README

   1 fio
   2 ---
   3
   4 fio is a tool that will spawn a number of threads or processes doing a
   5 particular type of io action as specified by the user. fio takes a
   6 number of global parameters, each inherited by the thread unless
   7 otherwise parameters given to them overriding that setting is given.
   8 The typical use of fio is to write a job file matching the io load
   9 one wants to simulate.
  10
  11
  12 Source
  13 ------
  14
  15 fio resides in a git repo, the canonical place is:
  16
  17 git://git.kernel.dk/fio.git
  18
  19 The http protocol also works, path is the same.
  20
  21 Snapshots are frequently generated and they include the git meta data as
  22 well. You can download them here:
  23
  24 http://brick.kernel.dk/snaps/
  25
  26
  27 Binary packages
  28 ---------------
  29
  30 Debian:
  31 Starting with Debian "Squeeze", fio packages are part of the official
  32 Debian repository. http://packages.debian.org/search?keywords=fio
  33
  34 Ubuntu:
  35 Starting with Ubuntu 10.04 LTS (aka "Lucid Lynx"), fio packages are part
  36 of the Ubuntu "universe" repository.
  37 http://packages.ubuntu.com/search?keywords=fio
  38
  39 SUSE:
  40 Pascal Bleser <guru@unixtech.be> has fio RPMs in his repository for SUSE
  41 variants, you can find them here:
  42 http://linux01.gwdg.de/~pbleser/rpm-navigation.php?cat=System/fio
  43
  44 Red Hat, CentOS & Co:
  45 Dag Wieërs has RPMs for Red Hat related distros, find them here:
  46 http://dag.wieers.com/rpm/packages/fio/
  47
  48 Mandriva:
  49 Mandriva has integrated fio into their package repository, so installing
  50 on that distro should be as easy as typing 'urpmi fio'.
  51
  52 Solaris:
  53 Packages for Solaris are available from OpenCSW. Install their pkgutil
  54 tool (http://www.opencsw.org/get-it/pkgutil/) and then install fio via
  55 'pkgutil -i fio'.
  56
  57
  58 Mailing list
  59 ------------
  60
  61 There's a mailing list associated with fio. It's meant for general
  62 discussion, bug reporting, questions, and development - basically anything
  63 that has to do with fio. An automated mail detailing recent commits is
  64 automatically sent to the list at most daily. The list address is
  65 fio@vger.kernel.org, subscribe by sending an email to
  66 majordomo@vger.kernel.org with
  67
  68 subscribe fio
  69
  70 in the body of the email. Archives can be found here:
  71
  72 http://www.spinics.net/lists/fio/
  73
  74 and archives for the old list can be found here:
  75
  76 http://maillist.kernel.dk/fio-devel/
  77
  78
  79 Building
  80 --------
  81
  82 Just type 'make' and 'make install'. If on FreeBSD, for now you have to
  83 specify the FreeBSD Makefile with -f and use gmake (not make), eg:
  84
  85 $ gmake -f Makefile.Freebsd && gmake -f Makefile.FreeBSD install
  86
  87 Same goes for AIX:
  88
  89 $ gmake -f Makefile.aix && gmake -f Makefile.aix install
  90
  91 Likewise with OpenSolaris, use the Makefile.solaris to compile there.
  92 The OpenSolaris make should work fine. This might change in the
  93 future if I opt for an autoconf type setup.
  94
  95 If your compile fails with an error like this:
  96
  97     CC gettime.o
  98 In file included from fio.h:23,
  99                  from gettime.c:8:
 100 os/os.h:15:20: error: libaio.h: No such file or directory
 101 In file included from gettime.c:8:
 102 fio.h:119: error: field 'iocb' has incomplete type
 103 make: *** [gettime.o] Error 1
 104
 105 Check that you have the libaio development package installed. On RPM
 106 based distros, it's typically called libaio-devel.
 107
 108
 109 Command line
 110 ------------
 111
 112 $ fio
 113         --debug         Enable some debugging options (see below)
 114         --output        Write output to file
 115         --timeout       Runtime in seconds
 116         --latency-log   Generate per-job latency logs
 117         --bandwidth-log Generate per-job bandwidth logs
 118         --minimal       Minimal (terse) output
 119         --version       Print version info and exit
 120         --help          Print this page
 121         --cmdhelp=cmd   Print command help, "all" for all of them
 122         --showcmd       Turn a job file into command line options
 123         --readonly      Turn on safety read-only checks, preventing writes
 124         --eta=when      When ETA estimate should be printed
 125                         May be "always", "never" or "auto"
 126         --section=name  Only run specified section in job file
 127         --alloc-size=kb Set smalloc pool to this size in kb (def 1024)
 128
 129
 130 Any parameters following the options will be assumed to be job files,
 131 unless they match a job file parameter. You can add as many as you want,
 132 each job file will be regarded as a separate group and fio will stonewall
 133 its execution.
 134
 135 The --readonly switch is an extra safety guard to prevent accidentically
 136 turning on a write setting when that is not desired. Fio will only write
 137 if rw=write/randwrite/rw/randrw is given, but this extra safety net can
 138 be used as an extra precaution. It will also enable a write check in the
 139 io engine core to prevent an accidental write due to a fio bug.
 140
 141 The debug switch allows adding options that trigger certain logging
 142 options in fio. Currently the options are:
 143
 144         process         Dump info related to processes
 145         file            Dump info related to file actions
 146         io              Dump info related to IO queuing
 147         mem             Dump info related to memory allocations
 148         blktrace        Dump info related to blktrace setup
 149         verify          Dump info related to IO verification
 150         all             Enable all debug options
 151         random          Dump info related to random offset generation
 152         parse           Dump info related to option matching and parsing
 153         diskutil        Dump info related to disk utilization updates
 154         job:x           Dump info only related to job number x
 155         mutex           Dump info only related to mutex up/down ops
 156         profile         Dump info related to profile extensions
 157         time            Dump info related to internal time keeping
 158         ? or help       Show available debug options.
 159
 160 You can specify as many as you want, eg --debug=file,mem will enable
 161 file and memory debugging.
 162
 163 The section switch is meant to make it easier to ship a bigger job file
 164 instead of several smaller ones. Say you define a job file with light,
 165 moderate, and heavy parts. Then you can ask fio to run the given part
 166 only by giving it a --section=heavy command line option. The section
 167 option only applies to job sections, the reserved 'global' section is
 168 always parsed and taken into account.
 169
 170 Fio has an internal allocator for shared memory called smalloc. It
 171 allocates shared structures from this pool. The pool defaults to 1024k
 172 in size, and can grow to 128 pools. If running large jobs with randommap
 173 enabled it can run out of memory, in which case the --alloc-size switch
 174 is handy for starting with a larger pool size. The backing store is
 175 files in /tmp. Fio cleans up after itself, while it is running you
 176 may see .fio_smalloc.* files in /tmp.
 177
 178
 179 Job file
 180 --------
 181
 182 See the HOWTO file for a more detailed description of parameters and what
 183 they mean. This file contains the terse version. You can describe big and
 184 complex setups with the command line, but generally it's a lot easier to
 185 just write a simple job file to describe the workload. The job file format
 186 is in the ini style format, as that is easy to read and write for the user.
 187
 188 The job file parameters are:
 189
 190         name=x          Use 'x' as the identifier for this job.
 191         description=x   'x' is a text description of the job.
 192         directory=x     Use 'x' as the top level directory for storing files
 193         filename=x      Force the use of 'x' as the filename for all files
 194                         in this thread. If not given, fio will make up
 195                         a suitable filename based on the thread and file
 196                         number.
 197         rw=x            'x' may be: read, randread, write, randwrite,
 198                         rw (read-write mix), randrw (read-write random mix)
 199         rwmixcycle=x    Base cycle for switching between read and write
 200                         in msecs.
 201         rwmixread=x     'x' percentage of rw mix ios will be reads. If
 202                         rwmixwrite is also given, the last of the two will
 203                          be used if they don't add up to 100%.
 204         rwmixwrite=x    'x' percentage of rw mix ios will be writes. See
 205                         rwmixread.
 206         rand_repeatable=x  The sequence of random io blocks can be repeatable
 207                         across runs, if 'x' is 1.
 208         size=x          Set file size to x bytes (x string can include k/m/g)
 209         ioengine=x      'x' may be: aio/libaio/linuxaio for Linux aio,
 210                         posixaio for POSIX aio, solarisaio for Solaris
 211                         native async IO, windowsaio for Windows native async IO,
 212                         sync for regular read/write io,
 213                         psync for regular pread/pwrite io, vsync for regular
 214                         readv/writev (with queuing emulation) mmap for mmap'ed
 215                         io, syslet-rw for syslet driven read/write, splice for
 216                         using splice/vmsplice, sg for direct SG_IO io, net
 217                         for network io, or cpuio for a cycler burner load. sg
 218                         only works on Linux on SCSI (or SCSI-like devices, such
 219                         as usb-storage or sata/libata driven) devices. Fio also
 220                         has a null io engine, which is mainly used for testing
 221                         fio itself.
 222
 223         iodepth=x       For async io, allow 'x' ios in flight
 224         overwrite=x     If 'x', layout a write file first.
 225         nrfiles=x       Spread io load over 'x' number of files per job,
 226                         if possible.
 227         prio=x          Run io at prio X, 0-7 is the kernel allowed range
 228         prioclass=x     Run io at prio class X
 229         bs=x            Use 'x' for thread blocksize. May include k/m postfix.
 230         bsrange=x-y     Mix thread block sizes randomly between x and y. May
 231                         also include k/m postfix.
 232         direct=x        1 for direct IO, 0 for buffered IO
 233         thinktime=x     "Think" x usec after each io
 234         rate=x          Throttle rate to x KB/sec
 235         ratemin=x       Quit if rate of x KB/sec can't be met
 236         ratecycle=x     ratemin averaged over x msecs
 237         cpumask=x       Only allow job to run on CPUs defined by mask.
 238         cpus_allowed=x  Like 'cpumask', but allow text setting of CPU affinity.
 239         fsync=x         If writing with buffered IO, fsync after every
 240                         'x' blocks have been written.
 241         end_fsync=x     If 'x', run fsync() after end-of-job.
 242         startdelay=x    Start this thread x seconds after startup
 243         runtime=x       Terminate x seconds after startup. Can include a
 244                         normal time suffix if not given in seconds, such as
 245                         'm' for minutes, 'h' for hours, and 'd' for days.
 246         offset=x        Start io at offset x (x string can include k/m/g)
 247         invalidate=x    Invalidate page cache for file prior to doing io
 248         sync=x          Use sync writes if x and writing buffered IO.
 249         mem=x           If x == malloc, use malloc for buffers. If x == shm,
 250                         use shared memory for buffers. If x == mmap, use
 251                         anonymous mmap.
 252         exitall         When one thread quits, terminate the others
 253         bwavgtime=x     Average bandwidth stats over an x msec window.
 254         create_serialize=x      If 'x', serialize file creation.
 255         create_fsync=x  If 'x', run fsync() after file creation.
 256         unlink          If set, unlink files when done.
 257         loops=x         Run the job 'x' number of times.
 258         verify=x        If 'x' == md5, use md5 for verifies. If 'x' == crc32,
 259                         use crc32 for verifies. md5 is 'safer', but crc32 is
 260                         a lot faster. Only makes sense for writing to a file.
 261                         For other types of checksumming, see HOWTO.
 262         stonewall       Wait for preceeding jobs to end before running.
 263         numjobs=x       Create 'x' similar entries for this job
 264         thread          Use pthreads instead of forked jobs
 265         zonesize=x
 266         zoneskip=y      Zone options must be paired. If given, the job
 267                         will skip y bytes for every x read/written. This
 268                         can be used to gauge hard drive speed over the entire
 269                         platter, without reading everything. Both x/y can
 270                         include k/m/g suffix.
 271         iolog=x         Open and read io pattern from file 'x'. The file must
 272                         contain one io action per line in the following format:
 273                         rw, offset, length
 274                         where with rw=0/1 for read/write, and the offset
 275                         and length entries being in bytes.
 276         write_iolog=x   Write an iolog to file 'x' in the same format as iolog.
 277                         The iolog options are exclusive, if both given the
 278                         read iolog will be performed.
 279         write_bw_log    Write a bandwidth log.
 280         write_lat_log   Write a latency log.
 281         lockmem=x       Lock down x amount of memory on the machine, to
 282                         simulate a machine with less memory available. x can
 283                         include k/m/g suffix.
 284         nice=x          Run job at given nice value.
 285         exec_prerun=x   Run 'x' before job io is begun.
 286         exec_postrun=x  Run 'x' after job io has finished.
 287         ioscheduler=x   Use ioscheduler 'x' for this job.
 288         cpuload=x       For a CPU io thread, percentage of CPU time to attempt
 289                         to burn.
 290         cpuchunks=x     Split burn cycles into pieces of x usecs.
 291
 292
 293
 294 Platforms
 295 ---------
 296
 297 Fio works on (at least) Linux, Solaris, AIX, OSX, NetBSD, and FreeBSD. Some
 298 features and/or options may only be available on some of the platforms,
 299 typically because those features only apply to that platform (like the
 300 solarisaio engine, or the splice engine on Linux).
 301
 302 Some features are not available on FreeBSD/Solaris even if they could be
 303 implemented, I'd be happy to take patches for that. An example of that is
 304 disk utility statistics and (I think) huge page support, support for that
 305 does exist in FreeBSD/Solaris.
 306
 307 Fio uses pthread mutexes for signalling and locking and FreeBSD does not
 308 support process shared pthread mutexes. As a result, only threads are
 309 supported on FreeBSD. This could be fixed with sysv ipc locking or
 310 other locking alternatives.
 311
 312 Other *BSD platforms are untested, but fio should work there almost out
 313 of the box. Since I don't do test runs or even compiles on those platforms,
 314 your mileage may vary. Sending me patches for other platforms is greatly
 315 appreciated. There's a lot of value in having the same test/benchmark tool
 316 available on all platforms.
 317
 318 Note that POSIX aio is not enabled by default on AIX. If you get messages like:
 319
 320     Symbol resolution failed for /usr/lib/libc.a(posix_aio.o) because:
 321         Symbol _posix_kaio_rdwr (number 2) is not exported from dependent module /unix.
 322
 323 you need to enable POSIX aio. Run the following commands as root:
 324
 325     # lsdev -C -l posix_aio0
 326         posix_aio0 Defined  Posix Asynchronous I/O
 327     # cfgmgr -l posix_aio0
 328     # lsdev -C -l posix_aio0
 329         posix_aio0 Available  Posix Asynchronous I/O
 330
 331 POSIX aio should work now. To make the change permanent:
 332
 333     # chdev -l posix_aio0 -P -a autoconfig='available'
 334         posix_aio0 changed
 335
 336
 337 Author
 338 ------
 339
 340 Fio was written by Jens Axboe <axboe@kernel.dk> to enable flexible testing
 341 of the Linux IO subsystem and schedulers. He got tired of writing
 342 specific test applications to simulate a given workload, and found that
 343 the existing io benchmark/test tools out there weren't flexible enough
 344 to do what he wanted.
 345
 346 Jens Axboe <axboe@kernel.dk> 20060905
 347