stat.c

   1 #include <stdio.h>
   2 #include <string.h>
   3 #include <sys/time.h>
   4 #include <sys/types.h>
   5 #include <sys/stat.h>
   6 #include <dirent.h>
   7 #include <libgen.h>
   8 #include <math.h>
   9
  10 #include "fio.h"
  11 #include "diskutil.h"
  12 #include "lib/ieee754.h"
  13
  14 void update_rusage_stat(struct thread_data *td)
  15 {
  16         struct thread_stat *ts = &td->ts;
  17
  18         getrusage(RUSAGE_SELF, &td->ru_end);
  19
  20         ts->usr_time += mtime_since(&td->ru_start.ru_utime,
  21                                         &td->ru_end.ru_utime);
  22         ts->sys_time += mtime_since(&td->ru_start.ru_stime,
  23                                         &td->ru_end.ru_stime);
  24         ts->ctx += td->ru_end.ru_nvcsw + td->ru_end.ru_nivcsw
  25                         - (td->ru_start.ru_nvcsw + td->ru_start.ru_nivcsw);
  26         ts->minf += td->ru_end.ru_minflt - td->ru_start.ru_minflt;
  27         ts->majf += td->ru_end.ru_majflt - td->ru_start.ru_majflt;
  28
  29         memcpy(&td->ru_start, &td->ru_end, sizeof(td->ru_end));
  30 }
  31
  32 /*
  33  * Given a latency, return the index of the corresponding bucket in
  34  * the structure tracking percentiles.
  35  *
  36  * (1) find the group (and error bits) that the value (latency)
  37  * belongs to by looking at its MSB. (2) find the bucket number in the
  38  * group by looking at the index bits.
  39  *
  40  */
  41 static unsigned int plat_val_to_idx(unsigned int val)
  42 {
  43         unsigned int msb, error_bits, base, offset, idx;
  44
  45         /* Find MSB starting from bit 0 */
  46         if (val == 0)
  47                 msb = 0;
  48         else
  49                 msb = (sizeof(val)*8) - __builtin_clz(val) - 1;
  50
  51         /*
  52          * MSB <= (FIO_IO_U_PLAT_BITS-1), cannot be rounded off. Use
  53          * all bits of the sample as index
  54          */
  55         if (msb <= FIO_IO_U_PLAT_BITS)
  56                 return val;
  57
  58         /* Compute the number of error bits to discard*/
  59         error_bits = msb - FIO_IO_U_PLAT_BITS;
  60
  61         /* Compute the number of buckets before the group */
  62         base = (error_bits + 1) << FIO_IO_U_PLAT_BITS;
  63
  64         /*
  65          * Discard the error bits and apply the mask to find the
  66          * index for the buckets in the group
  67          */
  68         offset = (FIO_IO_U_PLAT_VAL - 1) & (val >> error_bits);
  69
  70         /* Make sure the index does not exceed (array size - 1) */
  71         idx = (base + offset) < (FIO_IO_U_PLAT_NR - 1)?
  72                 (base + offset) : (FIO_IO_U_PLAT_NR - 1);
  73
  74         return idx;
  75 }
  76
  77 /*
  78  * Convert the given index of the bucket array to the value
  79  * represented by the bucket
  80  */
  81 static unsigned int plat_idx_to_val(unsigned int idx)
  82 {
  83         unsigned int error_bits, k, base;
  84
  85         assert(idx < FIO_IO_U_PLAT_NR);
  86
  87         /* MSB <= (FIO_IO_U_PLAT_BITS-1), cannot be rounded off. Use
  88          * all bits of the sample as index */
  89         if (idx < (FIO_IO_U_PLAT_VAL << 1) )
  90                 return idx;
  91
  92         /* Find the group and compute the minimum value of that group */
  93         error_bits = (idx >> FIO_IO_U_PLAT_BITS) -1;
  94         base = 1 << (error_bits + FIO_IO_U_PLAT_BITS);
  95
  96         /* Find its bucket number of the group */
  97         k = idx % FIO_IO_U_PLAT_VAL;
  98
  99         /* Return the mean of the range of the bucket */
 100         return base + ((k + 0.5) * (1 << error_bits));
 101 }
 102
 103 static int double_cmp(const void *a, const void *b)
 104 {
 105         const fio_fp64_t fa = *(const fio_fp64_t *) a;
 106         const fio_fp64_t fb = *(const fio_fp64_t *) b;
 107         int cmp = 0;
 108
 109         if (fa.u.f > fb.u.f)
 110                 cmp = 1;
 111         else if (fa.u.f < fb.u.f)
 112                 cmp = -1;
 113
 114         return cmp;
 115 }
 116
 117 static unsigned int calc_clat_percentiles(unsigned int *io_u_plat,
 118                                           unsigned long nr, fio_fp64_t *plist,
 119                                           unsigned int **output,
 120                                           unsigned int *maxv,
 121                                           unsigned int *minv)
 122 {
 123         unsigned long sum = 0;
 124         unsigned int len, i, j = 0;
 125         unsigned int oval_len = 0;
 126         unsigned int *ovals = NULL;
 127         int is_last;
 128
 129         *minv = -1U;
 130         *maxv = 0;
 131
 132         len = 0;
 133         while (len < FIO_IO_U_LIST_MAX_LEN && plist[len].u.f != 0.0)
 134                 len++;
 135
 136         if (!len)
 137                 return 0;
 138
 139         /*
 140          * Sort the percentile list. Note that it may already be sorted if
 141          * we are using the default values, but since it's a short list this
 142          * isn't a worry. Also note that this does not work for NaN values.
 143          */
 144         if (len > 1)
 145                 qsort((void*)plist, len, sizeof(plist[0]), double_cmp);
 146
 147         /*
 148          * Calculate bucket values, note down max and min values
 149          */
 150         is_last = 0;
 151         for (i = 0; i < FIO_IO_U_PLAT_NR && !is_last; i++) {
 152                 sum += io_u_plat[i];
 153                 while (sum >= (plist[j].u.f / 100.0 * nr)) {
 154                         assert(plist[j].u.f <= 100.0);
 155
 156                         if (j == oval_len) {
 157                                 oval_len += 100;
 158                                 ovals = realloc(ovals, oval_len * sizeof(unsigned int));
 159                         }
 160
 161                         ovals[j] = plat_idx_to_val(i);
 162                         if (ovals[j] < *minv)
 163                                 *minv = ovals[j];
 164                         if (ovals[j] > *maxv)
 165                                 *maxv = ovals[j];
 166
 167                         is_last = (j == len - 1);
 168                         if (is_last)
 169                                 break;
 170
 171                         j++;
 172                 }
 173         }
 174
 175         *output = ovals;
 176         return len;
 177 }
 178
 179 /*
 180  * Find and display the p-th percentile of clat
 181  */
 182 static void show_clat_percentiles(unsigned int *io_u_plat, unsigned long nr,
 183                                   fio_fp64_t *plist)
 184 {
 185         unsigned int len, j = 0, minv, maxv;
 186         unsigned int *ovals;
 187         int is_last, scale_down;
 188
 189         len = calc_clat_percentiles(io_u_plat, nr, plist, &ovals, &maxv, &minv);
 190         if (!len)
 191                 goto out;
 192
 193         /*
 194          * We default to usecs, but if the value range is such that we
 195          * should scale down to msecs, do that.
 196          */
 197         if (minv > 2000 && maxv > 99999) {
 198                 scale_down = 1;
 199                 log_info("    clat percentiles (msec):\n     |");
 200         } else {
 201                 scale_down = 0;
 202                 log_info("    clat percentiles (usec):\n     |");
 203         }
 204
 205         for (j = 0; j < len; j++) {
 206                 char fbuf[8];
 207
 208                 /* for formatting */
 209                 if (j != 0 && (j % 4) == 0)
 210                         log_info("     |");
 211
 212                 /* end of the list */
 213                 is_last = (j == len - 1);
 214
 215                 if (plist[j].u.f < 10.0)
 216                         sprintf(fbuf, " %2.2f", plist[j].u.f);
 217                 else
 218                         sprintf(fbuf, "%2.2f", plist[j].u.f);
 219
 220                 if (scale_down)
 221                         ovals[j] = (ovals[j] + 999) / 1000;
 222
 223                 log_info(" %sth=[%5u]%c", fbuf, ovals[j], is_last ? '\n' : ',');
 224
 225                 if (is_last)
 226                         break;
 227
 228                 if (j % 4 == 3) /* for formatting */
 229                         log_info("\n");
 230         }
 231
 232 out:
 233         if (ovals)
 234                 free(ovals);
 235 }
 236
 237 static int calc_lat(struct io_stat *is, unsigned long *min, unsigned long *max,
 238                     double *mean, double *dev)
 239 {
 240         double n = is->samples;
 241
 242         if (is->samples == 0)
 243                 return 0;
 244
 245         *min = is->min_val;
 246         *max = is->max_val;
 247
 248         n = (double) is->samples;
 249         *mean = is->mean.u.f;
 250
 251         if (n > 1.0)
 252                 *dev = sqrt(is->S.u.f / (n - 1.0));
 253         else
 254                 *dev = 0;
 255
 256         return 1;
 257 }
 258
 259 void show_group_stats(struct group_run_stats *rs)
 260 {
 261         char *p1, *p2, *p3, *p4;
 262         const char *ddir_str[] = { "   READ", "  WRITE" };
 263         int i;
 264
 265         log_info("\nRun status group %d (all jobs):\n", rs->groupid);
 266
 267         for (i = 0; i <= DDIR_WRITE; i++) {
 268                 const int i2p = is_power_of_2(rs->kb_base);
 269
 270                 if (!rs->max_run[i])
 271                         continue;
 272
 273                 p1 = num2str(rs->io_kb[i], 6, rs->kb_base, i2p);
 274                 p2 = num2str(rs->agg[i], 6, rs->kb_base, i2p);
 275                 p3 = num2str(rs->min_bw[i], 6, rs->kb_base, i2p);
 276                 p4 = num2str(rs->max_bw[i], 6, rs->kb_base, i2p);
 277
 278                 log_info("%s: io=%sB, aggrb=%sB/s, minb=%sB/s, maxb=%sB/s,"
 279                          " mint=%llumsec, maxt=%llumsec\n", ddir_str[i], p1, p2,
 280                                                 p3, p4, rs->min_run[i],
 281                                                 rs->max_run[i]);
 282
 283                 free(p1);
 284                 free(p2);
 285                 free(p3);
 286                 free(p4);
 287         }
 288 }
 289
 290 #define ts_total_io_u(ts)       \
 291         ((ts)->total_io_u[0] + (ts)->total_io_u[1])
 292
 293 static void stat_calc_dist(unsigned int *map, unsigned long total,
 294                            double *io_u_dist)
 295 {
 296         int i;
 297
 298         /*
 299          * Do depth distribution calculations
 300          */
 301         for (i = 0; i < FIO_IO_U_MAP_NR; i++) {
 302                 if (total) {
 303                         io_u_dist[i] = (double) map[i] / (double) total;
 304                         io_u_dist[i] *= 100.0;
 305                         if (io_u_dist[i] < 0.1 && map[i])
 306                                 io_u_dist[i] = 0.1;
 307                 } else
 308                         io_u_dist[i] = 0.0;
 309         }
 310 }
 311
 312 static void stat_calc_lat(struct thread_stat *ts, double *dst,
 313                           unsigned int *src, int nr)
 314 {
 315         unsigned long total = ts_total_io_u(ts);
 316         int i;
 317
 318         /*
 319          * Do latency distribution calculations
 320          */
 321         for (i = 0; i < nr; i++) {
 322                 if (total) {
 323                         dst[i] = (double) src[i] / (double) total;
 324                         dst[i] *= 100.0;
 325                         if (dst[i] < 0.01 && src[i])
 326                                 dst[i] = 0.01;
 327                 } else
 328                         dst[i] = 0.0;
 329         }
 330 }
 331
 332 static void stat_calc_lat_u(struct thread_stat *ts, double *io_u_lat)
 333 {
 334         stat_calc_lat(ts, io_u_lat, ts->io_u_lat_u, FIO_IO_U_LAT_U_NR);
 335 }
 336
 337 static void stat_calc_lat_m(struct thread_stat *ts, double *io_u_lat)
 338 {
 339         stat_calc_lat(ts, io_u_lat, ts->io_u_lat_m, FIO_IO_U_LAT_M_NR);
 340 }
 341
 342 static int usec_to_msec(unsigned long *min, unsigned long *max, double *mean,
 343                         double *dev)
 344 {
 345         if (*min > 1000 && *max > 1000 && *mean > 1000.0 && *dev > 1000.0) {
 346                 *min /= 1000;
 347                 *max /= 1000;
 348                 *mean /= 1000.0;
 349                 *dev /= 1000.0;
 350                 return 0;
 351         }
 352
 353         return 1;
 354 }
 355
 356 static void show_ddir_status(struct group_run_stats *rs, struct thread_stat *ts,
 357                              int ddir)
 358 {
 359         const char *ddir_str[] = { "read ", "write" };
 360         unsigned long min, max, runt;
 361         unsigned long long bw, iops;
 362         double mean, dev;
 363         char *io_p, *bw_p, *iops_p;
 364         int i2p;
 365
 366         assert(ddir_rw(ddir));
 367
 368         if (!ts->runtime[ddir])
 369                 return;
 370
 371         i2p = is_power_of_2(rs->kb_base);
 372         runt = ts->runtime[ddir];
 373
 374         bw = (1000 * ts->io_bytes[ddir]) / runt;
 375         io_p = num2str(ts->io_bytes[ddir], 6, 1, i2p);
 376         bw_p = num2str(bw, 6, 1, i2p);
 377
 378         iops = (1000 * (uint64_t)ts->total_io_u[ddir]) / runt;
 379         iops_p = num2str(iops, 6, 1, 0);
 380
 381         log_info("  %s: io=%sB, bw=%sB/s, iops=%s, runt=%6llumsec\n",
 382                                         ddir_str[ddir], io_p, bw_p, iops_p,
 383                                         ts->runtime[ddir]);
 384
 385         free(io_p);
 386         free(bw_p);
 387         free(iops_p);
 388
 389         if (calc_lat(&ts->slat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev)) {
 390                 const char *base = "(usec)";
 391                 char *minp, *maxp;
 392
 393                 if (!usec_to_msec(&min, &max, &mean, &dev))
 394                         base = "(msec)";
 395
 396                 minp = num2str(min, 6, 1, 0);
 397                 maxp = num2str(max, 6, 1, 0);
 398
 399                 log_info("    slat %s: min=%s, max=%s, avg=%5.02f,"
 400                          " stdev=%5.02f\n", base, minp, maxp, mean, dev);
 401
 402                 free(minp);
 403                 free(maxp);
 404         }
 405         if (calc_lat(&ts->clat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev)) {
 406                 const char *base = "(usec)";
 407                 char *minp, *maxp;
 408
 409                 if (!usec_to_msec(&min, &max, &mean, &dev))
 410                         base = "(msec)";
 411
 412                 minp = num2str(min, 6, 1, 0);
 413                 maxp = num2str(max, 6, 1, 0);
 414
 415                 log_info("    clat %s: min=%s, max=%s, avg=%5.02f,"
 416                          " stdev=%5.02f\n", base, minp, maxp, mean, dev);
 417
 418                 free(minp);
 419                 free(maxp);
 420         }
 421         if (calc_lat(&ts->lat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev)) {
 422                 const char *base = "(usec)";
 423                 char *minp, *maxp;
 424
 425                 if (!usec_to_msec(&min, &max, &mean, &dev))
 426                         base = "(msec)";
 427
 428                 minp = num2str(min, 6, 1, 0);
 429                 maxp = num2str(max, 6, 1, 0);
 430
 431                 log_info("     lat %s: min=%s, max=%s, avg=%5.02f,"
 432                          " stdev=%5.02f\n", base, minp, maxp, mean, dev);
 433
 434                 free(minp);
 435                 free(maxp);
 436         }
 437         if (ts->clat_percentiles) {
 438                 show_clat_percentiles(ts->io_u_plat[ddir],
 439                                         ts->clat_stat[ddir].samples,
 440                                         ts->percentile_list);
 441         }
 442         if (calc_lat(&ts->bw_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev)) {
 443                 double p_of_agg;
 444                 const char *bw_str = "KB";
 445
 446                 p_of_agg = mean * 100 / (double) rs->agg[ddir];
 447                 if (p_of_agg > 100.0)
 448                         p_of_agg = 100.0;
 449
 450                 if (mean > 999999.9) {
 451                         min /= 1000.0;
 452                         max /= 1000.0;
 453                         mean /= 1000.0;
 454                         dev /= 1000.0;
 455                         bw_str = "MB";
 456                 }
 457
 458                 log_info("    bw (%s/s)  : min=%5lu, max=%5lu, per=%3.2f%%,"
 459                          " avg=%5.02f, stdev=%5.02f\n", bw_str, min, max,
 460                                                         p_of_agg, mean, dev);
 461         }
 462 }
 463
 464 static int show_lat(double *io_u_lat, int nr, const char **ranges,
 465                     const char *msg)
 466 {
 467         int new_line = 1, i, line = 0, shown = 0;
 468
 469         for (i = 0; i < nr; i++) {
 470                 if (io_u_lat[i] <= 0.0)
 471                         continue;
 472                 shown = 1;
 473                 if (new_line) {
 474                         if (line)
 475                                 log_info("\n");
 476                         log_info("    lat (%s) : ", msg);
 477                         new_line = 0;
 478                         line = 0;
 479                 }
 480                 if (line)
 481                         log_info(", ");
 482                 log_info("%s%3.2f%%", ranges[i], io_u_lat[i]);
 483                 line++;
 484                 if (line == 5)
 485                         new_line = 1;
 486         }
 487
 488         if (shown)
 489                 log_info("\n");
 490
 491         return shown;
 492 }
 493
 494 static void show_lat_u(double *io_u_lat_u)
 495 {
 496         const char *ranges[] = { "2=", "4=", "10=", "20=", "50=", "100=",
 497                                  "250=", "500=", "750=", "1000=", };
 498
 499         show_lat(io_u_lat_u, FIO_IO_U_LAT_U_NR, ranges, "usec");
 500 }
 501
 502 static void show_lat_m(double *io_u_lat_m)
 503 {
 504         const char *ranges[] = { "2=", "4=", "10=", "20=", "50=", "100=",
 505                                  "250=", "500=", "750=", "1000=", "2000=",
 506                                  ">=2000=", };
 507
 508         show_lat(io_u_lat_m, FIO_IO_U_LAT_M_NR, ranges, "msec");
 509 }
 510
 511 static void show_latencies(double *io_u_lat_u, double *io_u_lat_m)
 512 {
 513         show_lat_u(io_u_lat_u);
 514         show_lat_m(io_u_lat_m);
 515 }
 516
 517 void show_thread_status(struct thread_stat *ts, struct group_run_stats *rs)
 518 {
 519         double usr_cpu, sys_cpu;
 520         unsigned long runtime;
 521         double io_u_dist[FIO_IO_U_MAP_NR];
 522         double io_u_lat_u[FIO_IO_U_LAT_U_NR];
 523         double io_u_lat_m[FIO_IO_U_LAT_M_NR];
 524
 525         if (!(ts->io_bytes[0] + ts->io_bytes[1]) &&
 526             !(ts->total_io_u[0] + ts->total_io_u[1]))
 527                 return;
 528
 529         if (!ts->error) {
 530                 log_info("%s: (groupid=%d, jobs=%d): err=%2d: pid=%d\n",
 531                                         ts->name, ts->groupid, ts->members,
 532                                         ts->error, (int) ts->pid);
 533         } else {
 534                 log_info("%s: (groupid=%d, jobs=%d): err=%2d (%s): pid=%d\n",
 535                                         ts->name, ts->groupid, ts->members,
 536                                         ts->error, ts->verror, (int) ts->pid);
 537         }
 538
 539         if (strlen(ts->description))
 540                 log_info("  Description  : [%s]\n", ts->description);
 541
 542         if (ts->io_bytes[DDIR_READ])
 543                 show_ddir_status(rs, ts, DDIR_READ);
 544         if (ts->io_bytes[DDIR_WRITE])
 545                 show_ddir_status(rs, ts, DDIR_WRITE);
 546
 547         stat_calc_lat_u(ts, io_u_lat_u);
 548         stat_calc_lat_m(ts, io_u_lat_m);
 549         show_latencies(io_u_lat_u, io_u_lat_m);
 550
 551         runtime = ts->total_run_time;
 552         if (runtime) {
 553                 double runt = (double) runtime;
 554
 555                 usr_cpu = (double) ts->usr_time * 100 / runt;
 556                 sys_cpu = (double) ts->sys_time * 100 / runt;
 557         } else {
 558                 usr_cpu = 0;
 559                 sys_cpu = 0;
 560         }
 561
 562         log_info("  cpu          : usr=%3.2f%%, sys=%3.2f%%, ctx=%lu, majf=%lu,"
 563                  " minf=%lu\n", usr_cpu, sys_cpu, ts->ctx, ts->majf, ts->minf);
 564
 565         stat_calc_dist(ts->io_u_map, ts_total_io_u(ts), io_u_dist);
 566         log_info("  IO depths    : 1=%3.1f%%, 2=%3.1f%%, 4=%3.1f%%, 8=%3.1f%%,"
 567                  " 16=%3.1f%%, 32=%3.1f%%, >=64=%3.1f%%\n", io_u_dist[0],
 568                                         io_u_dist[1], io_u_dist[2],
 569                                         io_u_dist[3], io_u_dist[4],
 570                                         io_u_dist[5], io_u_dist[6]);
 571
 572         stat_calc_dist(ts->io_u_submit, ts->total_submit, io_u_dist);
 573         log_info("     submit    : 0=%3.1f%%, 4=%3.1f%%, 8=%3.1f%%, 16=%3.1f%%,"
 574                  " 32=%3.1f%%, 64=%3.1f%%, >=64=%3.1f%%\n", io_u_dist[0],
 575                                         io_u_dist[1], io_u_dist[2],
 576                                         io_u_dist[3], io_u_dist[4],
 577                                         io_u_dist[5], io_u_dist[6]);
 578         stat_calc_dist(ts->io_u_complete, ts->total_complete, io_u_dist);
 579         log_info("     complete  : 0=%3.1f%%, 4=%3.1f%%, 8=%3.1f%%, 16=%3.1f%%,"
 580                  " 32=%3.1f%%, 64=%3.1f%%, >=64=%3.1f%%\n", io_u_dist[0],
 581                                         io_u_dist[1], io_u_dist[2],
 582                                         io_u_dist[3], io_u_dist[4],
 583                                         io_u_dist[5], io_u_dist[6]);
 584         log_info("     issued    : total=r=%lu/w=%lu/d=%lu,"
 585                                  " short=r=%lu/w=%lu/d=%lu\n",
 586                                         ts->total_io_u[0], ts->total_io_u[1],
 587                                         ts->total_io_u[2],
 588                                         ts->short_io_u[0], ts->short_io_u[1],
 589                                         ts->short_io_u[2]);
 590         if (ts->continue_on_error) {
 591                 log_info("     errors    : total=%lu, first_error=%d/<%s>\n",
 592                                         ts->total_err_count,
 593                                         ts->first_error,
 594                                         strerror(ts->first_error));
 595         }
 596 }
 597
 598 static void show_ddir_status_terse(struct thread_stat *ts,
 599                                    struct group_run_stats *rs, int ddir)
 600 {
 601         unsigned long min, max;
 602         unsigned long long bw, iops;
 603         unsigned int *ovals = NULL;
 604         double mean, dev;
 605         unsigned int len, minv, maxv;
 606         int i;
 607
 608         assert(ddir_rw(ddir));
 609
 610         iops = bw = 0;
 611         if (ts->runtime[ddir]) {
 612                 uint64_t runt = ts->runtime[ddir];
 613
 614                 bw = ts->io_bytes[ddir] / runt;
 615                 iops = (1000 * (uint64_t) ts->total_io_u[ddir]) / runt;
 616         }
 617
 618         log_info(";%llu;%llu;%llu;%llu", ts->io_bytes[ddir] >> 10, bw, iops,
 619                                                         ts->runtime[ddir]);
 620
 621         if (calc_lat(&ts->slat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev))
 622                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", min, max, mean, dev);
 623         else
 624                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", 0UL, 0UL, 0.0, 0.0);
 625
 626         if (calc_lat(&ts->clat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev))
 627                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", min, max, mean, dev);
 628         else
 629                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", 0UL, 0UL, 0.0, 0.0);
 630
 631         if (calc_lat(&ts->lat_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev))
 632                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", min, max, mean, dev);
 633         else
 634                 log_info(";%lu;%lu;%f;%f", 0UL, 0UL, 0.0, 0.0);
 635
 636         if (ts->clat_percentiles) {
 637                 len = calc_clat_percentiles(ts->io_u_plat[ddir],
 638                                         ts->clat_stat[ddir].samples,
 639                                         ts->percentile_list, &ovals, &maxv,
 640                                         &minv);
 641         } else
 642                 len = 0;
 643
 644         for (i = 0; i < FIO_IO_U_LIST_MAX_LEN; i++) {
 645                 if (i >= len) {
 646                         log_info(";0%%=0");
 647                         continue;
 648                 }
 649                 log_info(";%2.2f%%=%u", ts->percentile_list[i].u.f, ovals[i]);
 650         }
 651         if (ovals)
 652                 free(ovals);
 653
 654         if (calc_lat(&ts->bw_stat[ddir], &min, &max, &mean, &dev)) {
 655                 double p_of_agg;
 656
 657                 p_of_agg = mean * 100 / (double) rs->agg[ddir];
 658                 log_info(";%lu;%lu;%f%%;%f;%f", min, max, p_of_agg, mean, dev);
 659         } else
 660                 log_info(";%lu;%lu;%f%%;%f;%f", 0UL, 0UL, 0.0, 0.0, 0.0);
 661 }
 662
 663 #define FIO_TERSE_VERSION       "3"
 664
 665 static void show_thread_status_terse(struct thread_stat *ts,
 666                                      struct group_run_stats *rs)
 667 {
 668         double io_u_dist[FIO_IO_U_MAP_NR];
 669         double io_u_lat_u[FIO_IO_U_LAT_U_NR];
 670         double io_u_lat_m[FIO_IO_U_LAT_M_NR];
 671         double usr_cpu, sys_cpu;
 672         int i;
 673
 674         /* General Info */
 675         log_info("%s;%s;%s;%d;%d", FIO_TERSE_VERSION, fio_version_string,
 676                                         ts->name, ts->groupid, ts->error);
 677         /* Log Read Status */
 678         show_ddir_status_terse(ts, rs, 0);
 679         /* Log Write Status */
 680         show_ddir_status_terse(ts, rs, 1);
 681
 682         /* CPU Usage */
 683         if (ts->total_run_time) {
 684                 double runt = (double) ts->total_run_time;
 685
 686                 usr_cpu = (double) ts->usr_time * 100 / runt;
 687                 sys_cpu = (double) ts->sys_time * 100 / runt;
 688         } else {
 689                 usr_cpu = 0;
 690                 sys_cpu = 0;
 691         }
 692
 693         log_info(";%f%%;%f%%;%lu;%lu;%lu", usr_cpu, sys_cpu, ts->ctx, ts->majf,
 694                                                                 ts->minf);
 695
 696         /* Calc % distribution of IO depths, usecond, msecond latency */
 697         stat_calc_dist(ts->io_u_map, ts_total_io_u(ts), io_u_dist);
 698         stat_calc_lat_u(ts, io_u_lat_u);
 699         stat_calc_lat_m(ts, io_u_lat_m);
 700
 701         /* Only show fixed 7 I/O depth levels*/
 702         log_info(";%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%;%3.1f%%",
 703                         io_u_dist[0], io_u_dist[1], io_u_dist[2], io_u_dist[3],
 704                         io_u_dist[4], io_u_dist[5], io_u_dist[6]);
 705
 706         /* Microsecond latency */
 707         for (i = 0; i < FIO_IO_U_LAT_U_NR; i++)
 708                 log_info(";%3.2f%%", io_u_lat_u[i]);
 709         /* Millisecond latency */
 710         for (i = 0; i < FIO_IO_U_LAT_M_NR; i++)
 711                 log_info(";%3.2f%%", io_u_lat_m[i]);
 712
 713         /* disk util stats, if any */
 714         show_disk_util(1);
 715
 716         /* Additional output if continue_on_error set - default off*/
 717         if (ts->continue_on_error)
 718                 log_info(";%lu;%d", ts->total_err_count, ts->first_error);
 719         log_info("\n");
 720
 721         /* Additional output if description is set */
 722         if (strlen(ts->description))
 723                 log_info(";%s", ts->description);
 724 }
 725
 726 static void sum_stat(struct io_stat *dst, struct io_stat *src, int nr)
 727 {
 728         double mean, S;
 729
 730         if (src->samples == 0)
 731                 return;
 732
 733         dst->min_val = min(dst->min_val, src->min_val);
 734         dst->max_val = max(dst->max_val, src->max_val);
 735
 736         /*
 737          * Compute new mean and S after the merge
 738          * <http://en.wikipedia.org/wiki/Algorithms_for_calculating_variance
 739          *  #Parallel_algorithm>
 740          */
 741         if (nr == 1) {
 742                 mean = src->mean.u.f;
 743                 S = src->S.u.f;
 744         } else {
 745                 double delta = src->mean.u.f - dst->mean.u.f;
 746
 747                 mean = ((src->mean.u.f * src->samples) +
 748                         (dst->mean.u.f * dst->samples)) /
 749                         (dst->samples + src->samples);
 750
 751                 S =  src->S.u.f + dst->S.u.f + pow(delta, 2.0) *
 752                         (dst->samples * src->samples) /
 753                         (dst->samples + src->samples);
 754         }
 755
 756         dst->samples += src->samples;
 757         dst->mean.u.f = mean;
 758         dst->S.u.f = S;
 759 }
 760
 761 void sum_group_stats(struct group_run_stats *dst, struct group_run_stats *src)
 762 {
 763         int i;
 764
 765         for (i = 0; i < 2; i++) {
 766                 if (dst->max_run[i] < src->max_run[i])
 767                         dst->max_run[i] = src->max_run[i];
 768                 if (dst->min_run[i] && dst->min_run[i] > src->min_run[i])
 769                         dst->min_run[i] = src->min_run[i];
 770                 if (dst->max_bw[i] < src->max_bw[i])
 771                         dst->max_bw[i] = src->max_bw[i];
 772                 if (dst->min_bw[i] && dst->min_bw[i] > src->min_bw[i])
 773                         dst->min_bw[i] = src->min_bw[i];
 774
 775                 dst->io_kb[i] += src->io_kb[i];
 776                 dst->agg[i] += src->agg[i];
 777         }
 778
 779 }
 780
 781 void sum_thread_stats(struct thread_stat *dst, struct thread_stat *src, int nr)
 782 {
 783         int l, k;
 784
 785         for (l = 0; l <= DDIR_WRITE; l++) {
 786                 sum_stat(&dst->clat_stat[l], &src->clat_stat[l], nr);
 787                 sum_stat(&dst->slat_stat[l], &src->slat_stat[l], nr);
 788                 sum_stat(&dst->lat_stat[l], &src->lat_stat[l], nr);
 789                 sum_stat(&dst->bw_stat[l], &src->bw_stat[l], nr);
 790
 791                 dst->io_bytes[l] += src->io_bytes[l];
 792
 793                 if (dst->runtime[l] < src->runtime[l])
 794                         dst->runtime[l] = src->runtime[l];
 795         }
 796
 797         dst->usr_time += src->usr_time;
 798         dst->sys_time += src->sys_time;
 799         dst->ctx += src->ctx;
 800         dst->majf += src->majf;
 801         dst->minf += src->minf;
 802
 803         for (k = 0; k < FIO_IO_U_MAP_NR; k++)
 804                 dst->io_u_map[k] += src->io_u_map[k];
 805         for (k = 0; k < FIO_IO_U_MAP_NR; k++)
 806                 dst->io_u_submit[k] += src->io_u_submit[k];
 807         for (k = 0; k < FIO_IO_U_MAP_NR; k++)
 808                 dst->io_u_complete[k] += src->io_u_complete[k];
 809         for (k = 0; k < FIO_IO_U_LAT_U_NR; k++)
 810                 dst->io_u_lat_u[k] += src->io_u_lat_u[k];
 811         for (k = 0; k < FIO_IO_U_LAT_M_NR; k++)
 812                 dst->io_u_lat_m[k] += src->io_u_lat_m[k];
 813
 814         for (k = 0; k <= 2; k++) {
 815                 dst->total_io_u[k] += src->total_io_u[k];
 816                 dst->short_io_u[k] += src->short_io_u[k];
 817         }
 818
 819         for (k = 0; k <= DDIR_WRITE; k++) {
 820                 int m;
 821                 for (m = 0; m < FIO_IO_U_PLAT_NR; m++)
 822                         dst->io_u_plat[k][m] += src->io_u_plat[k][m];
 823         }
 824
 825         dst->total_run_time += src->total_run_time;
 826         dst->total_submit += src->total_submit;
 827         dst->total_complete += src->total_complete;
 828 }
 829
 830 void init_group_run_stat(struct group_run_stats *gs)
 831 {
 832         memset(gs, 0, sizeof(*gs));
 833         gs->min_bw[0] = gs->min_run[0] = ~0UL;
 834         gs->min_bw[1] = gs->min_run[1] = ~0UL;
 835 }
 836
 837 void init_thread_stat(struct thread_stat *ts)
 838 {
 839         int j;
 840
 841         memset(ts, 0, sizeof(*ts));
 842
 843         for (j = 0; j <= DDIR_WRITE; j++) {
 844                 ts->lat_stat[j].min_val = -1UL;
 845                 ts->clat_stat[j].min_val = -1UL;
 846                 ts->slat_stat[j].min_val = -1UL;
 847                 ts->bw_stat[j].min_val = -1UL;
 848         }
 849         ts->groupid = -1;
 850 }
 851
 852 void show_run_stats(void)
 853 {
 854         struct group_run_stats *runstats, *rs;
 855         struct thread_data *td;
 856         struct thread_stat *threadstats, *ts;
 857         int i, j, nr_ts, last_ts, idx;
 858         int kb_base_warned = 0;
 859
 860         runstats = malloc(sizeof(struct group_run_stats) * (groupid + 1));
 861
 862         for (i = 0; i < groupid + 1; i++)
 863                 init_group_run_stat(&runstats[i]);
 864
 865         /*
 866          * find out how many threads stats we need. if group reporting isn't
 867          * enabled, it's one-per-td.
 868          */
 869         nr_ts = 0;
 870         last_ts = -1;
 871         for_each_td(td, i) {
 872                 if (!td->o.group_reporting) {
 873                         nr_ts++;
 874                         continue;
 875                 }
 876                 if (last_ts == td->groupid)
 877                         continue;
 878
 879                 last_ts = td->groupid;
 880                 nr_ts++;
 881         }
 882
 883         threadstats = malloc(nr_ts * sizeof(struct thread_stat));
 884
 885         for (i = 0; i < nr_ts; i++)
 886                 init_thread_stat(&threadstats[i]);
 887
 888         j = 0;
 889         last_ts = -1;
 890         idx = 0;
 891         for_each_td(td, i) {
 892                 if (idx && (!td->o.group_reporting ||
 893                     (td->o.group_reporting && last_ts != td->groupid))) {
 894                         idx = 0;
 895                         j++;
 896                 }
 897
 898                 last_ts = td->groupid;
 899
 900                 ts = &threadstats[j];
 901
 902                 ts->clat_percentiles = td->o.clat_percentiles;
 903                 if (td->o.overwrite_plist)
 904                         memcpy(ts->percentile_list, td->o.percentile_list, sizeof(td->o.percentile_list));
 905                 else
 906                         memcpy(ts->percentile_list, def_percentile_list, sizeof(def_percentile_list));
 907
 908                 idx++;
 909                 ts->members++;
 910
 911                 if (ts->groupid == -1) {
 912                         /*
 913                          * These are per-group shared already
 914                          */
 915                         strncpy(ts->name, td->o.name, FIO_JOBNAME_SIZE);
 916                         if (td->o.description)
 917                                 strncpy(ts->description, td->o.description,
 918                                                 FIO_JOBNAME_SIZE);
 919                         else
 920                                 memset(ts->description, 0, FIO_JOBNAME_SIZE);
 921
 922                         ts->groupid = td->groupid;
 923
 924                         /*
 925                          * first pid in group, not very useful...
 926                          */
 927                         ts->pid = td->pid;
 928
 929                         ts->kb_base = td->o.kb_base;
 930                 } else if (ts->kb_base != td->o.kb_base && !kb_base_warned) {
 931                         log_info("fio: kb_base differs for jobs in group, using"
 932                                  " %u as the base\n", ts->kb_base);
 933                         kb_base_warned = 1;
 934                 }
 935
 936                 ts->continue_on_error = td->o.continue_on_error;
 937                 ts->total_err_count += td->total_err_count;
 938                 ts->first_error = td->first_error;
 939                 if (!ts->error) {
 940                         if (!td->error && td->o.continue_on_error &&
 941                             td->first_error) {
 942                                 ts->error = td->first_error;
 943                                 strcpy(ts->verror, td->verror);
 944                         } else  if (td->error) {
 945                                 ts->error = td->error;
 946                                 strcpy(ts->verror, td->verror);
 947                         }
 948                 }
 949
 950                 sum_thread_stats(ts, &td->ts, idx);
 951         }
 952
 953         for (i = 0; i < nr_ts; i++) {
 954                 unsigned long long bw;
 955
 956                 ts = &threadstats[i];
 957                 rs = &runstats[ts->groupid];
 958                 rs->kb_base = ts->kb_base;
 959
 960                 for (j = 0; j <= DDIR_WRITE; j++) {
 961                         if (!ts->runtime[j])
 962                                 continue;
 963                         if (ts->runtime[j] < rs->min_run[j] || !rs->min_run[j])
 964                                 rs->min_run[j] = ts->runtime[j];
 965                         if (ts->runtime[j] > rs->max_run[j])
 966                                 rs->max_run[j] = ts->runtime[j];
 967
 968                         bw = 0;
 969                         if (ts->runtime[j]) {
 970                                 unsigned long runt;
 971
 972                                 runt = ts->runtime[j];
 973                                 bw = ts->io_bytes[j] / runt;
 974                         }
 975                         if (bw < rs->min_bw[j])
 976                                 rs->min_bw[j] = bw;
 977                         if (bw > rs->max_bw[j])
 978                                 rs->max_bw[j] = bw;
 979
 980                         rs->io_kb[j] += ts->io_bytes[j] / rs->kb_base;
 981                 }
 982         }
 983
 984         for (i = 0; i < groupid + 1; i++) {
 985                 unsigned long max_run[2];
 986
 987                 rs = &runstats[i];
 988                 max_run[0] = rs->max_run[0];
 989                 max_run[1] = rs->max_run[1];
 990
 991                 if (rs->max_run[0])
 992                         rs->agg[0] = (rs->io_kb[0] * 1000) / max_run[0];
 993                 if (rs->max_run[1])
 994                         rs->agg[1] = (rs->io_kb[1] * 1000) / max_run[1];
 995         }
 996
 997         /*
 998          * don't overwrite last signal output
 999          */
1000         if (!terse_output)
1001                 log_info("\n");
1002
1003         for (i = 0; i < nr_ts; i++) {
1004                 ts = &threadstats[i];
1005                 rs = &runstats[ts->groupid];
1006
1007                 if (is_backend)
1008                         fio_server_send_ts(ts, rs);
1009                 else if (terse_output)
1010                         show_thread_status_terse(ts, rs);
1011                 else
1012                         show_thread_status(ts, rs);
1013         }
1014
1015         for (i = 0; i < groupid + 1; i++) {
1016                 rs = &runstats[i];
1017
1018                 rs->groupid = i;
1019                 if (is_backend)
1020                         fio_server_send_gs(rs);
1021                 else if (!terse_output)
1022                         show_group_stats(rs);
1023         }
1024
1025         if (is_backend)
1026                 fio_server_send_du();
1027         else if (!terse_output)
1028                 show_disk_util(0);
1029
1030         free_disk_util();
1031
1032         free(runstats);
1033         free(threadstats);
1034 }
1035
1036 static inline void add_stat_sample(struct io_stat *is, unsigned long data)
1037 {
1038         double val = data;
1039         double delta;
1040
1041         if (data > is->max_val)
1042                 is->max_val = data;
1043         if (data < is->min_val)
1044                 is->min_val = data;
1045
1046         delta = val - is->mean.u.f;
1047         if (delta) {
1048                 is->mean.u.f += delta / (is->samples + 1.0);
1049                 is->S.u.f += delta * (val - is->mean.u.f);
1050         }
1051
1052         is->samples++;
1053 }
1054
1055 static void __add_log_sample(struct io_log *iolog, unsigned long val,
1056                              enum fio_ddir ddir, unsigned int bs,
1057                              unsigned long t)
1058 {
1059         const int nr_samples = iolog->nr_samples;
1060
1061         if (iolog->nr_samples == iolog->max_samples) {
1062                 int new_size = sizeof(struct io_sample) * iolog->max_samples*2;
1063
1064                 iolog->log = realloc(iolog->log, new_size);
1065                 iolog->max_samples <<= 1;
1066         }
1067
1068         iolog->log[nr_samples].val = val;
1069         iolog->log[nr_samples].time = t;
1070         iolog->log[nr_samples].ddir = ddir;
1071         iolog->log[nr_samples].bs = bs;
1072         iolog->nr_samples++;
1073 }
1074
1075 static void add_log_sample(struct thread_data *td, struct io_log *iolog,
1076                            unsigned long val, enum fio_ddir ddir,
1077                            unsigned int bs)
1078 {
1079         if (!ddir_rw(ddir))
1080                 return;
1081
1082         __add_log_sample(iolog, val, ddir, bs, mtime_since_now(&td->epoch));
1083 }
1084
1085 void add_agg_sample(unsigned long val, enum fio_ddir ddir, unsigned int bs)
1086 {
1087         struct io_log *iolog;
1088
1089         if (!ddir_rw(ddir))
1090                 return;
1091
1092         iolog = agg_io_log[ddir];
1093         __add_log_sample(iolog, val, ddir, bs, mtime_since_genesis());
1094 }
1095
1096 static void add_clat_percentile_sample(struct thread_stat *ts,
1097                                 unsigned long usec, enum fio_ddir ddir)
1098 {
1099         unsigned int idx = plat_val_to_idx(usec);
1100         assert(idx < FIO_IO_U_PLAT_NR);
1101
1102         ts->io_u_plat[ddir][idx]++;
1103 }
1104
1105 void add_clat_sample(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir,
1106                      unsigned long usec, unsigned int bs)
1107 {
1108         struct thread_stat *ts = &td->ts;
1109
1110         if (!ddir_rw(ddir))
1111                 return;
1112
1113         add_stat_sample(&ts->clat_stat[ddir], usec);
1114
1115         if (td->clat_log)
1116                 add_log_sample(td, td->clat_log, usec, ddir, bs);
1117
1118         if (ts->clat_percentiles)
1119                 add_clat_percentile_sample(ts, usec, ddir);
1120 }
1121
1122 void add_slat_sample(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir,
1123                      unsigned long usec, unsigned int bs)
1124 {
1125         struct thread_stat *ts = &td->ts;
1126
1127         if (!ddir_rw(ddir))
1128                 return;
1129
1130         add_stat_sample(&ts->slat_stat[ddir], usec);
1131
1132         if (td->slat_log)
1133                 add_log_sample(td, td->slat_log, usec, ddir, bs);
1134 }
1135
1136 void add_lat_sample(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir,
1137                     unsigned long usec, unsigned int bs)
1138 {
1139         struct thread_stat *ts = &td->ts;
1140
1141         if (!ddir_rw(ddir))
1142                 return;
1143
1144         add_stat_sample(&ts->lat_stat[ddir], usec);
1145
1146         if (td->lat_log)
1147                 add_log_sample(td, td->lat_log, usec, ddir, bs);
1148 }
1149
1150 void add_bw_sample(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir, unsigned int bs,
1151                    struct timeval *t)
1152 {
1153         struct thread_stat *ts = &td->ts;
1154         unsigned long spent, rate;
1155
1156         if (!ddir_rw(ddir))
1157                 return;
1158
1159         spent = mtime_since(&td->bw_sample_time, t);
1160         if (spent < td->o.bw_avg_time)
1161                 return;
1162
1163         rate = (td->this_io_bytes[ddir] - td->stat_io_bytes[ddir]) *
1164                         1000 / spent / 1024;
1165         add_stat_sample(&ts->bw_stat[ddir], rate);
1166
1167         if (td->bw_log)
1168                 add_log_sample(td, td->bw_log, rate, ddir, bs);
1169
1170         fio_gettime(&td->bw_sample_time, NULL);
1171         td->stat_io_bytes[ddir] = td->this_io_bytes[ddir];
1172 }
1173
1174 void add_iops_sample(struct thread_data *td, enum fio_ddir ddir,
1175                      struct timeval *t)
1176 {
1177         struct thread_stat *ts = &td->ts;
1178         unsigned long spent, iops;
1179
1180         if (!ddir_rw(ddir))
1181                 return;
1182
1183         spent = mtime_since(&td->iops_sample_time, t);
1184         if (spent < td->o.iops_avg_time)
1185                 return;
1186
1187         iops = ((td->this_io_blocks[ddir] - td->stat_io_blocks[ddir]) * 1000) / spent;
1188
1189         add_stat_sample(&ts->iops_stat[ddir], iops);
1190
1191         if (td->iops_log) {
1192                 assert(iops);
1193                 add_log_sample(td, td->iops_log, iops, ddir, 0);
1194         }
1195
1196         fio_gettime(&td->iops_sample_time, NULL);
1197         td->stat_io_blocks[ddir] = td->this_io_blocks[ddir];
1198 }