Merge branch 'master' of ssh://brick.kernel.dk/data/git/fio
[fio.git] / HOWTO
1 Table of contents
2 -----------------
3
4 1. Overview
5 2. How fio works
6 3. Running fio
7 4. Job file format
8 5. Detailed list of parameters
9 6. Normal output
10 7. Terse output
11
12
13 1.0 Overview and history
14 ------------------------
15 fio was originally written to save me the hassle of writing special test
16 case programs when I wanted to test a specific workload, either for
17 performance reasons or to find/reproduce a bug. The process of writing
18 such a test app can be tiresome, especially if you have to do it often.
19 Hence I needed a tool that would be able to simulate a given io workload
20 without resorting to writing a tailored test case again and again.
21
22 A test work load is difficult to define, though. There can be any number
23 of processes or threads involved, and they can each be using their own
24 way of generating io. You could have someone dirtying large amounts of
25 memory in an memory mapped file, or maybe several threads issuing
26 reads using asynchronous io. fio needed to be flexible enough to
27 simulate both of these cases, and many more.
28
29 2.0 How fio works
30 -----------------
31 The first step in getting fio to simulate a desired io workload, is
32 writing a job file describing that specific setup. A job file may contain
33 any number of threads and/or files - the typical contents of the job file
34 is a global section defining shared parameters, and one or more job
35 sections describing the jobs involved. When run, fio parses this file
36 and sets everything up as described. If we break down a job from top to
37 bottom, it contains the following basic parameters:
38
39         IO type         Defines the io pattern issued to the file(s).
40                         We may only be reading sequentially from this
41                         file(s), or we may be writing randomly. Or even
42                         mixing reads and writes, sequentially or randomly.
43
44         Block size      In how large chunks are we issuing io? This may be
45                         a single value, or it may describe a range of
46                         block sizes.
47
48         IO size         How much data are we going to be reading/writing.
49
50         IO engine       How do we issue io? We could be memory mapping the
51                         file, we could be using regular read/write, we
52                         could be using splice, async io, syslet, or even
53                         SG (SCSI generic sg).
54
55         IO depth        If the io engine is async, how large a queuing
56                         depth do we want to maintain?
57
58         IO type         Should we be doing buffered io, or direct/raw io?
59
60         Num files       How many files are we spreading the workload over.
61
62         Num threads     How many threads or processes should we spread
63                         this workload over.
64         
65 The above are the basic parameters defined for a workload, in addition
66 there's a multitude of parameters that modify other aspects of how this
67 job behaves.
68
69
70 3.0 Running fio
71 ---------------
72 See the README file for command line parameters, there are only a few
73 of them.
74
75 Running fio is normally the easiest part - you just give it the job file
76 (or job files) as parameters:
77
78 $ fio job_file
79
80 and it will start doing what the job_file tells it to do. You can give
81 more than one job file on the command line, fio will serialize the running
82 of those files. Internally that is the same as using the 'stonewall'
83 parameter described the the parameter section.
84
85 If the job file contains only one job, you may as well just give the
86 parameters on the command line. The command line parameters are identical
87 to the job parameters, with a few extra that control global parameters
88 (see README). For example, for the job file parameter iodepth=2, the
89 mirror command line option would be --iodepth 2 or --iodepth=2. You can
90 also use the command line for giving more than one job entry. For each
91 --name option that fio sees, it will start a new job with that name.
92 Command line entries following a --name entry will apply to that job,
93 until there are no more entries or a new --name entry is seen. This is
94 similar to the job file options, where each option applies to the current
95 job until a new [] job entry is seen.
96
97 fio does not need to run as root, except if the files or devices specified
98 in the job section requires that. Some other options may also be restricted,
99 such as memory locking, io scheduler switching, and decreasing the nice value.
100
101
102 4.0 Job file format
103 -------------------
104 As previously described, fio accepts one or more job files describing
105 what it is supposed to do. The job file format is the classic ini file,
106 where the names enclosed in [] brackets define the job name. You are free
107 to use any ascii name you want, except 'global' which has special meaning.
108 A global section sets defaults for the jobs described in that file. A job
109 may override a global section parameter, and a job file may even have
110 several global sections if so desired. A job is only affected by a global
111 section residing above it. If the first character in a line is a ';' or a
112 '#', the entire line is discarded as a comment.
113
114 So let's look at a really simple job file that defines two processes, each
115 randomly reading from a 128MiB file.
116
117 ; -- start job file --
118 [global]
119 rw=randread
120 size=128m
121
122 [job1]
123
124 [job2]
125
126 ; -- end job file --
127
128 As you can see, the job file sections themselves are empty as all the
129 described parameters are shared. As no filename= option is given, fio
130 makes up a filename for each of the jobs as it sees fit. On the command
131 line, this job would look as follows:
132
133 $ fio --name=global --rw=randread --size=128m --name=job1 --name=job2
134
135
136 Let's look at an example that has a number of processes writing randomly
137 to files.
138
139 ; -- start job file --
140 [random-writers]
141 ioengine=libaio
142 iodepth=4
143 rw=randwrite
144 bs=32k
145 direct=0
146 size=64m
147 numjobs=4
148
149 ; -- end job file --
150
151 Here we have no global section, as we only have one job defined anyway.
152 We want to use async io here, with a depth of 4 for each file. We also
153 increased the buffer size used to 32KiB and define numjobs to 4 to
154 fork 4 identical jobs. The result is 4 processes each randomly writing
155 to their own 64MiB file. Instead of using the above job file, you could
156 have given the parameters on the command line. For this case, you would
157 specify:
158
159 $ fio --name=random-writers --ioengine=libaio --iodepth=4 --rw=randwrite --bs=32k --direct=0 --size=64m --numjobs=4
160
161 fio also supports environment variable expansion in job files. Any
162 substring of the form "${VARNAME}" as part of an option value (in other
163 words, on the right of the `='), will be expanded to the value of the
164 environment variable called VARNAME.  If no such environment variable
165 is defined, or VARNAME is the empty string, the empty string will be
166 substituted.
167
168 As an example, let's look at a sample fio invocation and job file:
169
170 $ SIZE=64m NUMJOBS=4 fio jobfile.fio
171
172 ; -- start job file --
173 [random-writers]
174 rw=randwrite
175 size=${SIZE}
176 numjobs=${NUMJOBS}
177 ; -- end job file --
178
179 This will expand to the following equivalent job file at runtime:
180
181 ; -- start job file --
182 [random-writers]
183 rw=randwrite
184 size=64m
185 numjobs=4
186 ; -- end job file --
187
188 fio ships with a few example job files, you can also look there for
189 inspiration.
190
191
192 5.0 Detailed list of parameters
193 -------------------------------
194
195 This section describes in details each parameter associated with a job.
196 Some parameters take an option of a given type, such as an integer or
197 a string. The following types are used:
198
199 str     String. This is a sequence of alpha characters.
200 int     Integer. A whole number value, can be negative. If prefixed with
201         0x, the integer is assumed to be of base 16 (hexadecimal).
202 time    Integer with possible time postfix. In seconds unless otherwise
203         specified, use eg 10m for 10 minutes. Accepts s/m/h for seconds,
204         minutes, and hours.
205 siint   SI integer. A whole number value, which may contain a postfix
206         describing the base of the number. Accepted postfixes are k/m/g,
207         meaning kilo, mega, and giga. So if you want to specify 4096,
208         you could either write out '4096' or just give 4k. The postfixes
209         signify base 2 values, so 1024 is 1k and 1024k is 1m and so on.
210         If the option accepts an upper and lower range, use a colon ':'
211         or minus '-' to separate such values. See irange.
212 bool    Boolean. Usually parsed as an integer, however only defined for
213         true and false (1 and 0).
214 irange  Integer range with postfix. Allows value range to be given, such
215         as 1024-4096. A colon may also be used as the separator, eg
216         1k:4k. If the option allows two sets of ranges, they can be
217         specified with a ',' or '/' delimiter: 1k-4k/8k-32k. Also see
218         siint.
219
220 With the above in mind, here follows the complete list of fio job
221 parameters.
222
223 name=str        ASCII name of the job. This may be used to override the
224                 name printed by fio for this job. Otherwise the job
225                 name is used. On the command line this parameter has the
226                 special purpose of also signaling the start of a new
227                 job.
228
229 description=str Text description of the job. Doesn't do anything except
230                 dump this text description when this job is run. It's
231                 not parsed.
232
233 directory=str   Prefix filenames with this directory. Used to places files
234                 in a different location than "./".
235
236 filename=str    Fio normally makes up a filename based on the job name,
237                 thread number, and file number. If you want to share
238                 files between threads in a job or several jobs, specify
239                 a filename for each of them to override the default. If
240                 the ioengine used is 'net', the filename is the host, port,
241                 and protocol to use in the format of =host/port/protocol.
242                 See ioengine=net for more. If the ioengine is file based, you
243                 can specify a number of files by separating the names with a
244                 ':' colon. So if you wanted a job to open /dev/sda and /dev/sdb
245                 as the two working files, you would use
246                 filename=/dev/sda:/dev/sdb. '-' is a reserved name, meaning
247                 stdin or stdout. Which of the two depends on the read/write
248                 direction set.
249
250 opendir=str     Tell fio to recursively add any file it can find in this
251                 directory and down the file system tree.
252
253 lockfile=str    Fio defaults to not doing any locking files before it does
254                 IO to them. If a file or file descriptor is shared, fio
255                 can serialize IO to that file to make the end result
256                 consistent. This is usual for emulating real workloads that
257                 share files. The lock modes are:
258
259                         none            No locking. The default.
260                         exclusive       Only one thread/process may do IO,
261                                         excluding all others.
262                         readwrite       Read-write locking on the file. Many
263                                         readers may access the file at the
264                                         same time, but writes get exclusive
265                                         access.
266
267                 The option may be post-fixed with a lock batch number. If
268                 set, then each thread/process may do that amount of IOs to
269                 the file before giving up the lock. Since lock acquisition is
270                 expensive, batching the lock/unlocks will speed up IO.
271
272 readwrite=str
273 rw=str          Type of io pattern. Accepted values are:
274
275                         read            Sequential reads
276                         write           Sequential writes
277                         randwrite       Random writes
278                         randread        Random reads
279                         rw              Sequential mixed reads and writes
280                         randrw          Random mixed reads and writes
281
282                 For the mixed io types, the default is to split them 50/50.
283                 For certain types of io the result may still be skewed a bit,
284                 since the speed may be different. It is possible to specify
285                 a number of IO's to do before getting a new offset - this
286                 is only useful for random IO, where fio would normally
287                 generate a new random offset for every IO. If you append
288                 eg 8 to randread, you would get a new random offset for
289                 every 8 IO's. The result would be a seek for only every 8
290                 IO's, instead of for every IO. Use rw=randread:8 to specify
291                 that.
292
293 randrepeat=bool For random IO workloads, seed the generator in a predictable
294                 way so that results are repeatable across repetitions.
295
296 fadvise_hint=bool By default, fio will use fadvise() to advise the kernel
297                 on what IO patterns it is likely to issue. Sometimes you
298                 want to test specific IO patterns without telling the
299                 kernel about it, in which case you can disable this option.
300                 If set, fio will use POSIX_FADV_SEQUENTIAL for sequential
301                 IO and POSIX_FADV_RANDOM for random IO.
302
303 size=siint      The total size of file io for this job. Fio will run until
304                 this many bytes has been transferred, unless runtime is
305                 limited by other options (such as 'runtime', for instance).
306                 Unless specific nr_files and filesize options are given,
307                 fio will divide this size between the available files
308                 specified by the job.
309
310 filesize=siint  Individual file sizes. May be a range, in which case fio
311                 will select sizes for files at random within the given range
312                 and limited to 'size' in total (if that is given). If not
313                 given, each created file is the same size.
314
315 fill_device=bool Sets size to something really large and waits for ENOSPC (no
316                 space left on device) as the terminating condition. Only makes
317                 sense with sequential write.
318
319 blocksize=siint
320 bs=siint        The block size used for the io units. Defaults to 4k. Values
321                 can be given for both read and writes. If a single siint is
322                 given, it will apply to both. If a second siint is specified
323                 after a comma, it will apply to writes only. In other words,
324                 the format is either bs=read_and_write or bs=read,write.
325                 bs=4k,8k will thus use 4k blocks for reads, and 8k blocks
326                 for writes. If you only wish to set the write size, you
327                 can do so by passing an empty read size - bs=,8k will set
328                 8k for writes and leave the read default value.
329
330 blocksize_range=irange
331 bsrange=irange  Instead of giving a single block size, specify a range
332                 and fio will mix the issued io block sizes. The issued
333                 io unit will always be a multiple of the minimum value
334                 given (also see bs_unaligned). Applies to both reads and
335                 writes, however a second range can be given after a comma.
336                 See bs=.
337
338 bssplit=str     Sometimes you want even finer grained control of the
339                 block sizes issued, not just an even split between them.
340                 This option allows you to weight various block sizes,
341                 so that you are able to define a specific amount of
342                 block sizes issued. The format for this option is:
343
344                         bssplit=blocksize/percentage:blocksize/percentage
345
346                 for as many block sizes as needed. So if you want to define
347                 a workload that has 50% 64k blocks, 10% 4k blocks, and
348                 40% 32k blocks, you would write:
349
350                         bssplit=4k/10:64k/50:32k/40
351
352                 Ordering does not matter. If the percentage is left blank,
353                 fio will fill in the remaining values evenly. So a bssplit
354                 option like this one:
355
356                         bssplit=4k/50:1k/:32k/
357
358                 would have 50% 4k ios, and 25% 1k and 32k ios. The percentages
359                 always add up to 100, if bssplit is given a range that adds
360                 up to more, it will error out.
361
362 blocksize_unaligned
363 bs_unaligned    If this option is given, any byte size value within bsrange
364                 may be used as a block range. This typically wont work with
365                 direct IO, as that normally requires sector alignment.
366
367 zero_buffers    If this option is given, fio will init the IO buffers to
368                 all zeroes. The default is to fill them with random data.
369
370 refill_buffers  If this option is given, fio will refill the IO buffers
371                 on every submit. The default is to only fill it at init
372                 time and reuse that data. Only makes sense if zero_buffers
373                 isn't specified, naturally. If data verification is enabled,
374                 refill_buffers is also automatically enabled.
375
376 nrfiles=int     Number of files to use for this job. Defaults to 1.
377
378 openfiles=int   Number of files to keep open at the same time. Defaults to
379                 the same as nrfiles, can be set smaller to limit the number
380                 simultaneous opens.
381
382 file_service_type=str  Defines how fio decides which file from a job to
383                 service next. The following types are defined:
384
385                         random  Just choose a file at random.
386
387                         roundrobin  Round robin over open files. This
388                                 is the default.
389
390                         sequential  Finish one file before moving on to
391                                 the next. Multiple files can still be
392                                 open depending on 'openfiles'.
393
394                 The string can have a number appended, indicating how
395                 often to switch to a new file. So if option random:4 is
396                 given, fio will switch to a new random file after 4 ios
397                 have been issued.
398
399 ioengine=str    Defines how the job issues io to the file. The following
400                 types are defined:
401
402                         sync    Basic read(2) or write(2) io. lseek(2) is
403                                 used to position the io location.
404
405                         psync   Basic pread(2) or pwrite(2) io.
406
407                         vsync   Basic readv(2) or writev(2) IO.
408
409                         libaio  Linux native asynchronous io. Note that Linux
410                                 may only support queued behaviour with
411                                 non-buffered IO (set direct=1 or buffered=0).
412
413                         posixaio glibc posix asynchronous io.
414
415                         solarisaio Solaris native asynchronous io.
416
417                         mmap    File is memory mapped and data copied
418                                 to/from using memcpy(3).
419
420                         splice  splice(2) is used to transfer the data and
421                                 vmsplice(2) to transfer data from user
422                                 space to the kernel.
423
424                         syslet-rw Use the syslet system calls to make
425                                 regular read/write async.
426
427                         sg      SCSI generic sg v3 io. May either be
428                                 synchronous using the SG_IO ioctl, or if
429                                 the target is an sg character device
430                                 we use read(2) and write(2) for asynchronous
431                                 io.
432
433                         null    Doesn't transfer any data, just pretends
434                                 to. This is mainly used to exercise fio
435                                 itself and for debugging/testing purposes.
436
437                         net     Transfer over the network to given host:port.
438                                 'filename' must be set appropriately to
439                                 filename=host/port/protocol regardless of send
440                                 or receive, if the latter only the port
441                                 argument is used. 'host' may be an IP address
442                                 or hostname, port is the port number to be used,
443                                 and protocol may be 'udp' or 'tcp'. If no
444                                 protocol is given, TCP is used.
445
446                         netsplice Like net, but uses splice/vmsplice to
447                                 map data and send/receive.
448
449                         cpuio   Doesn't transfer any data, but burns CPU
450                                 cycles according to the cpuload= and
451                                 cpucycle= options. Setting cpuload=85
452                                 will cause that job to do nothing but burn
453                                 85% of the CPU. In case of SMP machines,
454                                 use numjobs=<no_of_cpu> to get desired CPU
455                                 usage, as the cpuload only loads a single
456                                 CPU at the desired rate.
457
458                         guasi   The GUASI IO engine is the Generic Userspace
459                                 Asyncronous Syscall Interface approach
460                                 to async IO. See
461
462                                 http://www.xmailserver.org/guasi-lib.html
463
464                                 for more info on GUASI.
465
466                         external Prefix to specify loading an external
467                                 IO engine object file. Append the engine
468                                 filename, eg ioengine=external:/tmp/foo.o
469                                 to load ioengine foo.o in /tmp.
470
471 iodepth=int     This defines how many io units to keep in flight against
472                 the file. The default is 1 for each file defined in this
473                 job, can be overridden with a larger value for higher
474                 concurrency.
475
476 iodepth_batch_submit=int
477 iodepth_batch=int This defines how many pieces of IO to submit at once.
478                 It defaults to 1 which means that we submit each IO
479                 as soon as it is available, but can be raised to submit
480                 bigger batches of IO at the time.
481
482 iodepth_batch_complete=int This defines how many pieces of IO to retrieve
483                 at once. It defaults to 1 which means that we'll ask
484                 for a minimum of 1 IO in the retrieval process from
485                 the kernel. The IO retrieval will go on until we
486                 hit the limit set by iodepth_low. If this variable is
487                 set to 0, then fio will always check for completed
488                 events before queuing more IO. This helps reduce
489                 IO latency, at the cost of more retrieval system calls.
490
491 iodepth_low=int The low water mark indicating when to start filling
492                 the queue again. Defaults to the same as iodepth, meaning
493                 that fio will attempt to keep the queue full at all times.
494                 If iodepth is set to eg 16 and iodepth_low is set to 4, then
495                 after fio has filled the queue of 16 requests, it will let
496                 the depth drain down to 4 before starting to fill it again.
497
498 direct=bool     If value is true, use non-buffered io. This is usually
499                 O_DIRECT.
500
501 buffered=bool   If value is true, use buffered io. This is the opposite
502                 of the 'direct' option. Defaults to true.
503
504 offset=siint    Start io at the given offset in the file. The data before
505                 the given offset will not be touched. This effectively
506                 caps the file size at real_size - offset.
507
508 fsync=int       If writing to a file, issue a sync of the dirty data
509                 for every number of blocks given. For example, if you give
510                 32 as a parameter, fio will sync the file for every 32
511                 writes issued. If fio is using non-buffered io, we may
512                 not sync the file. The exception is the sg io engine, which
513                 synchronizes the disk cache anyway.
514
515 overwrite=bool  If true, writes to a file will always overwrite existing
516                 data. If the file doesn't already exist, it will be
517                 created before the write phase begins. If the file exists
518                 and is large enough for the specified write phase, nothing
519                 will be done.
520
521 end_fsync=bool  If true, fsync file contents when the job exits.
522
523 fsync_on_close=bool     If true, fio will fsync() a dirty file on close.
524                 This differs from end_fsync in that it will happen on every
525                 file close, not just at the end of the job.
526
527 rwmixread=int   How large a percentage of the mix should be reads.
528
529 rwmixwrite=int  How large a percentage of the mix should be writes. If both
530                 rwmixread and rwmixwrite is given and the values do not add
531                 up to 100%, the latter of the two will be used to override
532                 the first.
533
534 norandommap     Normally fio will cover every block of the file when doing
535                 random IO. If this option is given, fio will just get a
536                 new random offset without looking at past io history. This
537                 means that some blocks may not be read or written, and that
538                 some blocks may be read/written more than once. This option
539                 is mutually exclusive with verify= if and only if multiple
540                 blocksizes (via bsrange=) are used, since fio only tracks
541                 complete rewrites of blocks.
542
543 softrandommap   See norandommap. If fio runs with the random block map enabled
544                 and it fails to allocate the map, if this option is set it
545                 will continue without a random block map. As coverage will
546                 not be as complete as with random maps, this option is
547                 disabled by default.
548
549 nice=int        Run the job with the given nice value. See man nice(2).
550
551 prio=int        Set the io priority value of this job. Linux limits us to
552                 a positive value between 0 and 7, with 0 being the highest.
553                 See man ionice(1).
554
555 prioclass=int   Set the io priority class. See man ionice(1).
556
557 thinktime=int   Stall the job x microseconds after an io has completed before
558                 issuing the next. May be used to simulate processing being
559                 done by an application. See thinktime_blocks and
560                 thinktime_spin.
561
562 thinktime_spin=int
563                 Only valid if thinktime is set - pretend to spend CPU time
564                 doing something with the data received, before falling back
565                 to sleeping for the rest of the period specified by
566                 thinktime.
567
568 thinktime_blocks
569                 Only valid if thinktime is set - control how many blocks
570                 to issue, before waiting 'thinktime' usecs. If not set,
571                 defaults to 1 which will make fio wait 'thinktime' usecs
572                 after every block.
573
574 rate=int        Cap the bandwidth used by this job to this number of KiB/sec.
575
576 ratemin=int     Tell fio to do whatever it can to maintain at least this
577                 bandwidth. Failing to meet this requirement, will cause
578                 the job to exit.
579
580 rate_iops=int   Cap the bandwidth to this number of IOPS. Basically the same
581                 as rate, just specified independently of bandwidth. If the
582                 job is given a block size range instead of a fixed value,
583                 the smallest block size is used as the metric.
584
585 rate_iops_min=int If fio doesn't meet this rate of IO, it will cause
586                 the job to exit.
587
588 ratecycle=int   Average bandwidth for 'rate' and 'ratemin' over this number
589                 of milliseconds.
590
591 cpumask=int     Set the CPU affinity of this job. The parameter given is a
592                 bitmask of allowed CPU's the job may run on. So if you want
593                 the allowed CPUs to be 1 and 5, you would pass the decimal
594                 value of (1 << 1 | 1 << 5), or 34. See man
595                 sched_setaffinity(2). This may not work on all supported
596                 operating systems or kernel versions. This option doesn't
597                 work well for a higher CPU count than what you can store in
598                 an integer mask, so it can only control cpus 1-32. For
599                 boxes with larger CPU counts, use cpus_allowed.
600
601 cpus_allowed=str Controls the same options as cpumask, but it allows a text
602                 setting of the permitted CPUs instead. So to use CPUs 1 and
603                 5, you would specify cpus_allowed=1,5. This options also
604                 allows a range of CPUs. Say you wanted a binding to CPUs
605                 1, 5, and 8-15, you would set cpus_allowed=1,5,8-15.
606
607 startdelay=time Start this job the specified number of seconds after fio
608                 has started. Only useful if the job file contains several
609                 jobs, and you want to delay starting some jobs to a certain
610                 time.
611
612 runtime=time    Tell fio to terminate processing after the specified number
613                 of seconds. It can be quite hard to determine for how long
614                 a specified job will run, so this parameter is handy to
615                 cap the total runtime to a given time.
616
617 time_based      If set, fio will run for the duration of the runtime
618                 specified even if the file(s) are completely read or
619                 written. It will simply loop over the same workload
620                 as many times as the runtime allows.
621
622 ramp_time=time  If set, fio will run the specified workload for this amount
623                 of time before logging any performance numbers. Useful for
624                 letting performance settle before logging results, thus
625                 minimizing the runtime required for stable results. Note
626                 that the ramp_time is considered lead in time for a job,
627                 thus it will increase the total runtime if a special timeout
628                 or runtime is specified.
629
630 invalidate=bool Invalidate the buffer/page cache parts for this file prior
631                 to starting io. Defaults to true.
632
633 sync=bool       Use sync io for buffered writes. For the majority of the
634                 io engines, this means using O_SYNC.
635
636 iomem=str
637 mem=str         Fio can use various types of memory as the io unit buffer.
638                 The allowed values are:
639
640                         malloc  Use memory from malloc(3) as the buffers.
641
642                         shm     Use shared memory as the buffers. Allocated
643                                 through shmget(2).
644
645                         shmhuge Same as shm, but use huge pages as backing.
646
647                         mmap    Use mmap to allocate buffers. May either be
648                                 anonymous memory, or can be file backed if
649                                 a filename is given after the option. The
650                                 format is mem=mmap:/path/to/file.
651
652                         mmaphuge Use a memory mapped huge file as the buffer
653                                 backing. Append filename after mmaphuge, ala
654                                 mem=mmaphuge:/hugetlbfs/file
655
656                 The area allocated is a function of the maximum allowed
657                 bs size for the job, multiplied by the io depth given. Note
658                 that for shmhuge and mmaphuge to work, the system must have
659                 free huge pages allocated. This can normally be checked
660                 and set by reading/writing /proc/sys/vm/nr_hugepages on a
661                 Linux system. Fio assumes a huge page is 4MiB in size. So
662                 to calculate the number of huge pages you need for a given
663                 job file, add up the io depth of all jobs (normally one unless
664                 iodepth= is used) and multiply by the maximum bs set. Then
665                 divide that number by the huge page size. You can see the
666                 size of the huge pages in /proc/meminfo. If no huge pages
667                 are allocated by having a non-zero number in nr_hugepages,
668                 using mmaphuge or shmhuge will fail. Also see hugepage-size.
669
670                 mmaphuge also needs to have hugetlbfs mounted and the file
671                 location should point there. So if it's mounted in /huge,
672                 you would use mem=mmaphuge:/huge/somefile.
673
674 hugepage-size=siint
675                 Defines the size of a huge page. Must at least be equal
676                 to the system setting, see /proc/meminfo. Defaults to 4MiB.
677                 Should probably always be a multiple of megabytes, so using
678                 hugepage-size=Xm is the preferred way to set this to avoid
679                 setting a non-pow-2 bad value.
680
681 exitall         When one job finishes, terminate the rest. The default is
682                 to wait for each job to finish, sometimes that is not the
683                 desired action.
684
685 bwavgtime=int   Average the calculated bandwidth over the given time. Value
686                 is specified in milliseconds.
687
688 create_serialize=bool   If true, serialize the file creating for the jobs.
689                         This may be handy to avoid interleaving of data
690                         files, which may greatly depend on the filesystem
691                         used and even the number of processors in the system.
692
693 create_fsync=bool       fsync the data file after creation. This is the
694                         default.
695
696 create_on_open=bool     Don't pre-setup the files for IO, just create open()
697                         when it's time to do IO to that file.
698
699 unlink=bool     Unlink the job files when done. Not the default, as repeated
700                 runs of that job would then waste time recreating the file
701                 set again and again.
702
703 loops=int       Run the specified number of iterations of this job. Used
704                 to repeat the same workload a given number of times. Defaults
705                 to 1.
706
707 do_verify=bool  Run the verify phase after a write phase. Only makes sense if
708                 verify is set. Defaults to 1.
709
710 verify=str      If writing to a file, fio can verify the file contents
711                 after each iteration of the job. The allowed values are:
712
713                         md5     Use an md5 sum of the data area and store
714                                 it in the header of each block.
715
716                         crc64   Use an experimental crc64 sum of the data
717                                 area and store it in the header of each
718                                 block.
719
720                         crc32c  Use a crc32c sum of the data area and store
721                                 it in the header of each block.
722
723                         crc32c-intel Use hardware assisted crc32c calcuation
724                                 provided on SSE4.2 enabled processors.
725
726                         crc32   Use a crc32 sum of the data area and store
727                                 it in the header of each block.
728
729                         crc16   Use a crc16 sum of the data area and store
730                                 it in the header of each block.
731
732                         crc7    Use a crc7 sum of the data area and store
733                                 it in the header of each block.
734
735                         sha512  Use sha512 as the checksum function.
736
737                         sha256  Use sha256 as the checksum function.
738
739                         meta    Write extra information about each io
740                                 (timestamp, block number etc.). The block
741                                 number is verified.
742
743                         null    Only pretend to verify. Useful for testing
744                                 internals with ioengine=null, not for much
745                                 else.
746
747                 This option can be used for repeated burn-in tests of a
748                 system to make sure that the written data is also
749                 correctly read back.
750
751 verifysort=bool If set, fio will sort written verify blocks when it deems
752                 it faster to read them back in a sorted manner. This is
753                 often the case when overwriting an existing file, since
754                 the blocks are already laid out in the file system. You
755                 can ignore this option unless doing huge amounts of really
756                 fast IO where the red-black tree sorting CPU time becomes
757                 significant.
758
759 verify_offset=siint     Swap the verification header with data somewhere else
760                         in the block before writing. Its swapped back before
761                         verifying.
762
763 verify_interval=siint   Write the verification header at a finer granularity
764                         than the blocksize. It will be written for chunks the
765                         size of header_interval. blocksize should divide this
766                         evenly.
767
768 verify_pattern=int      If set, fio will fill the io buffers with this
769                 pattern. Fio defaults to filling with totally random
770                 bytes, but sometimes it's interesting to fill with a known
771                 pattern for io verification purposes. Depending on the
772                 width of the pattern, fio will fill 1/2/3/4 bytes of the
773                 buffer at the time. The verify_pattern cannot be larger than
774                 a 32-bit quantity.
775
776 verify_fatal=bool       Normally fio will keep checking the entire contents
777                 before quitting on a block verification failure. If this
778                 option is set, fio will exit the job on the first observed
779                 failure.
780                 
781 stonewall       Wait for preceeding jobs in the job file to exit, before
782                 starting this one. Can be used to insert serialization
783                 points in the job file. A stone wall also implies starting
784                 a new reporting group.
785
786 new_group       Start a new reporting group. If this option isn't given,
787                 jobs in a file will be part of the same reporting group
788                 unless separated by a stone wall (or if it's a group
789                 by itself, with the numjobs option).
790
791 numjobs=int     Create the specified number of clones of this job. May be
792                 used to setup a larger number of threads/processes doing
793                 the same thing. We regard that grouping of jobs as a
794                 specific group.
795
796 group_reporting If 'numjobs' is set, it may be interesting to display
797                 statistics for the group as a whole instead of for each
798                 individual job. This is especially true of 'numjobs' is
799                 large, looking at individual thread/process output quickly
800                 becomes unwieldy. If 'group_reporting' is specified, fio
801                 will show the final report per-group instead of per-job.
802
803 thread          fio defaults to forking jobs, however if this option is
804                 given, fio will use pthread_create(3) to create threads
805                 instead.
806
807 zonesize=siint  Divide a file into zones of the specified size. See zoneskip.
808
809 zoneskip=siint  Skip the specified number of bytes when zonesize data has
810                 been read. The two zone options can be used to only do
811                 io on zones of a file.
812
813 write_iolog=str Write the issued io patterns to the specified file. See
814                 read_iolog.
815
816 read_iolog=str  Open an iolog with the specified file name and replay the
817                 io patterns it contains. This can be used to store a
818                 workload and replay it sometime later. The iolog given
819                 may also be a blktrace binary file, which allows fio
820                 to replay a workload captured by blktrace. See blktrace
821                 for how to capture such logging data. For blktrace replay,
822                 the file needs to be turned into a blkparse binary data
823                 file first (blktrace <device> -d file_for_fio.bin).
824
825 write_bw_log=str If given, write a bandwidth log of the jobs in this job
826                 file. Can be used to store data of the bandwidth of the
827                 jobs in their lifetime. The included fio_generate_plots
828                 script uses gnuplot to turn these text files into nice
829                 graphs. See write_log_log for behaviour of given
830                 filename. For this option, the postfix is _bw.log.
831
832 write_lat_log=str Same as write_bw_log, except that this option stores io
833                 completion latencies instead. If no filename is given
834                 with this option, the default filename of "jobname_type.log"
835                 is used. Even if the filename is given, fio will still
836                 append the type of log. So if one specifies
837
838                 write_lat_log=foo
839
840                 The actual log names will be foo_clat.log and foo_slat.log.
841                 This helps fio_generate_plot fine the logs automatically.
842
843 lockmem=siint   Pin down the specified amount of memory with mlock(2). Can
844                 potentially be used instead of removing memory or booting
845                 with less memory to simulate a smaller amount of memory.
846
847 exec_prerun=str Before running this job, issue the command specified
848                 through system(3).
849
850 exec_postrun=str After the job completes, issue the command specified
851                  though system(3).
852
853 ioscheduler=str Attempt to switch the device hosting the file to the specified
854                 io scheduler before running.
855
856 cpuload=int     If the job is a CPU cycle eater, attempt to use the specified
857                 percentage of CPU cycles.
858
859 cpuchunks=int   If the job is a CPU cycle eater, split the load into
860                 cycles of the given time. In milliseconds.
861
862 disk_util=bool  Generate disk utilization statistics, if the platform
863                 supports it. Defaults to on.
864
865 disable_clat=bool Disable measurements of completion latency numbers. Useful
866                 only for cutting back the number of calls to gettimeofday,
867                 as that does impact performance at really high IOPS rates.
868                 Note that to really get rid of a large amount of these
869                 calls, this option must be used with disable_slat and
870                 disable_bw as well.
871
872 disable_slat=bool Disable measurements of submission latency numbers. See
873                 disable_clat.
874
875 disable_bw=bool Disable measurements of throughput/bandwidth numbers. See
876                 disable_clat.
877
878 gtod_reduce=bool Enable all of the gettimeofday() reducing options
879                 (disable_clat, disable_slat, disable_bw) plus reduce
880                 precision of the timeout somewhat to really shrink
881                 the gettimeofday() call count. With this option enabled,
882                 we only do about 0.4% of the gtod() calls we would have
883                 done if all time keeping was enabled.
884
885 gtod_cpu=int    Sometimes it's cheaper to dedicate a single thread of
886                 execution to just getting the current time. Fio (and
887                 databases, for instance) are very intensive on gettimeofday()
888                 calls. With this option, you can set one CPU aside for
889                 doing nothing but logging current time to a shared memory
890                 location. Then the other threads/processes that run IO
891                 workloads need only copy that segment, instead of entering
892                 the kernel with a gettimeofday() call. The CPU set aside
893                 for doing these time calls will be excluded from other
894                 uses. Fio will manually clear it from the CPU mask of other
895                 jobs.
896
897
898 6.0 Interpreting the output
899 ---------------------------
900
901 fio spits out a lot of output. While running, fio will display the
902 status of the jobs created. An example of that would be:
903
904 Threads: 1: [_r] [24.8% done] [ 13509/  8334 kb/s] [eta 00h:01m:31s]
905
906 The characters inside the square brackets denote the current status of
907 each thread. The possible values (in typical life cycle order) are:
908
909 Idle    Run
910 ----    ---
911 P               Thread setup, but not started.
912 C               Thread created.
913 I               Thread initialized, waiting.
914         R       Running, doing sequential reads.
915         r       Running, doing random reads.
916         W       Running, doing sequential writes.
917         w       Running, doing random writes.
918         M       Running, doing mixed sequential reads/writes.
919         m       Running, doing mixed random reads/writes.
920         F       Running, currently waiting for fsync()
921 V               Running, doing verification of written data.
922 E               Thread exited, not reaped by main thread yet.
923 _               Thread reaped.
924
925 The other values are fairly self explanatory - number of threads
926 currently running and doing io, rate of io since last check (read speed
927 listed first, then write speed), and the estimated completion percentage
928 and time for the running group. It's impossible to estimate runtime of
929 the following groups (if any).
930
931 When fio is done (or interrupted by ctrl-c), it will show the data for
932 each thread, group of threads, and disks in that order. For each data
933 direction, the output looks like:
934
935 Client1 (g=0): err= 0:
936   write: io=    32MiB, bw=   666KiB/s, runt= 50320msec
937     slat (msec): min=    0, max=  136, avg= 0.03, stdev= 1.92
938     clat (msec): min=    0, max=  631, avg=48.50, stdev=86.82
939     bw (KiB/s) : min=    0, max= 1196, per=51.00%, avg=664.02, stdev=681.68
940   cpu        : usr=1.49%, sys=0.25%, ctx=7969, majf=0, minf=17
941   IO depths    : 1=0.1%, 2=0.3%, 4=0.5%, 8=99.0%, 16=0.0%, 32=0.0%, >32=0.0%
942      submit    : 0=0.0%, 4=100.0%, 8=0.0%, 16=0.0%, 32=0.0%, 64=0.0%, >=64=0.0%
943      complete  : 0=0.0%, 4=100.0%, 8=0.0%, 16=0.0%, 32=0.0%, 64=0.0%, >=64=0.0%
944      issued r/w: total=0/32768, short=0/0
945      lat (msec): 2=1.6%, 4=0.0%, 10=3.2%, 20=12.8%, 50=38.4%, 100=24.8%,
946      lat (msec): 250=15.2%, 500=0.0%, 750=0.0%, 1000=0.0%, >=2048=0.0%
947
948 The client number is printed, along with the group id and error of that
949 thread. Below is the io statistics, here for writes. In the order listed,
950 they denote:
951
952 io=             Number of megabytes io performed
953 bw=             Average bandwidth rate
954 runt=           The runtime of that thread
955         slat=   Submission latency (avg being the average, stdev being the
956                 standard deviation). This is the time it took to submit
957                 the io. For sync io, the slat is really the completion
958                 latency, since queue/complete is one operation there. This
959                 value can be in milliseconds or microseconds, fio will choose
960                 the most appropriate base and print that. In the example
961                 above, milliseconds is the best scale.
962         clat=   Completion latency. Same names as slat, this denotes the
963                 time from submission to completion of the io pieces. For
964                 sync io, clat will usually be equal (or very close) to 0,
965                 as the time from submit to complete is basically just
966                 CPU time (io has already been done, see slat explanation).
967         bw=     Bandwidth. Same names as the xlat stats, but also includes
968                 an approximate percentage of total aggregate bandwidth
969                 this thread received in this group. This last value is
970                 only really useful if the threads in this group are on the
971                 same disk, since they are then competing for disk access.
972 cpu=            CPU usage. User and system time, along with the number
973                 of context switches this thread went through, usage of
974                 system and user time, and finally the number of major
975                 and minor page faults.
976 IO depths=      The distribution of io depths over the job life time. The
977                 numbers are divided into powers of 2, so for example the
978                 16= entries includes depths up to that value but higher
979                 than the previous entry. In other words, it covers the
980                 range from 16 to 31.
981 IO submit=      How many pieces of IO were submitting in a single submit
982                 call. Each entry denotes that amount and below, until
983                 the previous entry - eg, 8=100% mean that we submitted
984                 anywhere in between 5-8 ios per submit call.
985 IO complete=    Like the above submit number, but for completions instead.
986 IO issued=      The number of read/write requests issued, and how many
987                 of them were short.
988 IO latencies=   The distribution of IO completion latencies. This is the
989                 time from when IO leaves fio and when it gets completed.
990                 The numbers follow the same pattern as the IO depths,
991                 meaning that 2=1.6% means that 1.6% of the IO completed
992                 within 2 msecs, 20=12.8% means that 12.8% of the IO
993                 took more than 10 msecs, but less than (or equal to) 20 msecs.
994
995 After each client has been listed, the group statistics are printed. They
996 will look like this:
997
998 Run status group 0 (all jobs):
999    READ: io=64MiB, aggrb=22178, minb=11355, maxb=11814, mint=2840msec, maxt=2955msec
1000   WRITE: io=64MiB, aggrb=1302, minb=666, maxb=669, mint=50093msec, maxt=50320msec
1001
1002 For each data direction, it prints:
1003
1004 io=             Number of megabytes io performed.
1005 aggrb=          Aggregate bandwidth of threads in this group.
1006 minb=           The minimum average bandwidth a thread saw.
1007 maxb=           The maximum average bandwidth a thread saw.
1008 mint=           The smallest runtime of the threads in that group.
1009 maxt=           The longest runtime of the threads in that group.
1010
1011 And finally, the disk statistics are printed. They will look like this:
1012
1013 Disk stats (read/write):
1014   sda: ios=16398/16511, merge=30/162, ticks=6853/819634, in_queue=826487, util=100.00%
1015
1016 Each value is printed for both reads and writes, with reads first. The
1017 numbers denote:
1018
1019 ios=            Number of ios performed by all groups.
1020 merge=          Number of merges io the io scheduler.
1021 ticks=          Number of ticks we kept the disk busy.
1022 io_queue=       Total time spent in the disk queue.
1023 util=           The disk utilization. A value of 100% means we kept the disk
1024                 busy constantly, 50% would be a disk idling half of the time.
1025
1026
1027 7.0 Terse output
1028 ----------------
1029
1030 For scripted usage where you typically want to generate tables or graphs
1031 of the results, fio can output the results in a semicolon separated format.
1032 The format is one long line of values, such as:
1033
1034 client1;0;0;1906777;1090804;1790;0;0;0.000000;0.000000;0;0;0.000000;0.000000;929380;1152890;25.510151%;1078276.333333;128948.113404;0;0;0;0;0;0.000000;0.000000;0;0;0.000000;0.000000;0;0;0.000000%;0.000000;0.000000;100.000000%;0.000000%;324;100.0%;0.0%;0.0%;0.0%;0.0%;0.0%;0.0%;100.0%;0.0%;0.0%;0.0%;0.0%;0.0%
1035 ;0.0%;0.0%;0.0%;0.0%;0.0%
1036
1037 To enable terse output, use the --minimal command line option.
1038
1039 Split up, the format is as follows:
1040
1041         jobname, groupid, error
1042         READ status:
1043                 KiB IO, bandwidth (KiB/sec), runtime (msec)
1044                 Submission latency: min, max, mean, deviation
1045                 Completion latency: min, max, mean, deviation
1046                 Bw: min, max, aggregate percentage of total, mean, deviation
1047         WRITE status:
1048                 KiB IO, bandwidth (KiB/sec), runtime (msec)
1049                 Submission latency: min, max, mean, deviation
1050                 Completion latency: min, max, mean, deviation
1051                 Bw: min, max, aggregate percentage of total, mean, deviation
1052         CPU usage: user, system, context switches, major faults, minor faults
1053         IO depths: <=1, 2, 4, 8, 16, 32, >=64
1054         IO latencies: <=2, 4, 10, 20, 50, 100, 250, 500, 750, 1000, >=2000
1055         Text description
1056