src/rrd_graph.h

   1 #ifndef _RRD_GRAPH_H
   2 #define _RRD_GRAPH_H
   3
   4 #define y0 cairo_y0
   5 #define y1 cairo_y1
   6 #define index cairo_index
   7
   8 /* this may configure __EXTENSIONS__ without which pango will fail to compile
   9    so load this early */
  10 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  11 #include "../rrd_config.h"
  12 #elif defined(_WIN32) && !defined(__CYGWIN__) && !defined(__CYGWIN32__)
  13 #include "../win32/config.h"
  14 #endif
  15
  16 #include <cairo.h>
  17 #include <cairo-pdf.h>
  18 #include <cairo-svg.h>
  19 #include <cairo-ps.h>
  20
  21 #include <pango/pangocairo.h>
  22
  23
  24 #include "rrd_tool.h"
  25 #include "rrd_rpncalc.h"
  26
  27 #ifdef WIN32
  28 #  include <windows.h>
  29 #  define MAXPATH MAX_PATH
  30 #endif
  31
  32 #define ALTYGRID         0x01   /* use alternative y grid algorithm */
  33 #define ALTAUTOSCALE     0x02   /* use alternative algorithm to find lower and upper bounds */
  34 #define ALTAUTOSCALE_MIN 0x04   /* use alternative algorithm to find lower bounds */
  35 #define ALTAUTOSCALE_MAX 0x08   /* use alternative algorithm to find upper bounds */
  36 #define NOLEGEND         0x10   /* use no legend */
  37 #define NOMINOR          0x20   /* Turn off minor gridlines */
  38 #define ONLY_GRAPH       0x40   /* use only graph */
  39 #define FORCE_RULES_LEGEND 0x80 /* force printing of HRULE and VRULE legend */
  40
  41 #define FORCE_UNITS 0x100   /* mask for all FORCE_UNITS_* flags */
  42 #define FORCE_UNITS_SI 0x100    /* force use of SI units in Y axis (no effect in linear graph, SI instead of E in log graph) */
  43
  44 #define FULL_SIZE_MODE     0x200    /* -width and -height indicate the total size of the image */
  45 #define NO_RRDTOOL_TAG 0x400  /* disable the rrdtool tag */
  46
  47 enum tmt_en { TMT_SECOND = 0, TMT_MINUTE, TMT_HOUR, TMT_DAY,
  48     TMT_WEEK, TMT_MONTH, TMT_YEAR
  49 };
  50
  51 enum grc_en { GRC_CANVAS = 0, GRC_BACK, GRC_SHADEA, GRC_SHADEB,
  52     GRC_GRID, GRC_MGRID, GRC_FONT, GRC_ARROW, GRC_AXIS, GRC_FRAME, __GRC_END__
  53 };
  54
  55 #define MGRIDWIDTH 0.6
  56 #define GRIDWIDTH  0.4
  57
  58 enum gf_en { GF_PRINT = 0, GF_GPRINT, GF_COMMENT, GF_HRULE, GF_VRULE, GF_LINE,
  59     GF_AREA,GF_GRAD, GF_STACK, GF_TICK, GF_TEXTALIGN,
  60     GF_DEF, GF_CDEF, GF_VDEF, GF_SHIFT,
  61     GF_XPORT
  62 };
  63
  64 enum txa_en { TXA_LEFT = 0, TXA_RIGHT, TXA_CENTER, TXA_JUSTIFIED };
  65
  66 enum vdef_op_en {
  67     VDEF_MAXIMUM = 0    /* like the MAX in (G)PRINT */
  68         , VDEF_MINIMUM  /* like the MIN in (G)PRINT */
  69         , VDEF_AVERAGE  /* like the AVERAGE in (G)PRINT */
  70         , VDEF_STDEV    /* the standard deviation */
  71         , VDEF_PERCENT  /* Nth percentile */
  72         , VDEF_TOTAL    /* average multiplied by time */
  73         , VDEF_FIRST    /* first non-unknown value and time */
  74         , VDEF_LAST     /* last  non-unknown value and time */
  75         , VDEF_LSLSLOPE /* least squares line slope */
  76         , VDEF_LSLINT   /* least squares line y_intercept */
  77         , VDEF_LSLCORREL    /* least squares line correlation coefficient */
  78         , VDEF_PERCENTNAN  /* Nth percentile ignoring NAN*/
  79 };
  80 enum text_prop_en {
  81     TEXT_PROP_DEFAULT = 0,  /* default settings */
  82     TEXT_PROP_TITLE,    /* properties for the title */
  83     TEXT_PROP_AXIS,     /* for the numbers next to the axis */
  84     TEXT_PROP_UNIT,     /* for the vertical unit description */
  85     TEXT_PROP_LEGEND,   /* for the legend below the graph */
  86     TEXT_PROP_WATERMARK, /* for the little text to the side of the graph */
  87     TEXT_PROP_LAST
  88 };
  89
  90 enum legend_pos{ NORTH = 0, WEST, SOUTH, EAST };
  91 enum legend_direction { TOP_DOWN = 0, BOTTOM_UP };
  92
  93 enum gfx_if_en { IF_PNG = 0, IF_SVG, IF_EPS, IF_PDF };
  94 enum gfx_en { GFX_LINE = 0, GFX_AREA, GFX_TEXT };
  95 enum gfx_h_align_en { GFX_H_NULL = 0, GFX_H_LEFT, GFX_H_RIGHT, GFX_H_CENTER };
  96 enum gfx_v_align_en { GFX_V_NULL = 0, GFX_V_TOP, GFX_V_BOTTOM, GFX_V_CENTER };
  97
  98 /* cairo color components */
  99 typedef struct gfx_color_t {
 100     double    red;
 101     double    green;
 102     double    blue;
 103     double    alpha;
 104 } gfx_color_t;
 105
 106
 107 typedef struct text_prop_t {
 108     double    size;
 109     char      font[1024];
 110     PangoFontDescription *font_desc;
 111 } text_prop_t;
 112
 113
 114 typedef struct vdef_t {
 115     enum vdef_op_en op;
 116     double    param;    /* parameter for function, if applicable */
 117     double    val;      /* resulting value */
 118     time_t    when;     /* timestamp, if applicable */
 119     int       never;    /* boolean, indicate that when value mean never */
 120 } vdef_t;
 121
 122 typedef struct xlab_t {
 123     long      minsec;   /* minimum sec per pix */
 124     long      length;   /* number of secs on the image */
 125     enum tmt_en gridtm; /* grid interval in what ? */
 126     long      gridst;   /* how many whats per grid */
 127     enum tmt_en mgridtm;    /* label interval in what ? */
 128     long      mgridst;  /* how many whats per label */
 129     enum tmt_en labtm;  /* label interval in what ? */
 130     long      labst;    /* how many whats per label */
 131     long      precis;   /* label precision -> label placement */
 132     char     *stst;     /* strftime string */
 133 } xlab_t;
 134
 135 typedef struct ygrid_scale_t {  /* y axis grid scaling info */
 136     double    gridstep;
 137     int       labfact;
 138     char      labfmt[64];
 139 } ygrid_scale_t;
 140
 141 /* sensible y label intervals ...*/
 142
 143 typedef struct ylab_t {
 144     double    grid;     /* grid spacing */
 145     int       lfac[4];  /* associated label spacing */
 146 } ylab_t;
 147
 148 /* this structure describes the elements which can make up a graph.
 149    because they are quite diverse, not all elements will use all the
 150    possible parts of the structure. */
 151 #ifdef HAVE_SNPRINTF
 152 #define FMT_LEG_LEN 200
 153 #else
 154 #define FMT_LEG_LEN 2000
 155 #endif
 156
 157 typedef struct graph_desc_t {
 158     enum gf_en gf;      /* graphing function */
 159     int       stack;    /* boolean */
 160     int       debug;    /* boolean */
 161     char      vname[MAX_VNAME_LEN + 1]; /* name of the variable */
 162     long      vidx;     /* gdes reference */
 163     char      rrd[1024];    /* name of the rrd_file containing data */
 164     char      ds_nam[DS_NAM_SIZE];  /* data source name */
 165     long      ds;       /* data source number */
 166     char      daemon[256];
 167     enum cf_en cf;      /* consolidation function */
 168     enum cf_en cf_reduce;   /* consolidation function for reduce_data() */
 169     struct gfx_color_t col, col2; /* graph color */
 170         double    gradheight;
 171     char      format[FMT_LEG_LEN + 5];  /* format for PRINT AND GPRINT */
 172     char      legend[FMT_LEG_LEN + 5];  /* legend */
 173     int       strftm;   /* should the VDEF legend be formated with strftime */
 174     double    leg_x, leg_y; /* location of legend */
 175     double    yrule;    /* value for y rule line and for VDEF */
 176     time_t    xrule;    /* time for x rule line and for VDEF */
 177     vdef_t    vf;       /* instruction for VDEF function */
 178     rpnp_t   *rpnp;     /* instructions for CDEF function */
 179
 180     /* SHIFT implementation */
 181     int       shidx;    /* gdes reference for offset (-1 --> constant) */
 182     time_t    shval;    /* offset if shidx is -1 */
 183     time_t    shift;    /* current shift applied */
 184
 185     /* description of data fetched for the graph element */
 186     time_t    start, end;   /* timestaps for first and last data element */
 187     time_t    start_orig, end_orig; /* timestaps for first and last data element */
 188     unsigned long step; /* time between samples */
 189     unsigned long step_orig;    /* time between samples */
 190     unsigned long ds_cnt;   /* how many data sources are there in the fetch */
 191     long      data_first;   /* first pointer to this data */
 192     char    **ds_namv;  /* name of datasources  in the fetch. */
 193     rrd_value_t *data;  /* the raw data drawn from the rrd */
 194     rrd_value_t *p_data;    /* processed data, xsize elments */
 195     double    linewidth;    /* linewideth */
 196
 197     /* dashed line stuff */
 198     int       dash;     /* boolean, draw dashed line? */
 199     double   *p_dashes; /* pointer do dash array which keeps the lengths of dashes */
 200     int       ndash;    /* number of dash segments */
 201     double    offset;   /* dash offset along the line */
 202
 203     enum txa_en txtalign;   /* change default alignment strategy for text */
 204 } graph_desc_t;
 205
 206 typedef struct image_desc_t {
 207
 208     /* configuration of graph */
 209
 210     char      graphfile[MAXPATH];   /* filename for graphic */
 211     long      xsize, ysize; /* graph area size in pixels */
 212     struct gfx_color_t graph_col[__GRC_END__];  /* real colors for the graph */
 213     text_prop_t text_prop[TEXT_PROP_LAST];  /* text properties */
 214     char      ylegend[210]; /* legend along the yaxis */
 215     char      title[210];   /* title for graph */
 216     char      watermark[110];   /* watermark for graph */
 217     int       draw_x_grid;  /* no x-grid at all */
 218     int       draw_y_grid;  /* no y-grid at all */
 219     unsigned int draw_3d_border; /* size of border in pixels, 0 for off */
 220     unsigned int dynamic_labels; /* pick the label shape according to the line drawn */
 221     double    grid_dash_on, grid_dash_off;
 222     xlab_t    xlab_user;    /* user defined labeling for xaxis */
 223     char      xlab_form[210];   /* format for the label on the xaxis */
 224     double    second_axis_scale; /* relative to the first axis (0 to disable) */
 225     double    second_axis_shift; /* how much is it shifted vs the first axis */
 226     char      second_axis_legend[210]; /* label to put on the seond axis */
 227     char      second_axis_format[210]; /* format for the numbers on the scond axis */
 228
 229     double    ygridstep;    /* user defined step for y grid */
 230     int       ylabfact; /* every how many y grid shall a label be written ? */
 231     double    tabwidth; /* tabwdith */
 232     time_t    start, end;   /* what time does the graph cover */
 233     unsigned long step; /* any preference for the default step ? */
 234     rrd_value_t minval, maxval; /* extreme values in the data */
 235     int       rigid;    /* do not expand range even with
 236                            values outside */
 237     ygrid_scale_t ygrid_scale;  /* calculated y axis grid info */
 238     int       gridfit;  /* adjust y-axis range etc so all
 239                            grindlines falls in integer pixel values */
 240     char     *imginfo;  /* construct an <IMG ... tag and return
 241                            as first retval */
 242     enum gfx_if_en imgformat;   /* image format */
 243     char     *daemon_addr;  /* rrdcached connection string */
 244     int       lazy;     /* only update the image if there is
 245                            reasonable probablility that the
 246                            existing one is out of date */
 247     int       slopemode;    /* connect the dots of the curve directly, not using a stair */
 248     enum legend_pos legendposition; /* the position of the legend: north, west, south or east */
 249     enum legend_direction legenddirection; /* The direction of the legend topdown or bottomup */
 250     int       logarithmic;  /* scale the yaxis logarithmic */
 251     double    force_scale_min;  /* Force a scale--min */
 252     double    force_scale_max;  /* Force a scale--max */
 253
 254     /* status information */
 255     int       with_markup;
 256     long      xorigin, yorigin; /* where is (0,0) of the graph */
 257     long      xOriginTitle, yOriginTitle; /* where is the origin of the title */
 258     long      xOriginLegendY, yOriginLegendY; /* where is the origin of the y legend */
 259     long      xOriginLegendY2, yOriginLegendY2; /* where is the origin of the second y legend */
 260     long      xOriginLegend, yOriginLegend; /* where is the origin of the legend */
 261     long      ximg, yimg;   /* total size of the image */
 262     long      legendwidth, legendheight; /* the calculated height and width of the legend */
 263     size_t    rendered_image_size;
 264     double    zoom;
 265     double    magfact;  /* numerical magnitude */
 266     long      base;     /* 1000 or 1024 depending on what we graph */
 267     char      symbol;   /* magnitude symbol for y-axis */
 268     float     viewfactor;   /* how should the numbers on the y-axis be scaled for viewing ? */
 269     int       unitsexponent;    /* 10*exponent for units on y-asis */
 270     int       unitslength;  /* width of the yaxis labels */
 271     int       forceleftspace;   /* do not kill the space to the left of the y-axis if there is no grid */
 272
 273     int       extra_flags;  /* flags for boolean options */
 274     /* data elements */
 275
 276     unsigned char *rendered_image;
 277     long      prt_c;    /* number of print elements */
 278     long      gdes_c;   /* number of graphics elements */
 279     graph_desc_t *gdes; /* points to an array of graph elements */
 280     cairo_surface_t *surface;   /* graphics library */
 281     cairo_t  *cr;       /* drawin context */
 282     cairo_font_options_t *font_options; /* cairo font options */
 283     cairo_antialias_t graph_antialias;  /* antialiasing for the graph */
 284     PangoLayout *layout; /* the pango layout we use for writing fonts */
 285     rrd_info_t *grinfo; /* root pointer to extra graph info */
 286     rrd_info_t *grinfo_current; /* pointing to current entry */
 287 } image_desc_t;
 288
 289 /* Prototypes */
 290 int       xtr(
 291     image_desc_t *,
 292     time_t);
 293 double    ytr(
 294     image_desc_t *,
 295     double);
 296 enum gf_en gf_conv(
 297     char *);
 298 enum gfx_if_en if_conv(
 299     char *);
 300 enum tmt_en tmt_conv(
 301     char *);
 302 enum grc_en grc_conv(
 303     char *);
 304 enum text_prop_en text_prop_conv(
 305     char *);
 306 int       im_free(
 307     image_desc_t *);
 308 void      auto_scale(
 309     image_desc_t *,
 310     double *,
 311     char **,
 312     double *);
 313 void      si_unit(
 314     image_desc_t *);
 315 void      expand_range(
 316     image_desc_t *);
 317 void      apply_gridfit(
 318     image_desc_t *);
 319 void      reduce_data(
 320     enum cf_en,
 321     unsigned long,
 322     time_t *,
 323     time_t *,
 324     unsigned long *,
 325     unsigned long *,
 326     rrd_value_t **);
 327 int       data_fetch(
 328     image_desc_t *);
 329 long      find_var(
 330     image_desc_t *,
 331     char *);
 332 long      find_var_wrapper(
 333     void *arg1,
 334     char *key);
 335 long      lcd(
 336     long *);
 337 int       data_calc(
 338     image_desc_t *);
 339 int       data_proc(
 340     image_desc_t *);
 341 time_t    find_first_time(
 342     time_t,
 343     enum tmt_en,
 344     long);
 345 time_t    find_next_time(
 346     time_t,
 347     enum tmt_en,
 348     long);
 349 int       print_calc(
 350     image_desc_t *);
 351 int       leg_place(
 352     image_desc_t *,
 353     int);
 354 int       calc_horizontal_grid(
 355     image_desc_t *);
 356 int       draw_horizontal_grid(
 357     image_desc_t *);
 358 int       horizontal_log_grid(
 359     image_desc_t *);
 360 void      vertical_grid(
 361     image_desc_t *);
 362 void      axis_paint(
 363     image_desc_t *);
 364 void      grid_paint(
 365     image_desc_t *);
 366 int       lazy_check(
 367     image_desc_t *);
 368 int       graph_paint(
 369     image_desc_t *);
 370
 371 int       gdes_alloc(
 372     image_desc_t *);
 373 int       scan_for_col(
 374     const char *const,
 375     int,
 376     char *const);
 377 void      rrd_graph_init(
 378     image_desc_t *);
 379
 380 void      time_clean(
 381     char *result,
 382     char *format);
 383
 384 void      rrd_graph_options(
 385     int,
 386     char **,
 387     image_desc_t *);
 388 void      rrd_graph_script(
 389     int,
 390     char **,
 391     image_desc_t *,
 392     int);
 393 int       rrd_graph_color(
 394     image_desc_t *,
 395     char *,
 396     char *,
 397     int);
 398 int       bad_format(
 399     char *);
 400 int       vdef_parse(
 401     struct graph_desc_t *,
 402     const char *const);
 403 int       vdef_calc(
 404     image_desc_t *,
 405     int);
 406 int       vdef_percent_compar(
 407     const void *,
 408     const void *);
 409 int       graph_size_location(
 410     image_desc_t *,
 411     int);
 412
 413
 414 /* create a new line */
 415 void      gfx_line(
 416     image_desc_t *im,
 417     double X0,
 418     double Y0,
 419     double X1,
 420     double Y1,
 421     double width,
 422     gfx_color_t color);
 423
 424 void      gfx_dashed_line(
 425     image_desc_t *im,
 426     double X0,
 427     double Y0,
 428     double X1,
 429     double Y1,
 430     double width,
 431     gfx_color_t color,
 432     double dash_on,
 433     double dash_off);
 434
 435 /* create a new area */
 436 void      gfx_new_area(
 437     image_desc_t *im,
 438     double X0,
 439     double Y0,
 440     double X1,
 441     double Y1,
 442     double X2,
 443     double Y2,
 444     gfx_color_t color);
 445
 446 /* add a point to a line or to an area */
 447 void      gfx_add_point(
 448     image_desc_t *im,
 449     double x,
 450     double y);
 451
 452 /* create a rect that has a gradient from color1 to color2 in height pixels
 453  * height > 0:
 454  *              gradient starts at top and goes down a fixed number of pixels (fire style)
 455  * height < 0:
 456  *              gradient starts at bottom and goes up a fixed number of pixels (constant style)
 457  * height == 0:
 458  *              gradient is stretched between two points
 459  */
 460 void gfx_add_rect_fadey(
 461     image_desc_t *im,
 462     double x1,double y1,
 463     double x2,double y2,
 464         double py,
 465     gfx_color_t color1,
 466         gfx_color_t color2,
 467         double height);
 468
 469
 470
 471 /* close current path so it ends at the same point as it started */
 472 void      gfx_close_path(
 473     image_desc_t *im);
 474
 475
 476 /* create a text node */
 477 void      gfx_text(
 478     image_desc_t *im,
 479     double x,
 480     double y,
 481     gfx_color_t color,
 482     PangoFontDescription *font_desc,
 483     double tabwidth,
 484     double angle,
 485     enum gfx_h_align_en h_align,
 486     enum gfx_v_align_en v_align,
 487     const char *text);
 488
 489 /* measure width of a text string */
 490 double    gfx_get_text_width(
 491     image_desc_t *im,
 492     double start,
 493     PangoFontDescription *font_desc,
 494     double tabwidth,
 495     char *text);
 496
 497
 498 /* convert color */
 499 gfx_color_t gfx_hex_to_col(
 500     long unsigned int);
 501
 502 void      gfx_line_fit(
 503     image_desc_t *im,
 504     double *x,
 505     double *y);
 506
 507 void      gfx_area_fit(
 508     image_desc_t *im,
 509     double *x,
 510     double *y);
 511
 512 #endif
 513
 514 void      grinfo_push(
 515     image_desc_t *im,
 516     char *key,
 517     rrd_info_type_t type,    rrd_infoval_t value);
 518
 519