program/doc/rrdgraph_rpn.pod

   1 =head1 NAME
   2
   3 rrdgraph_rpn - About RPN Math in rrdtool graph
   4
   5 =head1 SYNOPSIS
   6
   7 I<RPN expression>:=I<vname>|I<operator>|I<value>[,I<RPN expression>]
   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 implicitly, so whenever you specify a number or a variable, it gets
  16 pushed onto the stack automatically.
  17
  18 At the end of the calculation there should be one and only one value left on
  19 the stack.  This is the outcome of the function and this is what is put into
  20 the I<vname>.  For B<CDEF> instructions, the stack is processed for each
  21 data point on the graph. B<VDEF> instructions work on an entire data set in
  22 one run. Note, that currently B<VDEF> instructions only support a limited
  23 list of functions.
  24
  25 Example: C<VDEF:maximum=mydata,MAXIMUM>
  26
  27 This will set variable "maximum" which you now can use in the rest
  28 of your RRD script.
  29
  30 Example: C<CDEF:mydatabits=mydata,8,*>
  31
  32 This means:  push variable I<mydata>, push the number 8, execute
  33 the operator I<*>. The operator needs two elements and uses those
  34 to return one value.  This value is then stored in I<mydatabits>.
  35 As you may have guessed, this instruction means nothing more than
  36 I<mydatabits = mydata * 8>.  The real power of B<RPN> lies in the
  37 fact that it is always clear in which order to process the input.
  38 For expressions like C<a = b + 3 * 5> you need to multiply 3 with
  39 5 first before you add I<b> to get I<a>. However, with parentheses
  40 you could change this order: C<a = (b + 3) * 5>. In B<RPN>, you
  41 would do C<a = b, 3, +, 5, *> without the need for parentheses.
  42
  43 =head1 OPERATORS
  44
  45 =over 4
  46
  47 =item Boolean operators
  48
  49 B<LT, LE, GT, GE, EQ, NE>
  50
  51 Pop two elements from the stack, compare them for the selected condition
  52 and return 1 for true or 0 for false. Comparing an I<unknown> or an
  53 I<infinite> value will always result in 0 (false).
  54
  55 B<UN, ISINF>
  56
  57 Pop one element from the stack, compare this to I<unknown> respectively
  58 to I<positive or negative infinity>. Returns 1 for true or 0 for false.
  59
  60 B<IF>
  61
  62 Pops three elements from the stack.  If the element popped last is 0
  63 (false), the value popped first is pushed back onto the stack,
  64 otherwise the value popped second is pushed back. This does, indeed,
  65 mean that any value other than 0 is considered to be true.
  66
  67 Example: C<A,B,C,IF> should be read as C<if (A) then (B) else (C)>
  68
  69 Z<>
  70
  71 =item Comparing values
  72
  73 B<MIN, MAX>
  74
  75 Pops two elements from the stack and returns the smaller or larger,
  76 respectively.  Note that I<infinite> is larger than anything else.
  77 If one of the input numbers is I<unknown> then the result of the operation will be
  78 I<unknown> too.
  79
  80 B<LIMIT>
  81
  82 Pops two elements from the stack and uses them to define a range.
  83 Then it pops another element and if it falls inside the range, it
  84 is pushed back. If not, an I<unknown> is pushed.
  85
  86 The range defined includes the two boundaries (so: a number equal
  87 to one of the boundaries will be pushed back). If any of the three
  88 numbers involved is either I<unknown> or I<infinite> this function
  89 will always return an I<unknown>
  90
  91 Example: C<CDEF:a=alpha,0,100,LIMIT> will return I<unknown> if
  92 alpha is lower than 0 or if it is higher than 100.
  93
  94 Z<>
  95
  96 =item Arithmetics
  97
  98 B<+, -, *, /, %>
  99
 100 Add, subtract, multiply, divide, modulo
 101
 102 B<SIN, COS, LOG, EXP, SQRT>
 103
 104 Sine and cosine (input in radians), log and exp (natural logarithm),
 105 square root.
 106
 107 B<ATAN>
 108
 109 Arctangent (output in radians).
 110
 111 B<ATAN2>
 112
 113 Arctangent of y,x components (output in radians).
 114 This pops one element from the stack, the x (cosine) component, and then
 115 a second, which is the y (sine) component.
 116 It then pushes the arctangent of their ratio, resolving the ambiguity between
 117 quadrants.
 118
 119 Example: C<CDEF:angle=Y,X,ATAN2,RAD2DEG> will convert C<X,Y>
 120 components into an angle in degrees.
 121
 122 B<FLOOR, CEIL>
 123
 124 Round down or up to the nearest integer.
 125
 126 B<DEG2RAD, RAD2DEG>
 127
 128 Convert angle in degrees to radians, or radians to degrees.
 129
 130 =item Set Operations
 131
 132 B<SORT, REV>
 133
 134 Pop one element from the stack.  This is the I<count> of items to be sorted
 135 (or reversed).  The top I<count> of the remaining elements are then sorted
 136 (or reversed) in place on the stack.
 137
 138 Example: C<CDEF:x=v1,v2,v3,v4,v5,v6,6,SORT,POP,5,REV,POP,+,+,+,4,/> will
 139 compute the average of the values v1 to v6 after removing the smallest and
 140 largest.
 141
 142 B<TREND>
 143
 144 Create a "sliding window" average of another data series.
 145
 146 Usage:
 147 CDEF:smoothed=x,1800,TREND
 148
 149 This will create a half-hour (1800 second) sliding window average of x.  The
 150 average is essentially computed as shown here:
 151
 152                  +---!---!---!---!---!---!---!---!--->
 153                                                      now
 154                        delay     t0
 155                  <--------------->
 156                          delay       t1
 157                      <--------------->
 158                               delay      t2
 159                          <--------------->
 160
 161
 162      Value at sample (t0) will be the average between (t0-delay) and (t0)
 163      Value at sample (t1) will be the average between (t1-delay) and (t1)
 164      Value at sample (t2) will be the average between (t2-delay) and (t2)
 165
 166 =item Special values
 167
 168 B<UNKN>
 169
 170 Pushes an unknown value on the stack
 171
 172 B<INF, NEGINF>
 173
 174 Pushes a positive or negative infinite value on the stack. When
 175 such a value is graphed, it appears at the top or bottom of the
 176 graph, no matter what the actual value on the y-axis is.
 177
 178 B<PREV>
 179
 180 Pushes an I<unknown> value if this is the first value of a data
 181 set or otherwise the result of this B<CDEF> at the previous time
 182 step. This allows you to do calculations across the data.  This
 183 function cannot be used in B<VDEF> instructions.
 184
 185 B<PREV(vname)>
 186
 187 Pushes an I<unknown> value if this is the first value of a data
 188 set or otherwise the result of the vname variable at the previous time
 189 step. This allows you to do calculations across the data. This
 190 function cannot be used in B<VDEF> instructions.
 191
 192 B<COUNT>
 193
 194 Pushes the number 1 if this is the first value of the data set, the
 195 number 2 if it is the second, and so on. This special value allows
 196 you to make calculations based on the position of the value within
 197 the data set. This function cannot be used in B<VDEF> instructions.
 198
 199 =item Time
 200
 201 Time inside RRDtool is measured in seconds since the epoch. The
 202 epoch is defined to be S<C<Thu Jan  1 00:00:00 UTC 1970>>.
 203
 204 B<NOW>
 205
 206 Pushes the current time on the stack.
 207
 208 B<TIME>
 209
 210 Pushes the time the currently processed value was taken at onto the stack.
 211
 212 B<LTIME>
 213
 214 Takes the time as defined by B<TIME>, applies the time zone offset
 215 valid at that time including daylight saving time if your OS supports
 216 it, and pushes the result on the stack.  There is an elaborate example
 217 in the examples section below on how to use this.
 218
 219 =item Processing the stack directly
 220
 221 B<DUP, POP, EXC>
 222
 223 Duplicate the top element, remove the top element, exchange the two
 224 top elements.
 225
 226 Z<>
 227
 228 =back
 229
 230 =head1 VARIABLES
 231
 232 These operators work only on B<VDEF> statements. Note that currently ONLY these work for B<VDEF>.
 233
 234 =over 4
 235
 236 =item MAXIMUM, MINIMUM, AVERAGE
 237
 238 Return the corresponding value, MAXIMUM and MINIMUM also return
 239 the first occurrence of that value in the time component.
 240
 241 Example: C<VDEF:avg=mydata,AVERAGE>
 242
 243 =item LAST, FIRST
 244
 245 Return the last/first value including its time.  The time for
 246 FIRST is actually the start of the corresponding interval, whereas
 247 LAST returns the end of the corresponding interval.
 248
 249 Example: C<VDEF:first=mydata,FIRST>
 250
 251 =item TOTAL
 252
 253 Returns the rate from each defined time slot multiplied with the
 254 step size.  This can, for instance, return total bytes transfered
 255 when you have logged bytes per second. The time component returns
 256 the number of seconds.
 257
 258 Example: C<VDEF:total=mydata,TOTAL>
 259
 260 =item PERCENT
 261
 262 This should follow a B<DEF> or B<CDEF> I<vname>. The I<vname> is popped,
 263 another number is popped which is a certain percentage (0..100). The
 264 data set is then sorted and the value returned is chosen such that
 265 I<percentage> percent of the values is lower or equal than the result.
 266 I<Unknown> values are considered lower than any finite number for this
 267 purpose so if this operator returns an I<unknown> you have quite a lot
 268 of them in your data.  B<Inf>inite numbers are lesser, or more, than the
 269 finite numbers and are always more than the I<Unknown> numbers.
 270 (NaN E<lt> -INF E<lt> finite values E<lt> INF)
 271
 272 Example: C<VDEF:perc95=mydata,95,PERCENT>
 273
 274 =item LSLSLOPE, LSLINT, LSLCORREL
 275
 276 Return the parameters for a B<L>east B<S>quares B<L>ine I<(y = mx +b)>
 277 which approximate the provided dataset.  LSLSLOPE is the slope I<(m)> of
 278 the line related to the COUNT position of the data.  LSLINT is the
 279 y-intercept I<(b)>, which happens also to be the first data point on the
 280 graph. LSLCORREL is the Correlation Coefficient (also know as Pearson's
 281 Product Moment Correlation Coefficient).  It will range from 0 to +/-1
 282 and represents the quality of fit for the approximation.
 283
 284 Example: C<VDEF:slope=mydata,LSLSLOPE>
 285
 286 =back
 287
 288 =head1 SEE ALSO
 289
 290 L<rrdgraph> gives an overview of how B<rrdtool graph> works.
 291 L<rrdgraph_data> describes B<DEF>,B<CDEF> and B<VDEF> in detail.
 292 L<rrdgraph_rpn> describes the B<RPN> language used in the B<?DEF> statements.
 293 L<rrdgraph_graph> page describes all of the graph and print functions.
 294
 295 Make sure to read L<rrdgraph_examples> for tipsE<amp>tricks.
 296
 297 =head1 AUTHOR
 298
 299 Program by Tobias Oetiker E<lt>oetiker@ee.ethz.chE<gt>
 300
 301 This manual page by Alex van den Bogaerdt E<lt>alex@ergens.op.het.netE<gt>