README: how to compile fio on Windows 64 bits
[fio.git] / 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 If you are inside a corporate firewall, git:// may not always work for
20 you. In that case you can use the http protocol, path is the same:
21
22 http://git.kernel.dk/fio.git
23
24 Snapshots are frequently generated and they include the git meta data as
25 well. You can download them here:
26
27 http://brick.kernel.dk/snaps/
28
29
30 Binary packages
31 ---------------
32
33 Debian:
34 Starting with Debian "Squeeze", fio packages are part of the official
35 Debian repository. http://packages.debian.org/search?keywords=fio
36
37 Ubuntu:
38 Starting with Ubuntu 10.04 LTS (aka "Lucid Lynx"), fio packages are part
39 of the Ubuntu "universe" repository.
40 http://packages.ubuntu.com/search?keywords=fio
41
42 SUSE:
43 Pascal Bleser <guru@unixtech.be> has fio RPMs in his repository for SUSE
44 variants, you can find them here:
45 http://linux01.gwdg.de/~pbleser/rpm-navigation.php?cat=System/fio
46
47 Red Hat, CentOS & Co:
48 Dag WieĆ«rs has RPMs for Red Hat related distros, find them here:
49 http://dag.wieers.com/rpm/packages/fio/
50
51 Mandriva:
52 Mandriva has integrated fio into their package repository, so installing
53 on that distro should be as easy as typing 'urpmi fio'.
54
55 Solaris:
56 Packages for Solaris are available from OpenCSW. Install their pkgutil
57 tool (http://www.opencsw.org/get-it/pkgutil/) and then install fio via
58 'pkgutil -i fio'.
59
60 Windows:
61 Bruce Cran <bruce@cran.org.uk> has fio packages for Windows at
62 http://www.bluestop.org/fio .
63
64
65 Mailing list
66 ------------
67
68 There's a mailing list associated with fio. It's meant for general
69 discussion, bug reporting, questions, and development - basically anything
70 that has to do with fio. An automated mail detailing recent commits is
71 automatically sent to the list at most daily. The list address is
72 fio@vger.kernel.org, subscribe by sending an email to
73 majordomo@vger.kernel.org with
74
75 subscribe fio
76
77 in the body of the email. Archives can be found here:
78
79 http://www.spinics.net/lists/fio/
80
81 and archives for the old list can be found here:
82
83 http://maillist.kernel.dk/fio-devel/
84
85
86 Building
87 --------
88
89 Just type 'make' and 'make install'.
90
91 Note that GNU make is required. On BSD it's available from devel/gmake;
92 on Solaris it's in the SUNWgmake package. On platforms where GNU make
93 isn't the default, type 'gmake' instead of 'make'.
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 Windows
110 -------
111
112 On Windows MinGW (http://www.mingw.org/) is required in order to
113 build fio. To create an MSI installer package install WiX 3.6 from
114 http://wix.sourceforge.net/releases/ and run dobuild.cmd from the
115 os/windows directory.
116
117 How to compile FIO on Windows 64 bits
118  
119  1. Install Cygwin - search for MinGW and install all MinGW packages.
120  2. Download x86_64-w64-mingw32-gcc-4.7.2-release-win64_rubenvb.7z (http://sourceforge.net/projects/mingw-w64/files) - Select Toolchains targeting Win64 -> 
121     Personal Builds -> rubenv -> gcc-4.7-release
122  3. Unzip the directory mingw64 to c:\ (c:\mingw64)
123  4. Add to PATH - c:\mingw64\bin
124  5. Copy c:\mingw64\bin\mingw32-make to c:\mingw64\bin\make.exe
125  6. Download pthreads-20100604.zip (http://sourceforge.net/projects/mingw-w64/files) - Select External binary packages (Win64 hosted) -> pthreads
126  7. Unzip pthreads-20100604.zip
127  8. Unzip pthreads-w64.zip
128  9. Copy pthreadGC2-w64.dll to c:\mingw64\bin
129 10. Copy c:\mingw64\bin\pthreadGC2-w64.dll to c:\mingw64\bin\pthreadGC2.dll
130 11. Open Cygwin Terminal
131 12. Go to fio directory (source files)
132 13. make clean
133 14. ./configure
134 15. make
135
136
137 Command line
138 ------------
139
140 $ fio
141         --debug                 Enable some debugging options (see below)
142         --output                Write output to file
143         --runtime               Runtime in seconds
144         --latency-log           Generate per-job latency logs
145         --bandwidth-log         Generate per-job bandwidth logs
146         --minimal               Minimal (terse) output
147         --output-format=type    Output format (terse,json,normal)
148         --terse-version=type    Terse version output format (default 3, or 2 or 4).
149         --version               Print version info and exit
150         --help                  Print this page
151         --cpuclock-test         Perform test/validation of CPU clock
152         --cmdhelp=cmd           Print command help, "all" for all of them
153         --enghelp=engine        Print ioengine help, or list available ioengines
154         --enghelp=engine,cmd    Print help for an ioengine cmd
155         --showcmd               Turn a job file into command line options
156         --readonly              Turn on safety read-only checks, preventing
157                                 writes
158         --eta=when              When ETA estimate should be printed
159                                 May be "always", "never" or "auto"
160         --section=name          Only run specified section in job file.
161                                 Multiple sections can be specified.
162         --alloc-size=kb         Set smalloc pool to this size in kb (def 1024)
163         --warnings-fatal        Fio parser warnings are fatal
164         --max-jobs              Maximum number of threads/processes to support
165         --server=args           Start backend server. See Client/Server section.
166         --client=host           Connect to specified backend.
167         --idle-prof=option      Report cpu idleness on a system or percpu basis
168                                 (option=system,percpu) or run unit work
169                                 calibration only (option=calibrate).
170
171
172 Any parameters following the options will be assumed to be job files,
173 unless they match a job file parameter. You can add as many as you want,
174 each job file will be regarded as a separate group and fio will stonewall
175 its execution.
176
177 The --readonly switch is an extra safety guard to prevent accidentally
178 turning on a write setting when that is not desired. Fio will only write
179 if rw=write/randwrite/rw/randrw is given, but this extra safety net can
180 be used as an extra precaution. It will also enable a write check in the
181 io engine core to prevent an accidental write due to a fio bug.
182
183 The debug switch allows adding options that trigger certain logging
184 options in fio. Currently the options are:
185
186         process         Dump info related to processes
187         file            Dump info related to file actions
188         io              Dump info related to IO queuing
189         mem             Dump info related to memory allocations
190         blktrace        Dump info related to blktrace setup
191         verify          Dump info related to IO verification
192         all             Enable all debug options
193         random          Dump info related to random offset generation
194         parse           Dump info related to option matching and parsing
195         diskutil        Dump info related to disk utilization updates
196         job:x           Dump info only related to job number x
197         mutex           Dump info only related to mutex up/down ops
198         profile         Dump info related to profile extensions
199         time            Dump info related to internal time keeping
200         ? or help       Show available debug options.
201
202 You can specify as many as you want, eg --debug=file,mem will enable
203 file and memory debugging.
204
205 The section switch is meant to make it easier to ship a bigger job file
206 instead of several smaller ones. Say you define a job file with light,
207 moderate, and heavy parts. Then you can ask fio to run the given part
208 only by giving it a --section=heavy command line option. The section
209 option only applies to job sections, the reserved 'global' section is
210 always parsed and taken into account.
211
212 Fio has an internal allocator for shared memory called smalloc. It
213 allocates shared structures from this pool. The pool defaults to 1024k
214 in size, and can grow to 128 pools. If running large jobs with randommap
215 enabled it can run out of memory, in which case the --alloc-size switch
216 is handy for starting with a larger pool size. The backing store is
217 files in /tmp. Fio cleans up after itself, while it is running you
218 may see .fio_smalloc.* files in /tmp.
219
220
221 Job file
222 --------
223
224 See the HOWTO file for a more detailed description of parameters and what
225 they mean. This file contains the terse version. You can describe big and
226 complex setups with the command line, but generally it's a lot easier to
227 just write a simple job file to describe the workload. The job file format
228 is in the ini style format, as that is easy to read and write for the user.
229
230 The job file parameters are:
231
232         name=x          Use 'x' as the identifier for this job.
233         description=x   'x' is a text description of the job.
234         directory=x     Use 'x' as the top level directory for storing files
235         filename=x      Force the use of 'x' as the filename for all files
236                         in this thread. If not given, fio will make up
237                         a suitable filename based on the thread and file
238                         number.
239         rw=x            'x' may be: read, randread, write, randwrite,
240                         rw (read-write mix), randrw (read-write random mix)
241         rwmixcycle=x    Base cycle for switching between read and write
242                         in msecs.
243         rwmixread=x     'x' percentage of rw mix ios will be reads. If
244                         rwmixwrite is also given, the last of the two will
245                          be used if they don't add up to 100%.
246         rwmixwrite=x    'x' percentage of rw mix ios will be writes. See
247                         rwmixread.
248         rand_repeatable=x  The sequence of random io blocks can be repeatable
249                         across runs, if 'x' is 1.
250         size=x          Set file size to x bytes (x string can include k/m/g)
251         ioengine=x      'x' may be: aio/libaio/linuxaio for Linux aio,
252                         posixaio for POSIX aio, solarisaio for Solaris
253                         native async IO, windowsaio for Windows native async IO,
254                         sync for regular read/write io,
255                         psync for regular pread/pwrite io, vsync for regular
256                         readv/writev (with queuing emulation) mmap for mmap'ed
257                         io, syslet-rw for syslet driven read/write, splice for
258                         using splice/vmsplice, sg for direct SG_IO io, net
259                         for network io, rdma for RDMA io, or cpuio for a
260                         cycler burner load. sg only works on Linux on
261                         SCSI (or SCSI-like devices, such as usb-storage or
262                         sata/libata driven) devices. Fio also has a null
263                         io engine, which is mainly used for testing
264                         fio itself.
265
266         iodepth=x       For async io, allow 'x' ios in flight
267         overwrite=x     If 'x', layout a write file first.
268         nrfiles=x       Spread io load over 'x' number of files per job,
269                         if possible.
270         prio=x          Run io at prio X, 0-7 is the kernel allowed range
271         prioclass=x     Run io at prio class X
272         bs=x            Use 'x' for thread blocksize. May include k/m postfix.
273         bsrange=x-y     Mix thread block sizes randomly between x and y. May
274                         also include k/m postfix.
275         direct=x        1 for direct IO, 0 for buffered IO
276         thinktime=x     "Think" x usec after each io
277         rate=x          Throttle rate to x KB/sec
278         ratemin=x       Quit if rate of x KB/sec can't be met
279         ratecycle=x     ratemin averaged over x msecs
280         cpumask=x       Only allow job to run on CPUs defined by mask.
281         cpus_allowed=x  Like 'cpumask', but allow text setting of CPU affinity.
282         numa_cpu_nodes=x,y-z  Allow job to run on specified NUMA nodes' CPU.
283         numa_mem_policy=m:x,y-z  Setup numa memory allocation policy.
284                         'm' stands for policy, such as local, interleave,
285                         bind, prefer, local. 'x, y-z' are numa node(s) for
286                         memory allocation according to policy.
287         fsync=x         If writing with buffered IO, fsync after every
288                         'x' blocks have been written.
289         end_fsync=x     If 'x', run fsync() after end-of-job.
290         startdelay=x    Start this thread x seconds after startup
291         runtime=x       Terminate x seconds after startup. Can include a
292                         normal time suffix if not given in seconds, such as
293                         'm' for minutes, 'h' for hours, and 'd' for days.
294         offset=x        Start io at offset x (x string can include k/m/g)
295         invalidate=x    Invalidate page cache for file prior to doing io
296         sync=x          Use sync writes if x and writing buffered IO.
297         mem=x           If x == malloc, use malloc for buffers. If x == shm,
298                         use shared memory for buffers. If x == mmap, use
299                         anonymous mmap.
300         exitall         When one thread quits, terminate the others
301         bwavgtime=x     Average bandwidth stats over an x msec window.
302         create_serialize=x      If 'x', serialize file creation.
303         create_fsync=x  If 'x', run fsync() after file creation.
304         unlink          If set, unlink files when done.
305         loops=x         Run the job 'x' number of times.
306         verify=x        If 'x' == md5, use md5 for verifies. If 'x' == crc32,
307                         use crc32 for verifies. md5 is 'safer', but crc32 is
308                         a lot faster. Only makes sense for writing to a file.
309                         For other types of checksumming, see HOWTO.
310         stonewall       Wait for preceeding jobs to end before running.
311         numjobs=x       Create 'x' similar entries for this job
312         thread          Use pthreads instead of forked jobs
313         zonesize=x
314         zoneskip=y      Zone options must be paired. If given, the job
315                         will skip y bytes for every x read/written. This
316                         can be used to gauge hard drive speed over the entire
317                         platter, without reading everything. Both x/y can
318                         include k/m/g suffix.
319         read_iolog=x    Open and read io pattern from file 'x'. The file format
320                         is described in the HOWTO.
321         write_iolog=x   Write an iolog to file 'x' in the same format as iolog.
322                         The iolog options are exclusive, if both given the
323                         read iolog will be performed.  Specify a separate file
324                         for each job, otherwise the iologs will be interspersed
325                         and the file may be corrupt.
326         write_bw_log    Write a bandwidth log.
327         write_lat_log   Write a latency log.
328         lockmem=x       Lock down x amount of memory on the machine, to
329                         simulate a machine with less memory available. x can
330                         include k/m/g suffix.
331         nice=x          Run job at given nice value.
332         exec_prerun=x   Run 'x' before job io is begun.
333         exec_postrun=x  Run 'x' after job io has finished.
334         ioscheduler=x   Use ioscheduler 'x' for this job.
335         cpuload=x       For a CPU io thread, percentage of CPU time to attempt
336                         to burn.
337         cpuchunks=x     Split burn cycles into pieces of x usecs.
338
339
340
341 Client/server
342 ------------
343
344 Normally you would run fio as a stand-alone application on the machine
345 where the IO workload should be generated. However, it is also possible to
346 run the frontend and backend of fio separately. This makes it possible to
347 have a fio server running on the machine(s) where the IO workload should
348 be running, while controlling it from another machine.
349
350 To start the server, you would do:
351
352 fio --server=args
353
354 on that machine, where args defines what fio listens to. The arguments
355 are of the form 'type,hostname or IP,port'. 'type' is either 'ip' (or ip4)
356 for TCP/IP v4, 'ip6' for TCP/IP v6, or 'sock' for a local unix domain socket.
357 'hostname' is either a hostname or IP address, and 'port' is the port to
358 listen to (only valid for TCP/IP, not a local socket). Some examples:
359
360 1) fio --server
361
362    Start a fio server, listening on all interfaces on the default port (8765).
363
364 2) fio --server=ip:hostname,4444
365
366    Start a fio server, listening on IP belonging to hostname and on port 4444.
367
368 3) fio --server=ip6:::1,4444
369
370    Start a fio server, listening on IPv6 localhost ::1 and on port 4444.
371
372 4) fio --server=,4444
373
374    Start a fio server, listening on all interfaces on port 4444.
375
376 5) fio --server=1.2.3.4
377
378    Start a fio server, listening on IP 1.2.3.4 on the default port.
379
380 6) fio --server=sock:/tmp/fio.sock
381
382    Start a fio server, listening on the local socket /tmp/fio.sock.
383
384 When a server is running, you can connect to it from a client. The client
385 is run with:
386
387 fio --local-args --client=server --remote-args <job file(s)>
388
389 where --local-args are arguments that are local to the client where it is
390 running, 'server' is the connect string, and --remote-args and <job file(s)>
391 are sent to the server. The 'server' string follows the same format as it
392 does on the server side, to allow IP/hostname/socket and port strings.
393 You can connect to multiple clients as well, to do that you could run:
394
395 fio --client=server2 <job file(s)> --client=server2 <job file(s)>
396
397
398 Platforms
399 ---------
400
401 Fio works on (at least) Linux, Solaris, AIX, HP-UX, OSX, NetBSD, Windows
402 and FreeBSD.  Some features and/or options may only be available on some of
403 the platforms, typically because those features only apply to that platform
404 (like the solarisaio engine, or the splice engine on Linux).
405
406 Some features are not available on FreeBSD/Solaris even if they could be
407 implemented, I'd be happy to take patches for that. An example of that is
408 disk utility statistics and (I think) huge page support, support for that
409 does exist in FreeBSD/Solaris.
410
411 Fio uses pthread mutexes for signalling and locking and FreeBSD does not
412 support process shared pthread mutexes. As a result, only threads are
413 supported on FreeBSD. This could be fixed with sysv ipc locking or
414 other locking alternatives.
415
416 Other *BSD platforms are untested, but fio should work there almost out
417 of the box. Since I don't do test runs or even compiles on those platforms,
418 your mileage may vary. Sending me patches for other platforms is greatly
419 appreciated. There's a lot of value in having the same test/benchmark tool
420 available on all platforms.
421
422 Note that POSIX aio is not enabled by default on AIX. If you get messages like:
423
424     Symbol resolution failed for /usr/lib/libc.a(posix_aio.o) because:
425         Symbol _posix_kaio_rdwr (number 2) is not exported from dependent module /unix.
426
427 you need to enable POSIX aio. Run the following commands as root:
428
429     # lsdev -C -l posix_aio0
430         posix_aio0 Defined  Posix Asynchronous I/O
431     # cfgmgr -l posix_aio0
432     # lsdev -C -l posix_aio0
433         posix_aio0 Available  Posix Asynchronous I/O
434
435 POSIX aio should work now. To make the change permanent:
436
437     # chdev -l posix_aio0 -P -a autoconfig='available'
438         posix_aio0 changed
439
440
441 Author
442 ------
443
444 Fio was written by Jens Axboe <axboe@kernel.dk> to enable flexible testing
445 of the Linux IO subsystem and schedulers. He got tired of writing
446 specific test applications to simulate a given workload, and found that
447 the existing io benchmark/test tools out there weren't flexible enough
448 to do what he wanted.
449
450 Jens Axboe <axboe@kernel.dk> 20060905
451