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
  13 void update_rusage_stat(struct thread_data *td)
  14 {
  15         struct thread_stat *ts = &td->ts;
  16
  17         getrusage(RUSAGE_SELF, &ts->ru_end);
  18
  19         ts->usr_time += mtime_since(&ts->ru_start.ru_utime,
  20                                         &ts->ru_end.ru_utime);
  21         ts->sys_time += mtime_since(&ts->ru_start.ru_stime,
  22                                         &ts->ru_end.ru_stime);
  23         ts->ctx += ts->ru_end.ru_nvcsw + ts->ru_end.ru_nivcsw
  24                         - (ts->ru_start.ru_nvcsw + ts->ru_start.ru_nivcsw);
  25         ts->minf += ts->ru_end.ru_minflt - ts->ru_start.ru_minflt;
  26         ts->majf += ts->ru_end.ru_majflt - ts->ru_start.ru_majflt;
  27
  28         memcpy(&ts->ru_start, &ts->ru_end, sizeof(ts->ru_end));
  29 }
  30
  31 /*
  32  * Given a latency, return the index of the corresponding bucket in
  33  * the structure tracking percentiles.
  34  *
  35  * (1) find the group (and error bits) that the value (latency)
  36  * belongs to by looking at its MSB. (2) find the bucket number in the
  37  * group by looking at the index bits.
  38  *
  39  */
  40 static unsigned int plat_val_to_idx(unsigned int val)
  41 {
  42         unsigned int msb, error_bits, base, offset, idx;
  43
  44         /* Find MSB starting from bit 0 */
  45         if (val == 0)
  46                 msb = 0;
  47         else
  48                 msb = (sizeof(val)*8) - __builtin_clz(val) - 1;
  49
  50         /* MSB <= (FIO_IO_U_PLAT_BITS-1), cannot be rounded off. Use
  51          * all bits of the sample as index */
  52         if (msb <= FIO_IO_U_PLAT_BITS)
  53                 return val;
  54
  55         /* Compute the number of error bits to discard*/
  56         error_bits = msb - FIO_IO_U_PLAT_BITS;
  57
  58         /* Compute the number of buckets before the group */
  59         base = (error_bits + 1) << FIO_IO_U_PLAT_BITS;
  60
  61         /* Discard the error bits and apply the mask to find the
  62          * index for the buckets in the group */
  63         offset = (FIO_IO_U_PLAT_VAL - 1) & (val >> error_bits);
  64
  65         /* Make sure the index does not exceed (array size - 1) */
  66         idx = (base + offset) < (FIO_IO_U_PLAT_NR - 1)?
  67                 (base + offset) : (FIO_IO_U_PLAT_NR - 1);
  68
  69         return idx;
  70 }
  71
  72 /*
  73  * Convert the given index of the bucket array to the value
  74  * represented by the bucket
  75  */
  76 static unsigned int plat_idx_to_val(unsigned int idx)
  77 {
  78         unsigned int error_bits, k, base;
  79
  80         assert(idx < FIO_IO_U_PLAT_NR);
  81
  82         /* MSB <= (FIO_IO_U_PLAT_BITS-1), cannot be rounded off. Use
  83          * all bits of the sample as index */
  84         if (idx < (FIO_IO_U_PLAT_VAL << 1) )
  85                 return idx;
  86
  87         /* Find the group and compute the minimum value of that group */
  88         error_bits = (idx >> FIO_IO_U_PLAT_BITS) -1;
  89         base = 1 << (error_bits + FIO_IO_U_PLAT_BITS);
  90
  91         /* Find its bucket number of the group */
  92         k = idx % FIO_IO_U_PLAT_VAL;
  93
  94         /* Return the mean of the range of the bucket */
  95         return base + ((k + 0.5) * (1 << error_bits));
  96 }
  97
  98 static int double_cmp(const void *a, const void *b)
  99 {
 100         const double fa = *(const double *)a;
 101         const double fb = *(const double *)b;
 102         int cmp = 0;
 103
 104         if (fa > fb)
 105                 cmp = 1;
 106         else if (fa < fb)
 107                 cmp = -1;
 108
 109         return cmp;
 110 }
 111
 112 /*
 113  * Find and display the p-th percentile of clat
 114  */
 115 static void show_clat_percentiles(unsigned int* io_u_plat, unsigned long nr,
 116                                  double* user_list)
 117 {
 118         unsigned long sum = 0;
 119         unsigned int len, i, j = 0;
 120         static const double def_list[FIO_IO_U_LIST_MAX_LEN] = {
 121                         1.0, 5.0, 10.0, 20.0, 30.0,
 122                         40.0, 50.0, 60.0, 70.0, 80.0,
 123                         90.0, 95.0, 99.0, 99.5, 99.9};
 124
 125         const double* plist = user_list? user_list: def_list;
 126         for (len = 0; len <FIO_IO_U_LIST_MAX_LEN && plist[len] != 0; len++) {}
 127
 128         /* Sort the user-specified list. Note that this does not work
 129            for NaN values */
 130         if (user_list && len > 1)
 131                 qsort((void*)user_list, len, sizeof(user_list[0]), double_cmp);
 132
 133         int is_last = 0;
 134         log_info("    clat percentiles (usec) :");
 135
 136         for (i = 0; i <FIO_IO_U_PLAT_NR && !is_last; i++) {
 137                 sum += io_u_plat[i];
 138                 while (sum >= (plist[j]/100 * nr)) {
 139                         assert(plist[j] <= 100.0);
 140
 141                         if (j!=0 && (j%4) == 0) /* for formatting */
 142                                 log_info("                             ");
 143
 144                         /* end of the list */
 145                         is_last = (j == len - 1);
 146
 147                         log_info(" %2.2fth=%u%c", plist[j], plat_idx_to_val(i),
 148                                  (is_last? '\n' : ','));
 149
 150                         if (is_last) break;
 151
 152                         if (j%4 == 3)   /* for formatting */
 153                                 log_info("\n");
 154                         j++;
 155                 }
 156         }
 157 }
 158
 159 static int calc_lat(struct io_stat *is, unsigned long *min, unsigned long *max,
 160                     double *mean, double *dev)
 161 {
 162         double n = is->samples;
 163
 164         if (is->samples == 0)
 165                 return 0;
 166
 167         *min = is->min_val;
 168         *max = is->max_val;
 169
 170         n = (double) is->samples;
 171         *mean = is->mean;
 172
 173         if (n > 1.0)
 174                 *dev = sqrt(is->S / (n - 1.0));
 175         else
 176                 *dev = 0;
 177
 178         return 1;
 179 }
 180
 181 static void show_group_stats(struct group_run_stats *rs, int id)
 182 {
 183         char *p1, *p2, *p3, *p4;
 184         const char *ddir_str[] = { "   READ", "  WRITE" };
 185         int i;
 186
 187         log_info("\nRun status group %d (all jobs):\n", id);
 188
 189         for (i = 0; i <= DDIR_WRITE; i++) {
 190                 const int i2p = is_power_of_2(rs->kb_base);
 191
 192                 if (!rs->max_run[i])
 193                         continue;
 194
 195                 p1 = num2str(rs->io_kb[i], 6, rs->kb_base, i2p);
 196                 p2 = num2str(rs->agg[i], 6, rs->kb_base, i2p);
 197                 p3 = num2str(rs->min_bw[i], 6, rs->kb_base, i2p);
 198                 p4 = num2str(rs->max_bw[i], 6, rs->kb_base, i2p);
 199
 200                 log_info("%s: io=%sB, aggrb=%sB/s, minb=%sB/s, maxb=%sB/s,"
 201                          " mint=%llumsec, maxt=%llumsec\n", ddir_str[i], p1, p2,
 202                                                 p3, p4, rs->min_run[i],
 203                                                 rs->max_run[i]);
 204
 205                 free(p1);
 206                 free(p2);
 207                 free(p3);
 208                 free(p4);
 209         }
 210 }
 211
 212 #define ts_total_io_u(ts)       \
 213         ((ts)->total_io_u[0] + (ts)->total_io_u[1])
 214
 215 static void stat_calc_dist(unsigned int *map, unsigned long total,
 216                            double *io_u_dist)
 217 {
 218         int i;
 219
 220         /*
 221          * Do depth distribution calculations
 222          */
 223         for (i = 0; i < FIO_IO_U_MAP_NR; i++) {
 224                 if (total) {
 225                         io_u_dist[i] = (double) map[i] / (double) total;
 226                         io_u_dist[i] *= 100.0;
 227                         if (io_u_dist[i] < 0.1 && map[i])
 228                                 io_u_dist[i] = 0.1;
 229                 } else
 230                         io_u_dist[i] = 0.0;
 231         }
 232 }
 233
 234 static void stat_calc_lat(struct thread_stat *ts, double *dst,
 235                           unsigned int *src, int nr)
 236 {
 237         unsigned long total = ts_total_io_u(ts);
 238         int i;
 239
 240         /*
 241          * Do latency distribution calculations
 242          */
 243         for (i = 0; i < nr; i++) {
 244                 if (total) {
 245                         dst[i] = (double) src[i] / (double) total;
 246                         dst[i] *= 100.0;
 247                         if (dst[i] < 0.01 && src[i])
 248                                 dst[i] = 0.01;
 249                 } else
 250                         dst[i] = 0.0;
 251         }
 252 }
 253
 254 static void stat_calc_lat_u(struct thread_stat *ts, double *io_u_lat)
 255 {
 256         stat_calc_lat(ts, io_u_lat, ts->io_u_lat_u, FIO_IO_U_LAT_U_NR);
 257 }
 258
 259 static void stat_calc_lat_m(struct thread_stat *ts, double *io_u_lat)
 260 {
 261         stat_calc_lat(ts, io_u_lat, ts->io_u_lat_m, FIO_IO_U_LAT_M_NR);
 262 }
 263
 264 static int usec_to_msec(unsigned long *min, unsigned long *max, double *mean,
 265                         double *dev)
 266 {
 267         if (*min > 1000 && *max > 1000 && *mean > 1000.0 && *dev > 1000.0) {
 268                 *min /= 1000;
 269                 *max /= 1000;
 270                 *mean /= 1000.0;
 271                 *dev /= 1000.0;
 272                 return 0;
 273         }
 274
 275         return 1;
 276 }
 277
 278 static void show_ddir_status(struct group_run_stats *rs, struct thread_stat *ts,
 279                              int ddir)
 280 {
 281         const char *ddir_str[] = { "read ", "write" };
 282         unsigned long min, max, runt;
 283         unsigned long long bw, iops;
 284         double mean, dev;
 285         char *io_p, *bw_p, *iops_p;
 286         int i2p;
 287
 288         assert(ddir_rw(ddir));
 289
 290         if (!ts->runtime[ddir])
 291                 return;
 292
 293         i2p = is_power_of_2(rs->kb_base);
 294         runt = ts->runtime[ddir];
 295
 296         bw = (1000 * ts->io_bytes[ddir]) / runt;
 297         io_p = num2str(ts->io_bytes[ddir], 6, 1, i2p);
 298         bw_p = num2str(bw, 6, 1, i2p);
 299
 300         iops = (1000 * (uint64_t)ts->total_io_u[ddir]) / runt;
 301         iops_p = num2str(iops, 6, 1, 0);
 302
 303         log_info("  %s: io=%sB, bw=%sB/s, iops=%s, runt=%6llumsec\n",
 304                                         ddir_str[ddir], io_p, bw_p, iops_p,
 305                                         ts->runtime[ddir]);
 306
 307         free(io_p);
 308         free(bw_p);
 309         free(iops_p);
 310
 311         if (calc_lat(&ts->slat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev)) {
 312                 const char *base = "(usec)";
 313                 char *minp, *maxp;
 314
 315                 if (!usec_to_msec(&min, &max, &mean, &dev))
 316                         base = "(msec)";
 317
 318                 minp = num2str(min, 6, 1, 0);
 319                 maxp = num2str(max, 6, 1, 0);
 320
 321                 log_info("    slat %s: min=%s, max=%s, avg=%5.02f,"
 322                          " stdev=%5.02f\n", base, minp, maxp, mean, dev);
 323
 324                 free(minp);
 325                 free(maxp);
 326         }
 327         if (calc_lat(&ts->clat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev)) {
 328                 const char *base = "(usec)";
 329                 char *minp, *maxp;
 330
 331                 if (!usec_to_msec(&min, &max, &mean, &dev))
 332                         base = "(msec)";
 333
 334                 minp = num2str(min, 6, 1, 0);
 335                 maxp = num2str(max, 6, 1, 0);
 336
 337                 log_info("    clat %s: min=%s, max=%s, avg=%5.02f,"
 338                          " stdev=%5.02f\n", base, minp, maxp, mean, dev);
 339
 340                 free(minp);
 341                 free(maxp);
 342         }
 343         if (calc_lat(&ts->lat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev)) {
 344                 const char *base = "(usec)";
 345                 char *minp, *maxp;
 346
 347                 if (!usec_to_msec(&min, &max, &mean, &dev))
 348                         base = "(msec)";
 349
 350                 minp = num2str(min, 6, 1, 0);
 351                 maxp = num2str(max, 6, 1, 0);
 352
 353                 log_info("     lat %s: min=%s, max=%s, avg=%5.02f,"
 354                          " stdev=%5.02f\n", base, minp, maxp, mean, dev);
 355
 356                 free(minp);
 357                 free(maxp);
 358         }
 359         if (ts->clat_percentiles) {
 360                 show_clat_percentiles(ts->io_u_plat[ddir],
 361                                         ts->clat_stat[ddir].samples,
 362                                         ts->percentile_list);
 363         }
 364         if (calc_lat(&ts->bw_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev)) {
 365                 double p_of_agg;
 366
 367                 p_of_agg = mean * 100 / (double) rs->agg[ddir];
 368                 log_info("    bw (KB/s) : min=%5lu, max=%5lu, per=%3.2f%%,"
 369                          " avg=%5.02f, stdev=%5.02f\n", min, max, p_of_agg,
 370                                                         mean, dev);
 371         }
 372 }
 373
 374 static void show_lat(double *io_u_lat, int nr, const char **ranges,
 375                      const char *msg)
 376 {
 377         int new_line = 1, i, line = 0;
 378
 379         for (i = 0; i < nr; i++) {
 380                 if (io_u_lat[i] <= 0.0)
 381                         continue;
 382                 if (new_line) {
 383                         if (line)
 384                                 log_info("\n");
 385                         log_info("     lat (%s): ", msg);
 386                         new_line = 0;
 387                         line = 0;
 388                 }
 389                 if (line)
 390                         log_info(", ");
 391                 log_info("%s%3.2f%%", ranges[i], io_u_lat[i]);
 392                 line++;
 393                 if (line == 5)
 394                         new_line = 1;
 395         }
 396 }
 397
 398 static void show_lat_u(double *io_u_lat_u)
 399 {
 400         const char *ranges[] = { "2=", "4=", "10=", "20=", "50=", "100=",
 401                                  "250=", "500=", "750=", "1000=", };
 402
 403         show_lat(io_u_lat_u, FIO_IO_U_LAT_U_NR, ranges, "usec");
 404 }
 405
 406 static void show_lat_m(double *io_u_lat_m)
 407 {
 408         const char *ranges[] = { "2=", "4=", "10=", "20=", "50=", "100=",
 409                                  "250=", "500=", "750=", "1000=", "2000=",
 410                                  ">=2000=", };
 411
 412         show_lat(io_u_lat_m, FIO_IO_U_LAT_M_NR, ranges, "msec");
 413 }
 414
 415 static void show_latencies(double *io_u_lat_u, double *io_u_lat_m)
 416 {
 417         show_lat_u(io_u_lat_u);
 418         log_info("\n");
 419         show_lat_m(io_u_lat_m);
 420         log_info("\n");
 421 }
 422
 423 static void show_thread_status(struct thread_stat *ts,
 424                                struct group_run_stats *rs)
 425 {
 426         double usr_cpu, sys_cpu;
 427         unsigned long runtime;
 428         double io_u_dist[FIO_IO_U_MAP_NR];
 429         double io_u_lat_u[FIO_IO_U_LAT_U_NR];
 430         double io_u_lat_m[FIO_IO_U_LAT_M_NR];
 431
 432         if (!(ts->io_bytes[0] + ts->io_bytes[1]) &&
 433             !(ts->total_io_u[0] + ts->total_io_u[1]))
 434                 return;
 435
 436         if (!ts->error) {
 437                 log_info("%s: (groupid=%d, jobs=%d): err=%2d: pid=%d\n",
 438                                         ts->name, ts->groupid, ts->members,
 439                                         ts->error, (int) ts->pid);
 440         } else {
 441                 log_info("%s: (groupid=%d, jobs=%d): err=%2d (%s): pid=%d\n",
 442                                         ts->name, ts->groupid, ts->members,
 443                                         ts->error, ts->verror, (int) ts->pid);
 444         }
 445
 446         if (ts->description)
 447                 log_info("  Description  : [%s]\n", ts->description);
 448
 449         if (ts->io_bytes[DDIR_READ])
 450                 show_ddir_status(rs, ts, DDIR_READ);
 451         if (ts->io_bytes[DDIR_WRITE])
 452                 show_ddir_status(rs, ts, DDIR_WRITE);
 453
 454         runtime = ts->total_run_time;
 455         if (runtime) {
 456                 double runt = (double) runtime;
 457
 458                 usr_cpu = (double) ts->usr_time * 100 / runt;
 459                 sys_cpu = (double) ts->sys_time * 100 / runt;
 460         } else {
 461                 usr_cpu = 0;
 462                 sys_cpu = 0;
 463         }
 464
 465         log_info("  cpu          : usr=%3.2f%%, sys=%3.2f%%, ctx=%lu, majf=%lu,"
 466                  " minf=%lu\n", usr_cpu, sys_cpu, ts->ctx, ts->majf, ts->minf);
 467
 468         stat_calc_dist(ts->io_u_map, ts_total_io_u(ts), io_u_dist);
 469         log_info("  IO depths    : 1=%3.1f%%, 2=%3.1f%%, 4=%3.1f%%, 8=%3.1f%%,"
 470                  " 16=%3.1f%%, 32=%3.1f%%, >=64=%3.1f%%\n", io_u_dist[0],
 471                                         io_u_dist[1], io_u_dist[2],
 472                                         io_u_dist[3], io_u_dist[4],
 473                                         io_u_dist[5], io_u_dist[6]);
 474
 475         stat_calc_dist(ts->io_u_submit, ts->total_submit, io_u_dist);
 476         log_info("     submit    : 0=%3.1f%%, 4=%3.1f%%, 8=%3.1f%%, 16=%3.1f%%,"
 477                  " 32=%3.1f%%, 64=%3.1f%%, >=64=%3.1f%%\n", io_u_dist[0],
 478                                         io_u_dist[1], io_u_dist[2],
 479                                         io_u_dist[3], io_u_dist[4],
 480                                         io_u_dist[5], io_u_dist[6]);
 481         stat_calc_dist(ts->io_u_complete, ts->total_complete, io_u_dist);
 482         log_info("     complete  : 0=%3.1f%%, 4=%3.1f%%, 8=%3.1f%%, 16=%3.1f%%,"
 483                  " 32=%3.1f%%, 64=%3.1f%%, >=64=%3.1f%%\n", io_u_dist[0],
 484                                         io_u_dist[1], io_u_dist[2],
 485                                         io_u_dist[3], io_u_dist[4],
 486                                         io_u_dist[5], io_u_dist[6]);
 487         log_info("     issued r/w/d: total=%lu/%lu/%lu, short=%lu/%lu/%lu\n",
 488                                         ts->total_io_u[0], ts->total_io_u[1],
 489                                         ts->total_io_u[2],
 490                                         ts->short_io_u[0], ts->short_io_u[1],
 491                                         ts->short_io_u[2]);
 492         stat_calc_lat_u(ts, io_u_lat_u);
 493         stat_calc_lat_m(ts, io_u_lat_m);
 494         show_latencies(io_u_lat_u, io_u_lat_m);
 495         if (ts->continue_on_error) {
 496                 log_info("     errors    : total=%lu, first_error=%d/<%s>\n",
 497                                         ts->total_err_count,
 498                                         ts->first_error,
 499                                         strerror(ts->first_error));
 500         }
 501 }
 502
 503 static void show_ddir_status_terse(struct thread_stat *ts,
 504                                    struct group_run_stats *rs, int ddir)
 505 {
 506         unsigned long min, max;
 507         unsigned long long bw;
 508         double mean, dev;
 509
 510         assert(ddir_rw(ddir));
 511
 512         bw = 0;
 513         if (ts->runtime[ddir])
 514                 bw = ts->io_bytes[ddir] / ts->runtime[ddir];
 515
 516         log_info(";%llu;%llu;%llu", ts->io_bytes[ddir] >> 10, bw,
 517                                                         ts->runtime[ddir]);
 518
 519         if (calc_lat(&ts->slat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev))
 520                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", min, max, mean, dev);
 521         else
 522                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", 0UL, 0UL, 0.0, 0.0);
 523
 524         if (calc_lat(&ts->clat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev))
 525                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", min, max, mean, dev);
 526         else
 527                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", 0UL, 0UL, 0.0, 0.0);
 528
 529         if (calc_lat(&ts->lat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev))
 530                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", min, max, mean, dev);
 531         else
 532                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", 0UL, 0UL, 0.0, 0.0);
 533
 534         if (calc_lat(&ts->bw_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev)) {
 535                 double p_of_agg;
 536
 537                 p_of_agg = mean * 100 / (double) rs->agg[ddir];
 538                 log_info(";%lu;%lu;%f%%;%f;%f", min, max, p_of_agg, mean, dev);
 539         } else
 540                 log_info(";%lu;%lu;%f%%;%f;%f", 0UL, 0UL, 0.0, 0.0, 0.0);
 541 }
 542
 543 #define FIO_TERSE_VERSION       "2"
 544
 545 static void show_thread_status_terse(struct thread_stat *ts,
 546                                      struct group_run_stats *rs)
 547 {
 548         double io_u_dist[FIO_IO_U_MAP_NR];
 549         double io_u_lat_u[FIO_IO_U_LAT_U_NR];
 550         double io_u_lat_m[FIO_IO_U_LAT_M_NR];
 551         double usr_cpu, sys_cpu;
 552         int i;
 553
 554         /* General Info */
 555         log_info("%s;%s;%d;%d", FIO_TERSE_VERSION, ts->name, ts->groupid,
 556                                 ts->error);
 557         /* Log Read Status */
 558         show_ddir_status_terse(ts, rs, 0);
 559         /* Log Write Status */
 560         show_ddir_status_terse(ts, rs, 1);
 561
 562         /* CPU Usage */
 563         if (ts->total_run_time) {
 564                 double runt = (double) ts->total_run_time;
 565
 566                 usr_cpu = (double) ts->usr_time * 100 / runt;
 567                 sys_cpu = (double) ts->sys_time * 100 / runt;
 568         } else {
 569                 usr_cpu = 0;
 570                 sys_cpu = 0;
 571         }
 572
 573         log_info(";%f%%;%f%%;%lu;%lu;%lu", usr_cpu, sys_cpu, ts->ctx, ts->majf,
 574                                                                 ts->minf);
 575
 576         /* Calc % distribution of IO depths, usecond, msecond latency */
 577         stat_calc_dist(ts->io_u_map, ts_total_io_u(ts), io_u_dist);
 578         stat_calc_lat_u(ts, io_u_lat_u);
 579         stat_calc_lat_m(ts, io_u_lat_m);
 580
 581         /* Only show fixed 7 I/O depth levels*/
 582         log_info(";%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%",
 583                         io_u_dist[0], io_u_dist[1], io_u_dist[2], io_u_dist[3],
 584                         io_u_dist[4], io_u_dist[5], io_u_dist[6]);
 585
 586         /* Microsecond latency */
 587         for (i = 0; i < FIO_IO_U_LAT_U_NR; i++)
 588                 log_info(";%3.2f%%", io_u_lat_u[i]);
 589         /* Millisecond latency */
 590         for (i = 0; i < FIO_IO_U_LAT_M_NR; i++)
 591                 log_info(";%3.2f%%", io_u_lat_m[i]);
 592         /* Additional output if continue_on_error set - default off*/
 593         if (ts->continue_on_error)
 594                 log_info(";%lu;%d", ts->total_err_count, ts->first_error);
 595         log_info("\n");
 596
 597         /* Additional output if description is set */
 598         if (ts->description)
 599                 log_info(";%s", ts->description);
 600
 601         log_info("\n");
 602 }
 603
 604 static void sum_stat(struct io_stat *dst, struct io_stat *src, int nr)
 605 {
 606         double mean, S;
 607
 608         dst->min_val = min(dst->min_val, src->min_val);
 609         dst->max_val = max(dst->max_val, src->max_val);
 610
 611         /*
 612          * Compute new mean and S after the merge
 613          * <http://en.wikipedia.org/wiki/Algorithms_for_calculating_variance
 614          *  #Parallel_algorithm>
 615          */
 616         if (nr == 1) {
 617                 mean = src->mean;
 618                 S = src->S;
 619         } else {
 620                 double delta = src->mean - dst->mean;
 621
 622                 mean = ((src->mean * src->samples) +
 623                         (dst->mean * dst->samples)) /
 624                         (dst->samples + src->samples);
 625
 626                 S =  src->S + dst->S + pow(delta, 2.0) *
 627                         (dst->samples * src->samples) /
 628                         (dst->samples + src->samples);
 629         }
 630
 631         dst->samples += src->samples;
 632         dst->mean = mean;
 633         dst->S = S;
 634 }
 635
 636 void show_run_stats(void)
 637 {
 638         struct group_run_stats *runstats, *rs;
 639         struct thread_data *td;
 640         struct thread_stat *threadstats, *ts;
 641         int i, j, k, l, nr_ts, last_ts, idx;
 642         int kb_base_warned = 0;
 643
 644         runstats = malloc(sizeof(struct group_run_stats) * (groupid + 1));
 645
 646         for (i = 0; i < groupid + 1; i++) {
 647                 rs = &runstats[i];
 648
 649                 memset(rs, 0, sizeof(*rs));
 650                 rs->min_bw[0] = rs->min_run[0] = ~0UL;
 651                 rs->min_bw[1] = rs->min_run[1] = ~0UL;
 652         }
 653
 654         /*
 655          * find out how many threads stats we need. if group reporting isn't
 656          * enabled, it's one-per-td.
 657          */
 658         nr_ts = 0;
 659         last_ts = -1;
 660         for_each_td(td, i) {
 661                 if (!td->o.group_reporting) {
 662                         nr_ts++;
 663                         continue;
 664                 }
 665                 if (last_ts == td->groupid)
 666                         continue;
 667
 668                 last_ts = td->groupid;
 669                 nr_ts++;
 670         }
 671
 672         threadstats = malloc(nr_ts * sizeof(struct thread_stat));
 673
 674         for (i = 0; i < nr_ts; i++) {
 675                 ts = &threadstats[i];
 676
 677                 memset(ts, 0, sizeof(*ts));
 678                 for (j = 0; j <= DDIR_WRITE; j++) {
 679                         ts->lat_stat[j].min_val = -1UL;
 680                         ts->clat_stat[j].min_val = -1UL;
 681                         ts->slat_stat[j].min_val = -1UL;
 682                         ts->bw_stat[j].min_val = -1UL;
 683                 }
 684                 ts->groupid = -1;
 685         }
 686
 687         j = 0;
 688         last_ts = -1;
 689         idx = 0;
 690         for_each_td(td, i) {
 691                 if (idx && (!td->o.group_reporting ||
 692                     (td->o.group_reporting && last_ts != td->groupid))) {
 693                         idx = 0;
 694                         j++;
 695                 }
 696
 697                 last_ts = td->groupid;
 698
 699                 ts = &threadstats[j];
 700
 701                 ts->clat_percentiles = td->o.clat_percentiles;
 702                 if (td->o.overwrite_plist)
 703                         ts->percentile_list = td->o.percentile_list;
 704                 else
 705                         ts->percentile_list = NULL;
 706
 707                 idx++;
 708                 ts->members++;
 709
 710                 if (ts->groupid == -1) {
 711                         /*
 712                          * These are per-group shared already
 713                          */
 714                         ts->name = td->o.name;
 715                         ts->description = td->o.description;
 716                         ts->groupid = td->groupid;
 717
 718                         /*
 719                          * first pid in group, not very useful...
 720                          */
 721                         ts->pid = td->pid;
 722
 723                         ts->kb_base = td->o.kb_base;
 724                 } else if (ts->kb_base != td->o.kb_base && !kb_base_warned) {
 725                         log_info("fio: kb_base differs for jobs in group, using"
 726                                  " %u as the base\n", ts->kb_base);
 727                         kb_base_warned = 1;
 728                 }
 729
 730                 ts->continue_on_error = td->o.continue_on_error;
 731                 ts->total_err_count += td->total_err_count;
 732                 ts->first_error = td->first_error;
 733                 if (!ts->error) {
 734                         if (!td->error && td->o.continue_on_error &&
 735                             td->first_error) {
 736                                 ts->error = td->first_error;
 737                                 ts->verror = td->verror;
 738                         } else  if (td->error) {
 739                                 ts->error = td->error;
 740                                 ts->verror = td->verror;
 741                         }
 742                 }
 743
 744                 for (l = 0; l <= DDIR_WRITE; l++) {
 745                         sum_stat(&ts->clat_stat[l], &td->ts.clat_stat[l], idx);
 746                         sum_stat(&ts->slat_stat[l], &td->ts.slat_stat[l], idx);
 747                         sum_stat(&ts->lat_stat[l], &td->ts.lat_stat[l], idx);
 748                         sum_stat(&ts->bw_stat[l], &td->ts.bw_stat[l], idx);
 749
 750                         ts->stat_io_bytes[l] += td->ts.stat_io_bytes[l];
 751                         ts->io_bytes[l] += td->ts.io_bytes[l];
 752
 753                         if (ts->runtime[l] < td->ts.runtime[l])
 754                                 ts->runtime[l] = td->ts.runtime[l];
 755                 }
 756
 757                 ts->usr_time += td->ts.usr_time;
 758                 ts->sys_time += td->ts.sys_time;
 759                 ts->ctx += td->ts.ctx;
 760                 ts->majf += td->ts.majf;
 761                 ts->minf += td->ts.minf;
 762
 763                 for (k = 0; k < FIO_IO_U_MAP_NR; k++)
 764                         ts->io_u_map[k] += td->ts.io_u_map[k];
 765                 for (k = 0; k < FIO_IO_U_MAP_NR; k++)
 766                         ts->io_u_submit[k] += td->ts.io_u_submit[k];
 767                 for (k = 0; k < FIO_IO_U_MAP_NR; k++)
 768                         ts->io_u_complete[k] += td->ts.io_u_complete[k];
 769                 for (k = 0; k < FIO_IO_U_LAT_U_NR; k++)
 770                         ts->io_u_lat_u[k] += td->ts.io_u_lat_u[k];
 771                 for (k = 0; k < FIO_IO_U_LAT_M_NR; k++)
 772                         ts->io_u_lat_m[k] += td->ts.io_u_lat_m[k];
 773
 774
 775                 for (k = 0; k <= 2; k++) {
 776                         ts->total_io_u[k] += td->ts.total_io_u[k];
 777                         ts->short_io_u[k] += td->ts.short_io_u[k];
 778                 }
 779
 780                 for (k = 0; k <= DDIR_WRITE; k++) {
 781                         int m;
 782                         for (m = 0; m < FIO_IO_U_PLAT_NR; m++)
 783                                 ts->io_u_plat[k][m] += td->ts.io_u_plat[k][m];
 784                 }
 785
 786                 ts->total_run_time += td->ts.total_run_time;
 787                 ts->total_submit += td->ts.total_submit;
 788                 ts->total_complete += td->ts.total_complete;
 789         }
 790
 791         for (i = 0; i < nr_ts; i++) {
 792                 unsigned long long bw;
 793
 794                 ts = &threadstats[i];
 795                 rs = &runstats[ts->groupid];
 796                 rs->kb_base = ts->kb_base;
 797
 798                 for (j = 0; j <= DDIR_WRITE; j++) {
 799                         if (!ts->runtime[j])
 800                                 continue;
 801                         if (ts->runtime[j] < rs->min_run[j] || !rs->min_run[j])
 802                                 rs->min_run[j] = ts->runtime[j];
 803                         if (ts->runtime[j] > rs->max_run[j])
 804                                 rs->max_run[j] = ts->runtime[j];
 805
 806                         bw = 0;
 807                         if (ts->runtime[j]) {
 808                                 unsigned long runt;
 809
 810                                 runt = ts->runtime[j];
 811                                 bw = ts->io_bytes[j] / runt;
 812                         }
 813                         if (bw < rs->min_bw[j])
 814                                 rs->min_bw[j] = bw;
 815                         if (bw > rs->max_bw[j])
 816                                 rs->max_bw[j] = bw;
 817
 818                         rs->io_kb[j] += ts->io_bytes[j] / rs->kb_base;
 819                 }
 820         }
 821
 822         for (i = 0; i < groupid + 1; i++) {
 823                 unsigned long max_run[2];
 824
 825                 rs = &runstats[i];
 826                 max_run[0] = rs->max_run[0];
 827                 max_run[1] = rs->max_run[1];
 828
 829                 if (rs->max_run[0])
 830                         rs->agg[0] = (rs->io_kb[0] * 1000) / max_run[0];
 831                 if (rs->max_run[1])
 832                         rs->agg[1] = (rs->io_kb[1] * 1000) / max_run[1];
 833         }
 834
 835         /*
 836          * don't overwrite last signal output
 837          */
 838         if (!terse_output)
 839                 log_info("\n");
 840
 841         for (i = 0; i < nr_ts; i++) {
 842                 ts = &threadstats[i];
 843                 rs = &runstats[ts->groupid];
 844
 845                 if (terse_output)
 846                         show_thread_status_terse(ts, rs);
 847                 else
 848                         show_thread_status(ts, rs);
 849         }
 850
 851         if (!terse_output) {
 852                 for (i = 0; i < groupid + 1; i++)
 853                         show_group_stats(&runstats[i], i);
 854
 855                 show_disk_util();
 856         }
 857
 858         free(runstats);
 859         free(threadstats);
 860 }
 861
 862 static inline void add_stat_sample(struct io_stat *is, unsigned long data)
 863 {
 864         double val = data;
 865         double delta;
 866
 867         if (data > is->max_val)
 868                 is->max_val = data;
 869         if (data < is->min_val)
 870                 is->min_val = data;
 871
 872         delta = val - is->mean;
 873         if (delta) {
 874                 is->mean += delta / (is->samples + 1.0);
 875                 is->S += delta * (val - is->mean);
 876         }
 877
 878         is->samples++;
 879 }
 880
 881 static void __add_log_sample(struct io_log *iolog, unsigned long val,
 882                              enum fio_ddir ddir, unsigned int bs,
 883                              unsigned long t)
 884 {
 885         const int nr_samples = iolog->nr_samples;
 886
 887         if (iolog->nr_samples == iolog->max_samples) {
 888                 int new_size = sizeof(struct io_sample) * iolog->max_samples*2;
 889
 890                 iolog->log = realloc(iolog->log, new_size);
 891                 iolog->max_samples <<= 1;
 892         }
 893
 894         iolog->log[nr_samples].val = val;
 895         iolog->log[nr_samples].time = t;
 896         iolog->log[nr_samples].ddir = ddir;
 897         iolog->log[nr_samples].bs = bs;
 898         iolog->nr_samples++;
 899 }
 900
 901 static void add_log_sample(struct thread_data *td, struct io_log *iolog,
 902                            unsigned long val, enum fio_ddir ddir,
 903                            unsigned int bs)
 904 {
 905         if (!ddir_rw(ddir))
 906                 return;
 907
 908         __add_log_sample(iolog, val, ddir, bs, mtime_since_now(&td->epoch));
 909 }
 910
 911 void add_agg_sample(unsigned long val, enum fio_ddir ddir, unsigned int bs)
 912 {
 913         struct io_log *iolog;
 914
 915         if (!ddir_rw(ddir))
 916                 return;
 917
 918         iolog = agg_io_log[ddir];
 919         __add_log_sample(iolog, val, ddir, bs, mtime_since_genesis());
 920 }
 921
 922 static void add_clat_percentile_sample(struct thread_stat *ts,
 923                                 unsigned long usec, enum fio_ddir ddir)
 924 {
 925         unsigned int idx = plat_val_to_idx(usec);
 926         assert(idx < FIO_IO_U_PLAT_NR);
 927
 928         ts->io_u_plat[ddir][idx]++;
 929 }
 930
 931 void add_clat_sample(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir,
 932                      unsigned long usec, unsigned int bs)
 933 {
 934         struct thread_stat *ts = &td->ts;
 935
 936         if (!ddir_rw(ddir))
 937                 return;
 938
 939         add_stat_sample(&ts->clat_stat[ddir], usec);
 940
 941         if (ts->clat_log)
 942                 add_log_sample(td, ts->clat_log, usec, ddir, bs);
 943
 944         if (ts->clat_percentiles)
 945                 add_clat_percentile_sample(ts, usec, ddir);
 946 }
 947
 948 void add_slat_sample(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir,
 949                      unsigned long usec, unsigned int bs)
 950 {
 951         struct thread_stat *ts = &td->ts;
 952
 953         if (!ddir_rw(ddir))
 954                 return;
 955
 956         add_stat_sample(&ts->slat_stat[ddir], usec);
 957
 958         if (ts->slat_log)
 959                 add_log_sample(td, ts->slat_log, usec, ddir, bs);
 960 }
 961
 962 void add_lat_sample(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir,
 963                     unsigned long usec, unsigned int bs)
 964 {
 965         struct thread_stat *ts = &td->ts;
 966
 967         if (!ddir_rw(ddir))
 968                 return;
 969
 970         add_stat_sample(&ts->lat_stat[ddir], usec);
 971
 972         if (ts->lat_log)
 973                 add_log_sample(td, ts->lat_log, usec, ddir, bs);
 974 }
 975
 976 void add_bw_sample(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir, unsigned int bs,
 977                    struct timeval *t)
 978 {
 979         struct thread_stat *ts = &td->ts;
 980         unsigned long spent, rate;
 981
 982         if (!ddir_rw(ddir))
 983                 return;
 984
 985         spent = mtime_since(&ts->stat_sample_time[ddir], t);
 986         if (spent < td->o.bw_avg_time)
 987                 return;
 988
 989         rate = (td->this_io_bytes[ddir] - ts->stat_io_bytes[ddir]) *
 990                         1000 / spent / 1024;
 991         add_stat_sample(&ts->bw_stat[ddir], rate);
 992
 993         if (ts->bw_log)
 994                 add_log_sample(td, ts->bw_log, rate, ddir, bs);
 995
 996         fio_gettime(&ts->stat_sample_time[ddir], NULL);
 997         ts->stat_io_bytes[ddir] = td->this_io_bytes[ddir];
 998 }