stat.c

   1 #include <stdio.h>
   2 #include <string.h>
   3 #include <sys/time.h>
   4 #include <sys/types.h>
   5 #include <sys/stat.h>
   6 #include <dirent.h>
   7 #include <libgen.h>
   8 #include <math.h>
   9
  10 #include "fio.h"
  11 #include "diskutil.h"
  12 #include "ieee754.h"
  13
  14 void update_rusage_stat(struct thread_data *td)
  15 {
  16         struct thread_stat *ts = &td->ts;
  17
  18         getrusage(RUSAGE_SELF, &td->ru_end);
  19
  20         ts->usr_time += mtime_since(&td->ru_start.ru_utime,
  21                                         &td->ru_end.ru_utime);
  22         ts->sys_time += mtime_since(&td->ru_start.ru_stime,
  23                                         &td->ru_end.ru_stime);
  24         ts->ctx += td->ru_end.ru_nvcsw + td->ru_end.ru_nivcsw
  25                         - (td->ru_start.ru_nvcsw + td->ru_start.ru_nivcsw);
  26         ts->minf += td->ru_end.ru_minflt - td->ru_start.ru_minflt;
  27         ts->majf += td->ru_end.ru_majflt - td->ru_start.ru_majflt;
  28
  29         memcpy(&td->ru_start, &td->ru_end, sizeof(td->ru_end));
  30 }
  31
  32 /*
  33  * Given a latency, return the index of the corresponding bucket in
  34  * the structure tracking percentiles.
  35  *
  36  * (1) find the group (and error bits) that the value (latency)
  37  * belongs to by looking at its MSB. (2) find the bucket number in the
  38  * group by looking at the index bits.
  39  *
  40  */
  41 static unsigned int plat_val_to_idx(unsigned int val)
  42 {
  43         unsigned int msb, error_bits, base, offset, idx;
  44
  45         /* Find MSB starting from bit 0 */
  46         if (val == 0)
  47                 msb = 0;
  48         else
  49                 msb = (sizeof(val)*8) - __builtin_clz(val) - 1;
  50
  51         /*
  52          * MSB <= (FIO_IO_U_PLAT_BITS-1), cannot be rounded off. Use
  53          * all bits of the sample as index
  54          */
  55         if (msb <= FIO_IO_U_PLAT_BITS)
  56                 return val;
  57
  58         /* Compute the number of error bits to discard*/
  59         error_bits = msb - FIO_IO_U_PLAT_BITS;
  60
  61         /* Compute the number of buckets before the group */
  62         base = (error_bits + 1) << FIO_IO_U_PLAT_BITS;
  63
  64         /*
  65          * Discard the error bits and apply the mask to find the
  66          * index for the buckets in the group
  67          */
  68         offset = (FIO_IO_U_PLAT_VAL - 1) & (val >> error_bits);
  69
  70         /* Make sure the index does not exceed (array size - 1) */
  71         idx = (base + offset) < (FIO_IO_U_PLAT_NR - 1)?
  72                 (base + offset) : (FIO_IO_U_PLAT_NR - 1);
  73
  74         return idx;
  75 }
  76
  77 /*
  78  * Convert the given index of the bucket array to the value
  79  * represented by the bucket
  80  */
  81 static unsigned int plat_idx_to_val(unsigned int idx)
  82 {
  83         unsigned int error_bits, k, base;
  84
  85         assert(idx < FIO_IO_U_PLAT_NR);
  86
  87         /* MSB <= (FIO_IO_U_PLAT_BITS-1), cannot be rounded off. Use
  88          * all bits of the sample as index */
  89         if (idx < (FIO_IO_U_PLAT_VAL << 1) )
  90                 return idx;
  91
  92         /* Find the group and compute the minimum value of that group */
  93         error_bits = (idx >> FIO_IO_U_PLAT_BITS) -1;
  94         base = 1 << (error_bits + FIO_IO_U_PLAT_BITS);
  95
  96         /* Find its bucket number of the group */
  97         k = idx % FIO_IO_U_PLAT_VAL;
  98
  99         /* Return the mean of the range of the bucket */
 100         return base + ((k + 0.5) * (1 << error_bits));
 101 }
 102
 103 static int double_cmp(const void *a, const void *b)
 104 {
 105         const fio_fp64_t fa = *(const fio_fp64_t *) a;
 106         const fio_fp64_t fb = *(const fio_fp64_t *) b;
 107         int cmp = 0;
 108
 109         if (fa.u.f > fb.u.f)
 110                 cmp = 1;
 111         else if (fa.u.f < fb.u.f)
 112                 cmp = -1;
 113
 114         return cmp;
 115 }
 116
 117 /*
 118  * Find and display the p-th percentile of clat
 119  */
 120 static void show_clat_percentiles(unsigned int *io_u_plat, unsigned long nr,
 121                                   fio_fp64_t *plist)
 122 {
 123         unsigned long sum = 0;
 124         unsigned int len, i, j = 0, minv = -1U, maxv = 0;
 125         unsigned int *ovals = NULL, oval_len = 0;
 126         int is_last, scale_down;
 127
 128         len = 0;
 129         while (len < FIO_IO_U_LIST_MAX_LEN && plist[len].u.f != 0.0)
 130                 len++;
 131
 132         if (!len)
 133                 return;
 134
 135         /*
 136          * Sort the percentile list. Note that it may already be sorted if
 137          * we are using the default values, but since it's a short list this
 138          * isn't a worry. Also note that this does not work for NaN values.
 139          */
 140         if (len > 1)
 141                 qsort((void*)plist, len, sizeof(plist[0]), double_cmp);
 142
 143         /*
 144          * Calculate bucket values, note down max and min values
 145          */
 146         is_last = 0;
 147         for (i = 0; i < FIO_IO_U_PLAT_NR && !is_last; i++) {
 148                 sum += io_u_plat[i];
 149                 while (sum >= (plist[j].u.f / 100.0 * nr)) {
 150                         assert(plist[j].u.f <= 100.0);
 151
 152                         if (j == oval_len) {
 153                                 oval_len += 100;
 154                                 ovals = realloc(ovals, oval_len * sizeof(unsigned int));
 155                         }
 156
 157                         ovals[j] = plat_idx_to_val(i);
 158                         if (ovals[j] < minv)
 159                                 minv = ovals[j];
 160                         if (ovals[j] > maxv)
 161                                 maxv = ovals[j];
 162
 163                         is_last = (j == len - 1);
 164                         if (is_last)
 165                                 break;
 166
 167                         j++;
 168                 }
 169         }
 170
 171         /*
 172          * We default to usecs, but if the value range is such that we
 173          * should scale down to msecs, do that.
 174          */
 175         if (minv > 2000 && maxv > 99999) {
 176                 scale_down = 1;
 177                 log_info("    clat percentiles (msec):\n     |");
 178         } else {
 179                 scale_down = 0;
 180                 log_info("    clat percentiles (usec):\n     |");
 181         }
 182
 183         for (j = 0; j < len; j++) {
 184                 char fbuf[8];
 185
 186                 /* for formatting */
 187                 if (j != 0 && (j % 4) == 0)
 188                         log_info("     |");
 189
 190                 /* end of the list */
 191                 is_last = (j == len - 1);
 192
 193                 if (plist[j].u.f < 10.0)
 194                         sprintf(fbuf, " %2.2f", plist[j].u.f);
 195                 else
 196                         sprintf(fbuf, "%2.2f", plist[j].u.f);
 197
 198                 if (scale_down)
 199                         ovals[j] = (ovals[j] + 999) / 1000;
 200
 201                 log_info(" %sth=[%5u]%c", fbuf, ovals[j], is_last ? '\n' : ',');
 202
 203                 if (is_last)
 204                         break;
 205
 206                 if (j % 4 == 3) /* for formatting */
 207                         log_info("\n");
 208         }
 209
 210         if (ovals)
 211                 free(ovals);
 212 }
 213
 214 static int calc_lat(struct io_stat *is, unsigned long *min, unsigned long *max,
 215                     double *mean, double *dev)
 216 {
 217         double n = is->samples;
 218
 219         if (is->samples == 0)
 220                 return 0;
 221
 222         *min = is->min_val;
 223         *max = is->max_val;
 224
 225         n = (double) is->samples;
 226         *mean = is->mean.u.f;
 227
 228         if (n > 1.0)
 229                 *dev = sqrt(is->S.u.f / (n - 1.0));
 230         else
 231                 *dev = 0;
 232
 233         return 1;
 234 }
 235
 236 void show_group_stats(struct group_run_stats *rs)
 237 {
 238         char *p1, *p2, *p3, *p4;
 239         const char *ddir_str[] = { "   READ", "  WRITE" };
 240         int i;
 241
 242         log_info("Run status group %d (all jobs):\n", rs->groupid);
 243
 244         for (i = 0; i <= DDIR_WRITE; i++) {
 245                 const int i2p = is_power_of_2(rs->kb_base);
 246
 247                 if (!rs->max_run[i])
 248                         continue;
 249
 250                 p1 = num2str(rs->io_kb[i], 6, rs->kb_base, i2p);
 251                 p2 = num2str(rs->agg[i], 6, rs->kb_base, i2p);
 252                 p3 = num2str(rs->min_bw[i], 6, rs->kb_base, i2p);
 253                 p4 = num2str(rs->max_bw[i], 6, rs->kb_base, i2p);
 254
 255                 log_info("%s: io=%sB, aggrb=%sB/s, minb=%sB/s, maxb=%sB/s,"
 256                          " mint=%llumsec, maxt=%llumsec\n", ddir_str[i], p1, p2,
 257                                                 p3, p4, rs->min_run[i],
 258                                                 rs->max_run[i]);
 259
 260                 free(p1);
 261                 free(p2);
 262                 free(p3);
 263                 free(p4);
 264         }
 265 }
 266
 267 #define ts_total_io_u(ts)       \
 268         ((ts)->total_io_u[0] + (ts)->total_io_u[1])
 269
 270 static void stat_calc_dist(unsigned int *map, unsigned long total,
 271                            double *io_u_dist)
 272 {
 273         int i;
 274
 275         /*
 276          * Do depth distribution calculations
 277          */
 278         for (i = 0; i < FIO_IO_U_MAP_NR; i++) {
 279                 if (total) {
 280                         io_u_dist[i] = (double) map[i] / (double) total;
 281                         io_u_dist[i] *= 100.0;
 282                         if (io_u_dist[i] < 0.1 && map[i])
 283                                 io_u_dist[i] = 0.1;
 284                 } else
 285                         io_u_dist[i] = 0.0;
 286         }
 287 }
 288
 289 static void stat_calc_lat(struct thread_stat *ts, double *dst,
 290                           unsigned int *src, int nr)
 291 {
 292         unsigned long total = ts_total_io_u(ts);
 293         int i;
 294
 295         /*
 296          * Do latency distribution calculations
 297          */
 298         for (i = 0; i < nr; i++) {
 299                 if (total) {
 300                         dst[i] = (double) src[i] / (double) total;
 301                         dst[i] *= 100.0;
 302                         if (dst[i] < 0.01 && src[i])
 303                                 dst[i] = 0.01;
 304                 } else
 305                         dst[i] = 0.0;
 306         }
 307 }
 308
 309 static void stat_calc_lat_u(struct thread_stat *ts, double *io_u_lat)
 310 {
 311         stat_calc_lat(ts, io_u_lat, ts->io_u_lat_u, FIO_IO_U_LAT_U_NR);
 312 }
 313
 314 static void stat_calc_lat_m(struct thread_stat *ts, double *io_u_lat)
 315 {
 316         stat_calc_lat(ts, io_u_lat, ts->io_u_lat_m, FIO_IO_U_LAT_M_NR);
 317 }
 318
 319 static int usec_to_msec(unsigned long *min, unsigned long *max, double *mean,
 320                         double *dev)
 321 {
 322         if (*min > 1000 && *max > 1000 && *mean > 1000.0 && *dev > 1000.0) {
 323                 *min /= 1000;
 324                 *max /= 1000;
 325                 *mean /= 1000.0;
 326                 *dev /= 1000.0;
 327                 return 0;
 328         }
 329
 330         return 1;
 331 }
 332
 333 static void show_ddir_status(struct group_run_stats *rs, struct thread_stat *ts,
 334                              int ddir)
 335 {
 336         const char *ddir_str[] = { "read ", "write" };
 337         unsigned long min, max, runt;
 338         unsigned long long bw, iops;
 339         double mean, dev;
 340         char *io_p, *bw_p, *iops_p;
 341         int i2p;
 342
 343         assert(ddir_rw(ddir));
 344
 345         if (!ts->runtime[ddir])
 346                 return;
 347
 348         i2p = is_power_of_2(rs->kb_base);
 349         runt = ts->runtime[ddir];
 350
 351         bw = (1000 * ts->io_bytes[ddir]) / runt;
 352         io_p = num2str(ts->io_bytes[ddir], 6, 1, i2p);
 353         bw_p = num2str(bw, 6, 1, i2p);
 354
 355         iops = (1000 * (uint64_t)ts->total_io_u[ddir]) / runt;
 356         iops_p = num2str(iops, 6, 1, 0);
 357
 358         log_info("  %s: io=%sB, bw=%sB/s, iops=%s, runt=%6llumsec\n",
 359                                         ddir_str[ddir], io_p, bw_p, iops_p,
 360                                         ts->runtime[ddir]);
 361
 362         free(io_p);
 363         free(bw_p);
 364         free(iops_p);
 365
 366         if (calc_lat(&ts->slat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev)) {
 367                 const char *base = "(usec)";
 368                 char *minp, *maxp;
 369
 370                 if (!usec_to_msec(&min, &max, &mean, &dev))
 371                         base = "(msec)";
 372
 373                 minp = num2str(min, 6, 1, 0);
 374                 maxp = num2str(max, 6, 1, 0);
 375
 376                 log_info("    slat %s: min=%s, max=%s, avg=%5.02f,"
 377                          " stdev=%5.02f\n", base, minp, maxp, mean, dev);
 378
 379                 free(minp);
 380                 free(maxp);
 381         }
 382         if (calc_lat(&ts->clat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev)) {
 383                 const char *base = "(usec)";
 384                 char *minp, *maxp;
 385
 386                 if (!usec_to_msec(&min, &max, &mean, &dev))
 387                         base = "(msec)";
 388
 389                 minp = num2str(min, 6, 1, 0);
 390                 maxp = num2str(max, 6, 1, 0);
 391
 392                 log_info("    clat %s: min=%s, max=%s, avg=%5.02f,"
 393                          " stdev=%5.02f\n", base, minp, maxp, mean, dev);
 394
 395                 free(minp);
 396                 free(maxp);
 397         }
 398         if (calc_lat(&ts->lat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev)) {
 399                 const char *base = "(usec)";
 400                 char *minp, *maxp;
 401
 402                 if (!usec_to_msec(&min, &max, &mean, &dev))
 403                         base = "(msec)";
 404
 405                 minp = num2str(min, 6, 1, 0);
 406                 maxp = num2str(max, 6, 1, 0);
 407
 408                 log_info("     lat %s: min=%s, max=%s, avg=%5.02f,"
 409                          " stdev=%5.02f\n", base, minp, maxp, mean, dev);
 410
 411                 free(minp);
 412                 free(maxp);
 413         }
 414         if (ts->clat_percentiles) {
 415                 show_clat_percentiles(ts->io_u_plat[ddir],
 416                                         ts->clat_stat[ddir].samples,
 417                                         ts->percentile_list);
 418         }
 419         if (calc_lat(&ts->bw_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev)) {
 420                 double p_of_agg;
 421
 422                 p_of_agg = mean * 100 / (double) rs->agg[ddir];
 423                 log_info("     bw (KB/s) : min=%5lu, max=%5lu, per=%3.2f%%,"
 424                          " avg=%5.02f, stdev=%5.02f\n", min, max, p_of_agg,
 425                                                         mean, dev);
 426         }
 427 }
 428
 429 static void show_lat(double *io_u_lat, int nr, const char **ranges,
 430                      const char *msg)
 431 {
 432         int new_line = 1, i, line = 0;
 433
 434         for (i = 0; i < nr; i++) {
 435                 if (io_u_lat[i] <= 0.0)
 436                         continue;
 437                 if (new_line) {
 438                         if (line)
 439                                 log_info("\n");
 440                         log_info("     lat (%s): ", msg);
 441                         new_line = 0;
 442                         line = 0;
 443                 }
 444                 if (line)
 445                         log_info(", ");
 446                 log_info("%s%3.2f%%", ranges[i], io_u_lat[i]);
 447                 line++;
 448                 if (line == 5)
 449                         new_line = 1;
 450         }
 451 }
 452
 453 static void show_lat_u(double *io_u_lat_u)
 454 {
 455         const char *ranges[] = { "2=", "4=", "10=", "20=", "50=", "100=",
 456                                  "250=", "500=", "750=", "1000=", };
 457
 458         show_lat(io_u_lat_u, FIO_IO_U_LAT_U_NR, ranges, "usec");
 459 }
 460
 461 static void show_lat_m(double *io_u_lat_m)
 462 {
 463         const char *ranges[] = { "2=", "4=", "10=", "20=", "50=", "100=",
 464                                  "250=", "500=", "750=", "1000=", "2000=",
 465                                  ">=2000=", };
 466
 467         show_lat(io_u_lat_m, FIO_IO_U_LAT_M_NR, ranges, "msec");
 468 }
 469
 470 static void show_latencies(double *io_u_lat_u, double *io_u_lat_m)
 471 {
 472         show_lat_u(io_u_lat_u);
 473         log_info("\n");
 474         show_lat_m(io_u_lat_m);
 475         log_info("\n");
 476 }
 477
 478 void show_thread_status(struct thread_stat *ts, struct group_run_stats *rs)
 479 {
 480         double usr_cpu, sys_cpu;
 481         unsigned long runtime;
 482         double io_u_dist[FIO_IO_U_MAP_NR];
 483         double io_u_lat_u[FIO_IO_U_LAT_U_NR];
 484         double io_u_lat_m[FIO_IO_U_LAT_M_NR];
 485
 486         if (!(ts->io_bytes[0] + ts->io_bytes[1]) &&
 487             !(ts->total_io_u[0] + ts->total_io_u[1]))
 488                 return;
 489
 490         if (!ts->error) {
 491                 log_info("%s: (groupid=%d, jobs=%d): err=%2d: pid=%d\n",
 492                                         ts->name, ts->groupid, ts->members,
 493                                         ts->error, (int) ts->pid);
 494         } else {
 495                 log_info("%s: (groupid=%d, jobs=%d): err=%2d (%s): pid=%d\n",
 496                                         ts->name, ts->groupid, ts->members,
 497                                         ts->error, ts->verror, (int) ts->pid);
 498         }
 499
 500         if (ts->description)
 501                 log_info("  Description  : [%s]\n", ts->description);
 502
 503         if (ts->io_bytes[DDIR_READ])
 504                 show_ddir_status(rs, ts, DDIR_READ);
 505         if (ts->io_bytes[DDIR_WRITE])
 506                 show_ddir_status(rs, ts, DDIR_WRITE);
 507
 508         runtime = ts->total_run_time;
 509         if (runtime) {
 510                 double runt = (double) runtime;
 511
 512                 usr_cpu = (double) ts->usr_time * 100 / runt;
 513                 sys_cpu = (double) ts->sys_time * 100 / runt;
 514         } else {
 515                 usr_cpu = 0;
 516                 sys_cpu = 0;
 517         }
 518
 519         log_info("  cpu          : usr=%3.2f%%, sys=%3.2f%%, ctx=%lu, majf=%lu,"
 520                  " minf=%lu\n", usr_cpu, sys_cpu, ts->ctx, ts->majf, ts->minf);
 521
 522         stat_calc_dist(ts->io_u_map, ts_total_io_u(ts), io_u_dist);
 523         log_info("  IO depths    : 1=%3.1f%%, 2=%3.1f%%, 4=%3.1f%%, 8=%3.1f%%,"
 524                  " 16=%3.1f%%, 32=%3.1f%%, >=64=%3.1f%%\n", io_u_dist[0],
 525                                         io_u_dist[1], io_u_dist[2],
 526                                         io_u_dist[3], io_u_dist[4],
 527                                         io_u_dist[5], io_u_dist[6]);
 528
 529         stat_calc_dist(ts->io_u_submit, ts->total_submit, io_u_dist);
 530         log_info("     submit    : 0=%3.1f%%, 4=%3.1f%%, 8=%3.1f%%, 16=%3.1f%%,"
 531                  " 32=%3.1f%%, 64=%3.1f%%, >=64=%3.1f%%\n", io_u_dist[0],
 532                                         io_u_dist[1], io_u_dist[2],
 533                                         io_u_dist[3], io_u_dist[4],
 534                                         io_u_dist[5], io_u_dist[6]);
 535         stat_calc_dist(ts->io_u_complete, ts->total_complete, io_u_dist);
 536         log_info("     complete  : 0=%3.1f%%, 4=%3.1f%%, 8=%3.1f%%, 16=%3.1f%%,"
 537                  " 32=%3.1f%%, 64=%3.1f%%, >=64=%3.1f%%\n", io_u_dist[0],
 538                                         io_u_dist[1], io_u_dist[2],
 539                                         io_u_dist[3], io_u_dist[4],
 540                                         io_u_dist[5], io_u_dist[6]);
 541         log_info("     issued r/w/d: total=%lu/%lu/%lu, short=%lu/%lu/%lu\n",
 542                                         ts->total_io_u[0], ts->total_io_u[1],
 543                                         ts->total_io_u[2],
 544                                         ts->short_io_u[0], ts->short_io_u[1],
 545                                         ts->short_io_u[2]);
 546         stat_calc_lat_u(ts, io_u_lat_u);
 547         stat_calc_lat_m(ts, io_u_lat_m);
 548         show_latencies(io_u_lat_u, io_u_lat_m);
 549         if (ts->continue_on_error) {
 550                 log_info("     errors    : total=%lu, first_error=%d/<%s>\n",
 551                                         ts->total_err_count,
 552                                         ts->first_error,
 553                                         strerror(ts->first_error));
 554         }
 555 }
 556
 557 static void show_ddir_status_terse(struct thread_stat *ts,
 558                                    struct group_run_stats *rs, int ddir)
 559 {
 560         unsigned long min, max;
 561         unsigned long long bw;
 562         double mean, dev;
 563
 564         assert(ddir_rw(ddir));
 565
 566         bw = 0;
 567         if (ts->runtime[ddir])
 568                 bw = ts->io_bytes[ddir] / ts->runtime[ddir];
 569
 570         log_info(";%llu;%llu;%llu", ts->io_bytes[ddir] >> 10, bw,
 571                                                         ts->runtime[ddir]);
 572
 573         if (calc_lat(&ts->slat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev))
 574                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", min, max, mean, dev);
 575         else
 576                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", 0UL, 0UL, 0.0, 0.0);
 577
 578         if (calc_lat(&ts->clat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev))
 579                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", min, max, mean, dev);
 580         else
 581                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", 0UL, 0UL, 0.0, 0.0);
 582
 583         if (calc_lat(&ts->lat_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->bw_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev)) {
 589                 double p_of_agg;
 590
 591                 p_of_agg = mean * 100 / (double) rs->agg[ddir];
 592                 log_info(";%lu;%lu;%f%%;%f;%f", min, max, p_of_agg, mean, dev);
 593         } else
 594                 log_info(";%lu;%lu;%f%%;%f;%f", 0UL, 0UL, 0.0, 0.0, 0.0);
 595 }
 596
 597 #define FIO_TERSE_VERSION       "2"
 598
 599 static void show_thread_status_terse(struct thread_stat *ts,
 600                                      struct group_run_stats *rs)
 601 {
 602         double io_u_dist[FIO_IO_U_MAP_NR];
 603         double io_u_lat_u[FIO_IO_U_LAT_U_NR];
 604         double io_u_lat_m[FIO_IO_U_LAT_M_NR];
 605         double usr_cpu, sys_cpu;
 606         int i;
 607
 608         /* General Info */
 609         log_info("%s;%s;%d;%d", FIO_TERSE_VERSION, ts->name, ts->groupid,
 610                                 ts->error);
 611         /* Log Read Status */
 612         show_ddir_status_terse(ts, rs, 0);
 613         /* Log Write Status */
 614         show_ddir_status_terse(ts, rs, 1);
 615
 616         /* CPU Usage */
 617         if (ts->total_run_time) {
 618                 double runt = (double) ts->total_run_time;
 619
 620                 usr_cpu = (double) ts->usr_time * 100 / runt;
 621                 sys_cpu = (double) ts->sys_time * 100 / runt;
 622         } else {
 623                 usr_cpu = 0;
 624                 sys_cpu = 0;
 625         }
 626
 627         log_info(";%f%%;%f%%;%lu;%lu;%lu", usr_cpu, sys_cpu, ts->ctx, ts->majf,
 628                                                                 ts->minf);
 629
 630         /* Calc % distribution of IO depths, usecond, msecond latency */
 631         stat_calc_dist(ts->io_u_map, ts_total_io_u(ts), io_u_dist);
 632         stat_calc_lat_u(ts, io_u_lat_u);
 633         stat_calc_lat_m(ts, io_u_lat_m);
 634
 635         /* Only show fixed 7 I/O depth levels*/
 636         log_info(";%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%",
 637                         io_u_dist[0], io_u_dist[1], io_u_dist[2], io_u_dist[3],
 638                         io_u_dist[4], io_u_dist[5], io_u_dist[6]);
 639
 640         /* Microsecond latency */
 641         for (i = 0; i < FIO_IO_U_LAT_U_NR; i++)
 642                 log_info(";%3.2f%%", io_u_lat_u[i]);
 643         /* Millisecond latency */
 644         for (i = 0; i < FIO_IO_U_LAT_M_NR; i++)
 645                 log_info(";%3.2f%%", io_u_lat_m[i]);
 646         /* Additional output if continue_on_error set - default off*/
 647         if (ts->continue_on_error)
 648                 log_info(";%lu;%d", ts->total_err_count, ts->first_error);
 649         log_info("\n");
 650
 651         /* Additional output if description is set */
 652         if (ts->description)
 653                 log_info(";%s", ts->description);
 654
 655         log_info("\n");
 656 }
 657
 658 static void sum_stat(struct io_stat *dst, struct io_stat *src, int nr)
 659 {
 660         double mean, S;
 661
 662         if (src->samples == 0)
 663                 return;
 664
 665         dst->min_val = min(dst->min_val, src->min_val);
 666         dst->max_val = max(dst->max_val, src->max_val);
 667
 668         /*
 669          * Compute new mean and S after the merge
 670          * <http://en.wikipedia.org/wiki/Algorithms_for_calculating_variance
 671          *  #Parallel_algorithm>
 672          */
 673         if (nr == 1) {
 674                 mean = src->mean.u.f;
 675                 S = src->S.u.f;
 676         } else {
 677                 double delta = src->mean.u.f - dst->mean.u.f;
 678
 679                 mean = ((src->mean.u.f * src->samples) +
 680                         (dst->mean.u.f * dst->samples)) /
 681                         (dst->samples + src->samples);
 682
 683                 S =  src->S.u.f + dst->S.u.f + pow(delta, 2.0) *
 684                         (dst->samples * src->samples) /
 685                         (dst->samples + src->samples);
 686         }
 687
 688         dst->samples += src->samples;
 689         dst->mean.u.f = mean;
 690         dst->S.u.f = S;
 691 }
 692
 693 void sum_group_stats(struct group_run_stats *dst, struct group_run_stats *src)
 694 {
 695         int i;
 696
 697         for (i = 0; i < 2; i++) {
 698                 if (dst->max_run[i] < src->max_run[i])
 699                         dst->max_run[i] = src->max_run[i];
 700                 if (dst->min_run[i] && dst->min_run[i] > src->min_run[i])
 701                         dst->min_run[i] = src->min_run[i];
 702                 if (dst->max_bw[i] < src->max_bw[i])
 703                         dst->max_bw[i] = src->max_bw[i];
 704                 if (dst->min_bw[i] && dst->min_bw[i] > src->min_bw[i])
 705                         dst->min_bw[i] = src->min_bw[i];
 706
 707                 dst->io_kb[i] += src->io_kb[i];
 708                 dst->agg[i] += src->agg[i];
 709         }
 710
 711 }
 712
 713 void sum_thread_stats(struct thread_stat *dst, struct thread_stat *src, int nr)
 714 {
 715         int l, k;
 716
 717         for (l = 0; l <= DDIR_WRITE; l++) {
 718                 sum_stat(&dst->clat_stat[l], &src->clat_stat[l], nr);
 719                 sum_stat(&dst->slat_stat[l], &src->slat_stat[l], nr);
 720                 sum_stat(&dst->lat_stat[l], &src->lat_stat[l], nr);
 721                 sum_stat(&dst->bw_stat[l], &src->bw_stat[l], nr);
 722
 723                 dst->io_bytes[l] += src->io_bytes[l];
 724
 725                 if (dst->runtime[l] < src->runtime[l])
 726                         dst->runtime[l] = src->runtime[l];
 727         }
 728
 729         dst->usr_time += src->usr_time;
 730         dst->sys_time += src->sys_time;
 731         dst->ctx += src->ctx;
 732         dst->majf += src->majf;
 733         dst->minf += src->minf;
 734
 735         for (k = 0; k < FIO_IO_U_MAP_NR; k++)
 736                 dst->io_u_map[k] += src->io_u_map[k];
 737         for (k = 0; k < FIO_IO_U_MAP_NR; k++)
 738                 dst->io_u_submit[k] += src->io_u_submit[k];
 739         for (k = 0; k < FIO_IO_U_MAP_NR; k++)
 740                 dst->io_u_complete[k] += src->io_u_complete[k];
 741         for (k = 0; k < FIO_IO_U_LAT_U_NR; k++)
 742                 dst->io_u_lat_u[k] += src->io_u_lat_u[k];
 743         for (k = 0; k < FIO_IO_U_LAT_M_NR; k++)
 744                 dst->io_u_lat_m[k] += src->io_u_lat_m[k];
 745
 746         for (k = 0; k <= 2; k++) {
 747                 dst->total_io_u[k] += src->total_io_u[k];
 748                 dst->short_io_u[k] += src->short_io_u[k];
 749         }
 750
 751         for (k = 0; k <= DDIR_WRITE; k++) {
 752                 int m;
 753                 for (m = 0; m < FIO_IO_U_PLAT_NR; m++)
 754                         dst->io_u_plat[k][m] += src->io_u_plat[k][m];
 755         }
 756
 757         dst->total_run_time += src->total_run_time;
 758         dst->total_submit += src->total_submit;
 759         dst->total_complete += src->total_complete;
 760 }
 761
 762 void init_group_run_stat(struct group_run_stats *gs)
 763 {
 764         memset(gs, 0, sizeof(*gs));
 765         gs->min_bw[0] = gs->min_run[0] = ~0UL;
 766         gs->min_bw[1] = gs->min_run[1] = ~0UL;
 767 }
 768
 769 void init_thread_stat(struct thread_stat *ts)
 770 {
 771         int j;
 772
 773         memset(ts, 0, sizeof(*ts));
 774
 775         for (j = 0; j <= DDIR_WRITE; j++) {
 776                 ts->lat_stat[j].min_val = -1UL;
 777                 ts->clat_stat[j].min_val = -1UL;
 778                 ts->slat_stat[j].min_val = -1UL;
 779                 ts->bw_stat[j].min_val = -1UL;
 780         }
 781         ts->groupid = -1;
 782 }
 783
 784 void show_run_stats(void)
 785 {
 786         struct group_run_stats *runstats, *rs;
 787         struct thread_data *td;
 788         struct thread_stat *threadstats, *ts;
 789         int i, j, nr_ts, last_ts, idx;
 790         int kb_base_warned = 0;
 791
 792         runstats = malloc(sizeof(struct group_run_stats) * (groupid + 1));
 793
 794         for (i = 0; i < groupid + 1; i++)
 795                 init_group_run_stat(&runstats[i]);
 796
 797         /*
 798          * find out how many threads stats we need. if group reporting isn't
 799          * enabled, it's one-per-td.
 800          */
 801         nr_ts = 0;
 802         last_ts = -1;
 803         for_each_td(td, i) {
 804                 if (!td->o.group_reporting) {
 805                         nr_ts++;
 806                         continue;
 807                 }
 808                 if (last_ts == td->groupid)
 809                         continue;
 810
 811                 last_ts = td->groupid;
 812                 nr_ts++;
 813         }
 814
 815         threadstats = malloc(nr_ts * sizeof(struct thread_stat));
 816
 817         for (i = 0; i < nr_ts; i++)
 818                 init_thread_stat(&threadstats[i]);
 819
 820         j = 0;
 821         last_ts = -1;
 822         idx = 0;
 823         for_each_td(td, i) {
 824                 if (idx && (!td->o.group_reporting ||
 825                     (td->o.group_reporting && last_ts != td->groupid))) {
 826                         idx = 0;
 827                         j++;
 828                 }
 829
 830                 last_ts = td->groupid;
 831
 832                 ts = &threadstats[j];
 833
 834                 ts->clat_percentiles = td->o.clat_percentiles;
 835                 if (td->o.overwrite_plist)
 836                         memcpy(ts->percentile_list, td->o.percentile_list, sizeof(td->o.percentile_list));
 837                 else
 838                         memcpy(ts->percentile_list, def_percentile_list, sizeof(def_percentile_list));
 839
 840                 idx++;
 841                 ts->members++;
 842
 843                 if (ts->groupid == -1) {
 844                         /*
 845                          * These are per-group shared already
 846                          */
 847                         strncpy(ts->name, td->o.name, FIO_JOBNAME_SIZE);
 848                         if (td->o.description)
 849                                 strncpy(ts->description, td->o.description,
 850                                                 FIO_JOBNAME_SIZE);
 851                         else
 852                                 memset(ts->description, 0, FIO_JOBNAME_SIZE);
 853
 854                         ts->groupid = td->groupid;
 855
 856                         /*
 857                          * first pid in group, not very useful...
 858                          */
 859                         ts->pid = td->pid;
 860
 861                         ts->kb_base = td->o.kb_base;
 862                 } else if (ts->kb_base != td->o.kb_base && !kb_base_warned) {
 863                         log_info("fio: kb_base differs for jobs in group, using"
 864                                  " %u as the base\n", ts->kb_base);
 865                         kb_base_warned = 1;
 866                 }
 867
 868                 ts->continue_on_error = td->o.continue_on_error;
 869                 ts->total_err_count += td->total_err_count;
 870                 ts->first_error = td->first_error;
 871                 if (!ts->error) {
 872                         if (!td->error && td->o.continue_on_error &&
 873                             td->first_error) {
 874                                 ts->error = td->first_error;
 875                                 strcpy(ts->verror, td->verror);
 876                         } else  if (td->error) {
 877                                 ts->error = td->error;
 878                                 strcpy(ts->verror, td->verror);
 879                         }
 880                 }
 881
 882                 sum_thread_stats(ts, &td->ts, idx);
 883         }
 884
 885         for (i = 0; i < nr_ts; i++) {
 886                 unsigned long long bw;
 887
 888                 ts = &threadstats[i];
 889                 rs = &runstats[ts->groupid];
 890                 rs->kb_base = ts->kb_base;
 891
 892                 for (j = 0; j <= DDIR_WRITE; j++) {
 893                         if (!ts->runtime[j])
 894                                 continue;
 895                         if (ts->runtime[j] < rs->min_run[j] || !rs->min_run[j])
 896                                 rs->min_run[j] = ts->runtime[j];
 897                         if (ts->runtime[j] > rs->max_run[j])
 898                                 rs->max_run[j] = ts->runtime[j];
 899
 900                         bw = 0;
 901                         if (ts->runtime[j]) {
 902                                 unsigned long runt;
 903
 904                                 runt = ts->runtime[j];
 905                                 bw = ts->io_bytes[j] / runt;
 906                         }
 907                         if (bw < rs->min_bw[j])
 908                                 rs->min_bw[j] = bw;
 909                         if (bw > rs->max_bw[j])
 910                                 rs->max_bw[j] = bw;
 911
 912                         rs->io_kb[j] += ts->io_bytes[j] / rs->kb_base;
 913                 }
 914         }
 915
 916         for (i = 0; i < groupid + 1; i++) {
 917                 unsigned long max_run[2];
 918
 919                 rs = &runstats[i];
 920                 max_run[0] = rs->max_run[0];
 921                 max_run[1] = rs->max_run[1];
 922
 923                 if (rs->max_run[0])
 924                         rs->agg[0] = (rs->io_kb[0] * 1000) / max_run[0];
 925                 if (rs->max_run[1])
 926                         rs->agg[1] = (rs->io_kb[1] * 1000) / max_run[1];
 927         }
 928
 929         /*
 930          * don't overwrite last signal output
 931          */
 932         if (!terse_output)
 933                 log_info("\n");
 934
 935         for (i = 0; i < nr_ts; i++) {
 936                 ts = &threadstats[i];
 937                 rs = &runstats[ts->groupid];
 938
 939                 if (is_backend)
 940                         fio_server_send_ts(ts, rs);
 941                 else if (terse_output)
 942                         show_thread_status_terse(ts, rs);
 943                 else
 944                         show_thread_status(ts, rs);
 945         }
 946
 947         if (!terse_output) {
 948                 for (i = 0; i < groupid + 1; i++) {
 949                         rs = &runstats[i];
 950
 951                         rs->groupid = i;
 952                         if (is_backend)
 953                                 fio_server_send_gs(rs);
 954                         else
 955                                 show_group_stats(rs);
 956                 }
 957
 958                 if (is_backend)
 959                         fio_server_send_du();
 960                 else
 961                         show_disk_util();
 962
 963                 free_disk_util();
 964         }
 965
 966         free(runstats);
 967         free(threadstats);
 968 }
 969
 970 static inline void add_stat_sample(struct io_stat *is, unsigned long data)
 971 {
 972         double val = data;
 973         double delta;
 974
 975         if (data > is->max_val)
 976                 is->max_val = data;
 977         if (data < is->min_val)
 978                 is->min_val = data;
 979
 980         delta = val - is->mean.u.f;
 981         if (delta) {
 982                 is->mean.u.f += delta / (is->samples + 1.0);
 983                 is->S.u.f += delta * (val - is->mean.u.f);
 984         }
 985
 986         is->samples++;
 987 }
 988
 989 static void __add_log_sample(struct io_log *iolog, unsigned long val,
 990                              enum fio_ddir ddir, unsigned int bs,
 991                              unsigned long t)
 992 {
 993         const int nr_samples = iolog->nr_samples;
 994
 995         if (iolog->nr_samples == iolog->max_samples) {
 996                 int new_size = sizeof(struct io_sample) * iolog->max_samples*2;
 997
 998                 iolog->log = realloc(iolog->log, new_size);
 999                 iolog->max_samples <<= 1;
1000         }
1001
1002         iolog->log[nr_samples].val = val;
1003         iolog->log[nr_samples].time = t;
1004         iolog->log[nr_samples].ddir = ddir;
1005         iolog->log[nr_samples].bs = bs;
1006         iolog->nr_samples++;
1007 }
1008
1009 static void add_log_sample(struct thread_data *td, struct io_log *iolog,
1010                            unsigned long val, enum fio_ddir ddir,
1011                            unsigned int bs)
1012 {
1013         if (!ddir_rw(ddir))
1014                 return;
1015
1016         __add_log_sample(iolog, val, ddir, bs, mtime_since_now(&td->epoch));
1017 }
1018
1019 void add_agg_sample(unsigned long val, enum fio_ddir ddir, unsigned int bs)
1020 {
1021         struct io_log *iolog;
1022
1023         if (!ddir_rw(ddir))
1024                 return;
1025
1026         iolog = agg_io_log[ddir];
1027         __add_log_sample(iolog, val, ddir, bs, mtime_since_genesis());
1028 }
1029
1030 static void add_clat_percentile_sample(struct thread_stat *ts,
1031                                 unsigned long usec, enum fio_ddir ddir)
1032 {
1033         unsigned int idx = plat_val_to_idx(usec);
1034         assert(idx < FIO_IO_U_PLAT_NR);
1035
1036         ts->io_u_plat[ddir][idx]++;
1037 }
1038
1039 void add_clat_sample(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir,
1040                      unsigned long usec, unsigned int bs)
1041 {
1042         struct thread_stat *ts = &td->ts;
1043
1044         if (!ddir_rw(ddir))
1045                 return;
1046
1047         add_stat_sample(&ts->clat_stat[ddir], usec);
1048
1049         if (td->clat_log)
1050                 add_log_sample(td, td->clat_log, usec, ddir, bs);
1051
1052         if (ts->clat_percentiles)
1053                 add_clat_percentile_sample(ts, usec, ddir);
1054 }
1055
1056 void add_slat_sample(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir,
1057                      unsigned long usec, unsigned int bs)
1058 {
1059         struct thread_stat *ts = &td->ts;
1060
1061         if (!ddir_rw(ddir))
1062                 return;
1063
1064         add_stat_sample(&ts->slat_stat[ddir], usec);
1065
1066         if (td->slat_log)
1067                 add_log_sample(td, td->slat_log, usec, ddir, bs);
1068 }
1069
1070 void add_lat_sample(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir,
1071                     unsigned long usec, unsigned int bs)
1072 {
1073         struct thread_stat *ts = &td->ts;
1074
1075         if (!ddir_rw(ddir))
1076                 return;
1077
1078         add_stat_sample(&ts->lat_stat[ddir], usec);
1079
1080         if (td->lat_log)
1081                 add_log_sample(td, td->lat_log, usec, ddir, bs);
1082 }
1083
1084 void add_bw_sample(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir, unsigned int bs,
1085                    struct timeval *t)
1086 {
1087         struct thread_stat *ts = &td->ts;
1088         unsigned long spent, rate;
1089
1090         if (!ddir_rw(ddir))
1091                 return;
1092
1093         spent = mtime_since(&td->bw_sample_time, t);
1094         if (spent < td->o.bw_avg_time)
1095                 return;
1096
1097         rate = (td->this_io_bytes[ddir] - td->stat_io_bytes[ddir]) *
1098                         1000 / spent / 1024;
1099         add_stat_sample(&ts->bw_stat[ddir], rate);
1100
1101         if (td->bw_log)
1102                 add_log_sample(td, td->bw_log, rate, ddir, bs);
1103
1104         fio_gettime(&td->bw_sample_time, NULL);
1105         td->stat_io_bytes[ddir] = td->this_io_bytes[ddir];
1106 }
1107
1108 void add_iops_sample(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir,
1109                      struct timeval *t)
1110 {
1111         struct thread_stat *ts = &td->ts;
1112         unsigned long spent, iops;
1113
1114         if (!ddir_rw(ddir))
1115                 return;
1116
1117         spent = mtime_since(&td->iops_sample_time, t);
1118         if (spent < td->o.iops_avg_time)
1119                 return;
1120
1121         iops = ((td->this_io_blocks[ddir] - td->stat_io_blocks[ddir]) * 1000) / spent;
1122
1123         add_stat_sample(&ts->iops_stat[ddir], iops);
1124
1125         if (td->iops_log) {
1126                 assert(iops);
1127                 add_log_sample(td, td->iops_log, iops, ddir, 0);
1128         }
1129
1130         fio_gettime(&td->iops_sample_time, NULL);
1131         td->stat_io_blocks[ddir] = td->this_io_blocks[ddir];
1132 }