_samples = iolog->nr_samples;
1097
1098         if (!iolog->nr_samples)
1099                 iolog->avg_last = t;
1100
1101         if (iolog->nr_samples == iolog->max_samples) {
1102                 int new_size = sizeof(struct io_sample) * iolog->max_samples*2;
1103
1104                 iolog->log = realloc(iolog->log, new_size);
1105                 iolog->max_samples <<= 1;
1106         }
1107
1108         iolog->log[nr_samples].val = val;
1109         iolog->log[nr_samples].time = t;
1110         iolog->log[nr_samples].ddir = ddir;
1111         iolog->log[nr_samples].bs = bs;
1112         iolog->nr_samples++;
1113 }
1114
1115 static inline void reset_io_stat(struct io_stat *ios)
1116 {
1117         ios->max_val = ios->min_val = ios->samples = 0;
1118         ios->mean.u.f = ios->S.u.f = 0;
1119 }
1120
1121 static void add_log_sample(struct thread_data *td, struct io_log *iolog,
1122                            unsigned long val, enum fio_ddir ddir,
1123                            unsigned int bs)
1124 {
1125         unsigned long elapsed, this_window;
1126
1127         if (!ddir_rw(ddir))
1128                 return;
1129
1130         elapsed = mtime_since_now(&td->epoch);
1131
1132         /*
1133          * If no time averaging, just add the log sample.
1134          */
1135         if (!iolog->avg_msec) {
1136                 __add_log_sample(iolog, val, ddir, bs, elapsed);
1137                 return;
1138         }
1139
1140         /*
1141          * Add the sample. If the time period has passed, then
1142          * add that entry to the log and clear.
1143          */
1144         add_stat_sample(&iolog->avg_window[ddir], val);
1145
1146         /*
1147          * If period hasn't passed, adding the above sample is all we
1148          * need to do.
1149          */
1150         this_window = elapsed - iolog->avg_last;
1151         if (this_window < iolog->avg_msec)
1152                 return;
1153
1154         /*
1155          * Note an entry in the log. Use the mean from the logged samples,
1156          * making sure to properly round up. Only write a log entry if we
1157          * had actual samples done.
1158          */
1159         if (iolog->avg_window[DDIR_READ].samples) {
1160                 unsigned long mr;
1161
1162                 mr = iolog->avg_window[DDIR_READ].mean.u.f + 0.50;
1163                 __add_log_sample(iolog, mr, DDIR_READ, 0, elapsed);
1164         }
1165         if (iolog->avg_window[DDIR_WRITE].samples) {
1166                 unsigned long mw;
1167
1168                 mw = iolog->avg_window[DDIR_WRITE].mean.u.f + 0.50;
1169                 __add_log_sample(iolog, mw, DDIR_WRITE, 0, elapsed);
1170         }
1171
1172         reset_io_stat(&iolog->avg_window[DDIR_READ]);
1173         reset_io_stat(&iolog->avg_window[DDIR_WRITE]);
1174         iolog->avg_last = elapsed;
1175 }
1176
1177 void add_agg_sample(unsigned long val, enum fio_ddir ddir, unsigned int bs)
1178 {
1179         struct io_log *iolog;
1180
1181         if (!ddir_rw(ddir))
1182                 return;
1183
1184         iolog = agg_io_log[ddir];
1185         __add_log_sample(iolog, val, ddir, bs, mtime_since_genesis());
1186 }
1187
1188 static void add_clat_percentile_sample(struct thread_stat *ts,
1189                                 unsigned long usec, enum fio_ddir ddir)
1190 {
1191         unsigned int idx = plat_val_to_idx(usec);
1192         assert(idx < FIO_IO_U_PLAT_NR);
1193
1194         ts->io_u_plat[ddir][idx]++;
1195 }
1196
1197 void add_clat_sample(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir,
1198                      unsigned long usec, unsigned int bs)
1199 {
1200         struct thread_stat *ts = &td->ts;
1201
1202         if (!ddir_rw(ddir))
1203                 return;
1204
1205         add_stat_sample(&ts->clat_stat[ddir], usec);
1206
1207         if (td->clat_log)
1208                 add_log_sample(td, td->clat_log, usec, ddir, bs);
1209
1210         if (ts->clat_percentiles)
1211                 add_clat_percentile_sample(ts, usec, ddir);
1212 }
1213
1214 void add_slat_sample(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir,
1215                      unsigned long usec, unsigned int bs)
1216 {
1217         struct thread_stat *ts = &td->ts;
1218
1219         if (!ddir_rw(ddir))
1220                 return;
1221
1222         add_stat_sample(&ts->slat_stat[ddir], usec);
1223
1224         if (td->slat_log)
1225                 add_log_sample(td, td->slat_log, usec, ddir, bs);
1226 }
1227
1228 void add_lat_sample(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir,
1229                     unsigned long usec, unsigned int bs)
1230 {
1231         struct thread_stat *ts = &td->ts;
1232
1233         if (!ddir_rw(ddir))
1234                 return;
1235
1236         add_stat_sample(&ts->lat_stat[ddir], usec);
1237
1238         if (td->lat_log)
1239                 add_log_sample(td, td->lat_log, usec, ddir, bs);
1240 }
1241
1242 void add_bw_sample(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir, unsigned int bs,
1243                    struct timeval *t)
1244 {
1245         struct thread_stat *ts = &td->ts;
1246         unsigned long spent, rate;
1247
1248         if (!ddir_rw(ddir))
1249                 return;
1250
1251         spent = mtime_since(&td->bw_sample_time, t);
1252         if (spent < td->o.bw_avg_time)
1253                 return;
1254
1255         /*
1256          * Compute both read and write rates for the interval.
1257          */
1258         for (ddir = DDIR_READ; ddir <= DDIR_WRITE; ddir++) {
1259                 uint64_t delta;
1260
1261                 delta = td->this_io_bytes[ddir] - td->stat_io_bytes[ddir];
1262                 if (!delta)
1263                         continue; /* No entries for interval */
1264
1265                 rate = delta * 1000 / spent / 1024;
1266                 add_stat_sample(&ts->bw_stat[ddir], rate);
1267
1268                 if (td->bw_log)
1269                         add_log_sample(td, td->bw_log, rate, ddir, bs);
1270
1271                 td->stat_io_bytes[ddir] = td->this_io_bytes[ddir];
1272         }
1273
1274         fio_gettime(&td->bw_sample_time, NULL);
1275 }
1276
1277 void add_iops_sample(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir,
1278                      struct timeval *t)
1279 {
1280         struct thread_stat *ts = &td->ts;
1281         unsigned long spent, iops;
1282
1283         if (!ddir_rw(ddir))
1284                 return;
1285
1286         spent = mtime_since(&td->iops_sample_time, t);
1287         if (spent < td->o.iops_avg_time)
1288                 return;
1289
1290         /*
1291          * Compute both read and write rates for the interval.
1292          */
1293         for (ddir = DDIR_READ; ddir <= DDIR_WRITE; ddir++) {
1294                 uint64_t delta;
1295
1296                 delta = td->this_io_blocks[ddir] - td->stat_io_blocks[ddir];
1297                 if (!delta)
1298                         continue; /* No entries for interval */
1299
1300                 iops = (delta * 1000) / spent;
1301                 add_stat_sample(&ts->iops_stat[ddir], iops);
1302
1303                 if (td->iops_log)
1304                         add_log_sample(td, td->iops_log, iops, ddir, 0);
1305
1306                 td->stat_io_blocks[ddir] = td->this_io_blocks[ddir];
1307         }
1308
1309         fio_gettime(&td->iops_sample_time, NULL);
1310 }