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