CDEF operators SHIFT, SQRT, SORT, and REV (reverse). See documentation for what
[rrdtool.git] / doc / rrdgraph_rpn.src
1 =include name
2
3 =head1 SYNOPSIS
4
5 I<E<lt>RPN expressionE<gt>> := 
6 I<E<lt>vnameE<gt>>|I<E<lt>operatorE<gt>>|I<E<lt>valueE<gt>>
7 [ , I<E<lt>RPN expressionE<gt>>]
8
9 =head1 DESCRIPTION
10
11 If you have ever used a traditional HP calculator you already know
12 B<RPN>. The idea behind B<RPN> is that you have a stack and push
13 your data onto this stack. Whenever you execute an operation, it
14 takes as many elements from the stack as needed. Pushing is done
15 implicit so whenever you specify a number or a variable, it gets
16 pushed automatically.
17
18 At the end of the calculation there should be one and exactly one
19 value left on the stack.  This is the outcome of the function and
20 this is what is put into the I<vname>.  For B<CDEF> instructions,
21 the stack is processed for each data point on the graph. B<VDEF>
22 instructions work on an entire data set in one run.
23
24 Example: C<CDEF:mydatabits=mydata,8,*>
25
26 This means:  push variable I<mydata>, push the number 8, execute
27 the operator I<+>. The operator needs two elements and uses those
28 to return one value.  This value is then stored in I<mydatabits>.
29 As you may have guessed, this instruction means nothing more than
30 I<mydatabits = mydata * 8>.  The real power of B<RPN> lies in the
31 fact that it is always clear in which order to process the input.
32 For expressions like C<a = b + 3 * 5> you need to multiply 3 with
33 5 first before you add I<b> to get I<a>. However, with parentheses
34 you could change this order: C<a = (b + 3) * 5>. In B<RPN>, you
35 would do C<a = b, 3, +, 5, *> and need no parentheses.
36
37 =head1 OPERATORS
38
39 =over 4
40
41 =item Boolean operators
42
43 B<LT, LE, GT, GE, EQ, NE>
44
45 Pop two elements from the stack, compare them for the selected condition
46 and return 1 for true or 0 for false. Comparing an I<unknown> or an
47 I<infinite> value will always result in 0 (false).
48
49 B<UN, ISINF>
50
51 Pop one element from the stack, compare this to I<unknown> respectively
52 to I<positive or negative infinity>. Returns 1 for true or 0 for false.
53
54 B<IF>
55
56 Pops three elements from the stack.  If the last element is 0 (false),
57 the first value is pushed back onto the stack, otherwise the second
58 popped value is pushed back. This does, indeed, mean that any value
59 other than 0 is considered true.
60 I<Note: Should this change? It should IMHO as all the other functions
61 would return unknown if A,B or C were unknown>
62
63 Example: C<A,B,C,IF> should be read as C<if (A) then (B) else (C)>
64
65 Z<>
66
67 =item Comparing values
68
69 B<MIN, MAX> 
70
71 Pops two elements from the stack and returns the lesser or larger.
72 The two numbers shouldn't be I<infinite> or I<unknown>, if they are
73 that value is pushed back onto the stack as the result.
74
75 B<LIMIT>
76
77 Pops two elements from the stack and uses them to define a range.
78 Then it pops another element and if it falls inside the range, it
79 is pushed back. If not, an I<unknown> is pushed.
80
81 The range defined includes the two boundaries (so: a number equal
82 to one of the boundaries will be pushed back). If any of the three
83 numbers involved is either I<unknown> or I<infinite> this function
84 will always return an I<unknown>
85
86 Example: C<CDEF:a=alpha,0,100,LIMIT> will return I<unknown> if
87 alpha is lower than 0 or if it is higher than 100.
88
89 Z<>
90
91 =item Arithmetics
92
93 B<+, -, *, /, %>
94
95 Add, subtract, multiply, divide, modulo
96
97 B<SIN, COS, LOG, EXP, SQRT>
98
99 Sine, cosine (input in radians), log, exp (natural logarithm), square root
100
101 B<ATAN>
102
103 Arctangent. Output in radians.
104
105 B<FLOOR, CEIL>
106
107 Round down,up to the nearest integer
108
109 Z<>
110
111 =item Ordering Operations
112
113 B<SORT, REV>
114
115 Pop one element from the stack.  This is the I<count> of items to be sorted
116 (or reversed).  The top I<count> of the remaining elements are then sorted
117 (or reversed) in place on the stack.
118
119 Example: C<CDEF:x=v1,v2,v3,v4,v5,v6,6,SORT,POP,5,REV,POP,+,+,+,4,/> will
120 compute the average of the values v1..v6 after removing the smallest and
121 largest.
122
123 =item Special values
124
125 B<UNKN>
126
127 Pushes an unknown value on the stack
128
129 B<INF, NEGINF>
130
131 Pushes a positive or negative infinite value on the stack. When
132 such a value is graphed, it appears at the top or bottom of the
133 graph, no matter what the actual value on the y-axis is.
134
135 B<PREV>
136
137 Pushes an I<unknown> value if this is the first value of a data
138 set or otherwise the result of this B<CDEF> at the previous time
139 step. This allows you to do calculations across the data.  This
140 function cannot be used in B<VDEF> instructions.
141
142 B<PREV(vname)>
143
144 Pushes an I<unknown> value if this is the first value of a data
145 set or otherwise the result of vname variable at the previous time
146 step. This allows you to do calculations across the data.  This
147 function cannot be used in B<VDEF> instructions.
148
149 B<COUNT>
150
151 Pushes the number 1 if this is the first value of the data set, the 
152 number 2 if it is the second, and so on. This special value, allows 
153 you to make calculations based on the position of the value within 
154 the data set. This function cannot be used in B<VDEF> instructions.
155
156 Z<>
157
158 =item Time
159
160 Time inside RRDtool is measured in seconds since the epoch. This
161 epoch is defined to be S<C<Thu Jan  1 00:00:00 UTC 1970>>.
162
163 Z<>
164
165 =over 4
166
167 =item NOW
168
169 Pushes the current time on the stack.
170
171 Z<>
172
173 =item TIME
174
175 Pushes the time the currently processed value was taken onto the stack.
176
177 Z<>
178
179 =item LTIME
180
181 Takes the time as defined by B<TIME>, applies the time zone offset
182 valid at that time including daylight saving time if your OS supports
183 it, and pushes the result on the stack.  There is an elaborate example
184 in the examples section on how to use this.
185
186 =back
187
188 For B<VDEF> operations, B<TIME> and B<LTIME> have a different meaning
189 I<not yet implemented>.  As the B<VDEF> statement does not work per
190 value but rather on a complete time series, there is no such thing as
191 the currently processed value.  However, if you have used an operator
192 that returned a time component and would like to have this available
193 in the value component in stead (so you can use it as a number), you
194 can use B<TIME> or B<LTIME> for that.
195
196 Z<>
197
198 =item Processing the stack directly
199
200 B<DUP, POP, EXC>
201
202 Duplicate the top element, remove the top element, exchange the two
203 top elements.
204
205 Z<>
206
207 =item Selecting characteristics
208
209 These operators work only on B<VDEF> statements.
210 I<We can make most of them work at DEF and CDEF statements. If we do
211 so, we have a moving (not rolling!) average, max,min etcetera>
212
213 Z<>
214
215 =over 4
216
217 =item MAXIMUM, MINIMUM, AVERAGE
218
219 Return the corresponding value, MAXIMUM and MINIMUM also return
220 the first occurrence of that value in the time component.
221
222 Example: C<VDEF:avg=mydata,AVERAGE>
223
224 Z<>
225
226 =item LAST, FIRST
227
228 Return the last,first value including its time.  The time for
229 FIRST is actually the start of the corresponding interval, where
230 the LAST time component returns the end of the corresponding interval.
231
232 Example: C<VDEF:first=mydata,FIRST>
233
234 Z<>
235
236 =item TOTAL
237
238 Returns the rate from each defined time slot multiplied with the
239 step size.  This can for instance return total bytes transfered
240 when you have logged bytes per second. The time component returns
241 the amount of seconds 
242
243 Example: C<VDEF:total=mydata,TOTAL>
244
245 Z<>
246
247 =item PERCENT
248
249 Should follow a B<DEF> or B<CDEF> I<vname>. This I<vname> is popped,
250 another number is popped which is a certain percentage (0..100). The
251 data set is then sorted and the value returned is chosen such that
252 I<percentage> percent of the values is lower or equal than the result.
253 I<Unknown> values are considered lower than any finite number for this
254 purpose so if this operator returns an I<unknown> you have quite a lot
255 of them in your data.  B<Inf>inite numbers are lesser, or more, than the
256 finite numbers and are always more than the I<Unknown> numbers.
257
258 Example: C<VDEF:perc95=mydata,95,PERCENT>
259
260 =back
261
262 =back
263
264 =include see_also