Convert unit_base to posval[]
[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 8. Trace file format
12 9. CPU idleness profiling
13
14 1.0 Overview and history
15 ------------------------
16 fio was originally written to save me the hassle of writing special test
17 case programs when I wanted to test a specific workload, either for
18 performance reasons or to find/reproduce a bug. The process of writing
19 such a test app can be tiresome, especially if you have to do it often.
20 Hence I needed a tool that would be able to simulate a given io workload
21 without resorting to writing a tailored test case again and again.
22
23 A test work load is difficult to define, though. There can be any number
24 of processes or threads involved, and they can each be using their own
25 way of generating io. You could have someone dirtying large amounts of
26 memory in an memory mapped file, or maybe several threads issuing
27 reads using asynchronous io. fio needed to be flexible enough to
28 simulate both of these cases, and many more.
29
30 2.0 How fio works
31 -----------------
32 The first step in getting fio to simulate a desired io workload, is
33 writing a job file describing that specific setup. A job file may contain
34 any number of threads and/or files - the typical contents of the job file
35 is a global section defining shared parameters, and one or more job
36 sections describing the jobs involved. When run, fio parses this file
37 and sets everything up as described. If we break down a job from top to
38 bottom, it contains the following basic parameters:
39
40         IO type         Defines the io pattern issued to the file(s).
41                         We may only be reading sequentially from this
42                         file(s), or we may be writing randomly. Or even
43                         mixing reads and writes, sequentially or randomly.
44
45         Block size      In how large chunks are we issuing io? This may be
46                         a single value, or it may describe a range of
47                         block sizes.
48
49         IO size         How much data are we going to be reading/writing.
50
51         IO engine       How do we issue io? We could be memory mapping the
52                         file, we could be using regular read/write, we
53                         could be using splice, async io, syslet, or even
54                         SG (SCSI generic sg).
55
56         IO depth        If the io engine is async, how large a queuing
57                         depth do we want to maintain?
58
59         IO type         Should we be doing buffered io, or direct/raw io?
60
61         Num files       How many files are we spreading the workload over.
62
63         Num threads     How many threads or processes should we spread
64                         this workload over.
65
66 The above are the basic parameters defined for a workload, in addition
67 there's a multitude of parameters that modify other aspects of how this
68 job behaves.
69
70
71 3.0 Running fio
72 ---------------
73 See the README file for command line parameters, there are only a few
74 of them.
75
76 Running fio is normally the easiest part - you just give it the job file
77 (or job files) as parameters:
78
79 $ fio job_file
80
81 and it will start doing what the job_file tells it to do. You can give
82 more than one job file on the command line, fio will serialize the running
83 of those files. Internally that is the same as using the 'stonewall'
84 parameter described the the parameter section.
85
86 If the job file contains only one job, you may as well just give the
87 parameters on the command line. The command line parameters are identical
88 to the job parameters, with a few extra that control global parameters
89 (see README). For example, for the job file parameter iodepth=2, the
90 mirror command line option would be --iodepth 2 or --iodepth=2. You can
91 also use the command line for giving more than one job entry. For each
92 --name option that fio sees, it will start a new job with that name.
93 Command line entries following a --name entry will apply to that job,
94 until there are no more entries or a new --name entry is seen. This is
95 similar to the job file options, where each option applies to the current
96 job until a new [] job entry is seen.
97
98 fio does not need to run as root, except if the files or devices specified
99 in the job section requires that. Some other options may also be restricted,
100 such as memory locking, io scheduler switching, and decreasing the nice value.
101
102
103 4.0 Job file format
104 -------------------
105 As previously described, fio accepts one or more job files describing
106 what it is supposed to do. The job file format is the classic ini file,
107 where the names enclosed in [] brackets define the job name. You are free
108 to use any ascii name you want, except 'global' which has special meaning.
109 A global section sets defaults for the jobs described in that file. A job
110 may override a global section parameter, and a job file may even have
111 several global sections if so desired. A job is only affected by a global
112 section residing above it. If the first character in a line is a ';' or a
113 '#', the entire line is discarded as a comment.
114
115 So let's look at a really simple job file that defines two processes, each
116 randomly reading from a 128MB file.
117
118 ; -- start job file --
119 [global]
120 rw=randread
121 size=128m
122
123 [job1]
124
125 [job2]
126
127 ; -- end job file --
128
129 As you can see, the job file sections themselves are empty as all the
130 described parameters are shared. As no filename= option is given, fio
131 makes up a filename for each of the jobs as it sees fit. On the command
132 line, this job would look as follows:
133
134 $ fio --name=global --rw=randread --size=128m --name=job1 --name=job2
135
136
137 Let's look at an example that has a number of processes writing randomly
138 to files.
139
140 ; -- start job file --
141 [random-writers]
142 ioengine=libaio
143 iodepth=4
144 rw=randwrite
145 bs=32k
146 direct=0
147 size=64m
148 numjobs=4
149
150 ; -- end job file --
151
152 Here we have no global section, as we only have one job defined anyway.
153 We want to use async io here, with a depth of 4 for each file. We also
154 increased the buffer size used to 32KB and define numjobs to 4 to
155 fork 4 identical jobs. The result is 4 processes each randomly writing
156 to their own 64MB file. Instead of using the above job file, you could
157 have given the parameters on the command line. For this case, you would
158 specify:
159
160 $ fio --name=random-writers --ioengine=libaio --iodepth=4 --rw=randwrite --bs=32k --direct=0 --size=64m --numjobs=4
161
162 4.1 Environment variables
163 -------------------------
164
165 fio also supports environment variable expansion in job files. Any
166 substring of the form "${VARNAME}" as part of an option value (in other
167 words, on the right of the `='), will be expanded to the value of the
168 environment variable called VARNAME.  If no such environment variable
169 is defined, or VARNAME is the empty string, the empty string will be
170 substituted.
171
172 As an example, let's look at a sample fio invocation and job file:
173
174 $ SIZE=64m NUMJOBS=4 fio jobfile.fio
175
176 ; -- start job file --
177 [random-writers]
178 rw=randwrite
179 size=${SIZE}
180 numjobs=${NUMJOBS}
181 ; -- end job file --
182
183 This will expand to the following equivalent job file at runtime:
184
185 ; -- start job file --
186 [random-writers]
187 rw=randwrite
188 size=64m
189 numjobs=4
190 ; -- end job file --
191
192 fio ships with a few example job files, you can also look there for
193 inspiration.
194
195 4.2 Reserved keywords
196 ---------------------
197
198 Additionally, fio has a set of reserved keywords that will be replaced
199 internally with the appropriate value. Those keywords are:
200
201 $pagesize       The architecture page size of the running system
202 $mb_memory      Megabytes of total memory in the system
203 $ncpus          Number of online available CPUs
204
205 These can be used on the command line or in the job file, and will be
206 automatically substituted with the current system values when the job
207 is run. Simple math is also supported on these keywords, so you can
208 perform actions like:
209
210 size=8*$mb_memory
211
212 and get that properly expanded to 8 times the size of memory in the
213 machine.
214
215
216 5.0 Detailed list of parameters
217 -------------------------------
218
219 This section describes in details each parameter associated with a job.
220 Some parameters take an option of a given type, such as an integer or
221 a string. The following types are used:
222
223 str     String. This is a sequence of alpha characters.
224 time    Integer with possible time suffix. In seconds unless otherwise
225         specified, use eg 10m for 10 minutes. Accepts s/m/h for seconds,
226         minutes, and hours.
227 int     SI integer. A whole number value, which may contain a suffix
228         describing the base of the number. Accepted suffixes are k/m/g/t/p,
229         meaning kilo, mega, giga, tera, and peta. The suffix is not case
230         sensitive, and you may also include trailing 'b' (eg 'kb' is the same
231         as 'k'). So if you want to specify 4096, you could either write
232         out '4096' or just give 4k. The suffixes signify base 2 values, so
233         1024 is 1k and 1024k is 1m and so on, unless the suffix is explicitly
234         set to a base 10 value using 'kib', 'mib', 'gib', etc. If that is the
235         case, then 1000 is used as the multiplier. This can be handy for
236         disks, since manufacturers generally use base 10 values when listing
237         the capacity of a drive. If the option accepts an upper and lower
238         range, use a colon ':' or minus '-' to separate such values.  May also
239         include a prefix to indicate numbers base. If 0x is used, the number
240         is assumed to be hexadecimal.  See irange.
241 bool    Boolean. Usually parsed as an integer, however only defined for
242         true and false (1 and 0).
243 irange  Integer range with suffix. Allows value range to be given, such
244         as 1024-4096. A colon may also be used as the separator, eg
245         1k:4k. If the option allows two sets of ranges, they can be
246         specified with a ',' or '/' delimiter: 1k-4k/8k-32k. Also see
247         int.
248 float_list      A list of floating numbers, separated by a ':' character.
249
250 With the above in mind, here follows the complete list of fio job
251 parameters.
252
253 name=str        ASCII name of the job. This may be used to override the
254                 name printed by fio for this job. Otherwise the job
255                 name is used. On the command line this parameter has the
256                 special purpose of also signaling the start of a new
257                 job.
258
259 description=str Text description of the job. Doesn't do anything except
260                 dump this text description when this job is run. It's
261                 not parsed.
262
263 directory=str   Prefix filenames with this directory. Used to place files
264                 in a different location than "./".
265
266 filename=str    Fio normally makes up a filename based on the job name,
267                 thread number, and file number. If you want to share
268                 files between threads in a job or several jobs, specify
269                 a filename for each of them to override the default. If
270                 the ioengine used is 'net', the filename is the host, port,
271                 and protocol to use in the format of =host,port,protocol.
272                 See ioengine=net for more. If the ioengine is file based, you
273                 can specify a number of files by separating the names with a
274                 ':' colon. So if you wanted a job to open /dev/sda and /dev/sdb
275                 as the two working files, you would use
276                 filename=/dev/sda:/dev/sdb. On Windows, disk devices are
277                 accessed as \\.\PhysicalDrive0 for the first device,
278                 \\.\PhysicalDrive1 for the second etc. Note: Windows and
279                 FreeBSD prevent write access to areas of the disk containing
280                 in-use data (e.g. filesystems).
281                 If the wanted filename does need to include a colon, then
282                 escape that with a '\' character. For instance, if the filename
283                 is "/dev/dsk/foo@3,0:c", then you would use
284                 filename="/dev/dsk/foo@3,0\:c". '-' is a reserved name, meaning
285                 stdin or stdout. Which of the two depends on the read/write
286                 direction set.
287
288 filename_format=str
289                 If sharing multiple files between jobs, it is usually necessary
290                 to  have fio generate the exact names that you want. By default,
291                 fio will name a file based on the default file format
292                 specification of jobname.jobnumber.filenumber. With this
293                 option, that can be customized. Fio will recognize and replace
294                 the following keywords in this string:
295
296                 $jobname
297                         The name of the worker thread or process.
298
299                 $jobnum
300                         The incremental number of the worker thread or
301                         process.
302
303                 $filenum
304                         The incremental number of the file for that worker
305                         thread or process.
306
307                 To have dependent jobs share a set of files, this option can
308                 be set to have fio generate filenames that are shared between
309                 the two. For instance, if testfiles.$filenum is specified,
310                 file number 4 for any job will be named testfiles.4. The
311                 default of $jobname.$jobnum.$filenum will be used if
312                 no other format specifier is given.
313
314 opendir=str     Tell fio to recursively add any file it can find in this
315                 directory and down the file system tree.
316
317 lockfile=str    Fio defaults to not locking any files before it does
318                 IO to them. If a file or file descriptor is shared, fio
319                 can serialize IO to that file to make the end result
320                 consistent. This is usual for emulating real workloads that
321                 share files. The lock modes are:
322
323                         none            No locking. The default.
324                         exclusive       Only one thread/process may do IO,
325                                         excluding all others.
326                         readwrite       Read-write locking on the file. Many
327                                         readers may access the file at the
328                                         same time, but writes get exclusive
329                                         access.
330
331 readwrite=str
332 rw=str          Type of io pattern. Accepted values are:
333
334                         read            Sequential reads
335                         write           Sequential writes
336                         randwrite       Random writes
337                         randread        Random reads
338                         rw,readwrite    Sequential mixed reads and writes
339                         randrw          Random mixed reads and writes
340
341                 For the mixed io types, the default is to split them 50/50.
342                 For certain types of io the result may still be skewed a bit,
343                 since the speed may be different. It is possible to specify
344                 a number of IO's to do before getting a new offset, this is
345                 one by appending a ':<nr>' to the end of the string given.
346                 For a random read, it would look like 'rw=randread:8' for
347                 passing in an offset modifier with a value of 8. If the
348                 suffix is used with a sequential IO pattern, then the value
349                 specified will be added to the generated offset for each IO.
350                 For instance, using rw=write:4k will skip 4k for every
351                 write. It turns sequential IO into sequential IO with holes.
352                 See the 'rw_sequencer' option.
353
354 rw_sequencer=str If an offset modifier is given by appending a number to
355                 the rw=<str> line, then this option controls how that
356                 number modifies the IO offset being generated. Accepted
357                 values are:
358
359                         sequential      Generate sequential offset
360                         identical       Generate the same offset
361
362                 'sequential' is only useful for random IO, where fio would
363                 normally generate a new random offset for every IO. If you
364                 append eg 8 to randread, you would get a new random offset for
365                 every 8 IO's. The result would be a seek for only every 8
366                 IO's, instead of for every IO. Use rw=randread:8 to specify
367                 that. As sequential IO is already sequential, setting
368                 'sequential' for that would not result in any differences.
369                 'identical' behaves in a similar fashion, except it sends
370                 the same offset 8 number of times before generating a new
371                 offset.
372
373 kb_base=int     The base unit for a kilobyte. The defacto base is 2^10, 1024.
374                 Storage manufacturers like to use 10^3 or 1000 as a base
375                 ten unit instead, for obvious reasons. Allow values are
376                 1024 or 1000, with 1024 being the default.
377
378 unified_rw_reporting=bool       Fio normally reports statistics on a per
379                 data direction basis, meaning that read, write, and trim are
380                 accounted and reported separately. If this option is set,
381                 the fio will sum the results and report them as "mixed"
382                 instead.
383
384 randrepeat=bool For random IO workloads, seed the generator in a predictable
385                 way so that results are repeatable across repetitions.
386
387 use_os_rand=bool Fio can either use the random generator supplied by the OS
388                 to generator random offsets, or it can use it's own internal
389                 generator (based on Tausworthe). Default is to use the
390                 internal generator, which is often of better quality and
391                 faster.
392
393 fallocate=str   Whether pre-allocation is performed when laying down files.
394                 Accepted values are:
395
396                         none            Do not pre-allocate space
397                         posix           Pre-allocate via posix_fallocate()
398                         keep            Pre-allocate via fallocate() with
399                                         FALLOC_FL_KEEP_SIZE set
400                         0               Backward-compatible alias for 'none'
401                         1               Backward-compatible alias for 'posix'
402
403                 May not be available on all supported platforms. 'keep' is only
404                 available on Linux.If using ZFS on Solaris this must be set to
405                 'none' because ZFS doesn't support it. Default: 'posix'.
406
407 fadvise_hint=bool By default, fio will use fadvise() to advise the kernel
408                 on what IO patterns it is likely to issue. Sometimes you
409                 want to test specific IO patterns without telling the
410                 kernel about it, in which case you can disable this option.
411                 If set, fio will use POSIX_FADV_SEQUENTIAL for sequential
412                 IO and POSIX_FADV_RANDOM for random IO.
413
414 size=int        The total size of file io for this job. Fio will run until
415                 this many bytes has been transferred, unless runtime is
416                 limited by other options (such as 'runtime', for instance).
417                 Unless specific nrfiles and filesize options are given,
418                 fio will divide this size between the available files
419                 specified by the job. If not set, fio will use the full
420                 size of the given files or devices. If the the files
421                 do not exist, size must be given. It is also possible to
422                 give size as a percentage between 1 and 100. If size=20%
423                 is given, fio will use 20% of the full size of the given
424                 files or devices.
425
426 filesize=int    Individual file sizes. May be a range, in which case fio
427                 will select sizes for files at random within the given range
428                 and limited to 'size' in total (if that is given). If not
429                 given, each created file is the same size.
430
431 fill_device=bool
432 fill_fs=bool    Sets size to something really large and waits for ENOSPC (no
433                 space left on device) as the terminating condition. Only makes
434                 sense with sequential write. For a read workload, the mount
435                 point will be filled first then IO started on the result. This
436                 option doesn't make sense if operating on a raw device node,
437                 since the size of that is already known by the file system.
438                 Additionally, writing beyond end-of-device will not return
439                 ENOSPC there.
440
441 blocksize=int
442 bs=int          The block size used for the io units. Defaults to 4k. Values
443                 can be given for both read and writes. If a single int is
444                 given, it will apply to both. If a second int is specified
445                 after a comma, it will apply to writes only. In other words,
446                 the format is either bs=read_and_write or bs=read,write.
447                 bs=4k,8k will thus use 4k blocks for reads, and 8k blocks
448                 for writes. If you only wish to set the write size, you
449                 can do so by passing an empty read size - bs=,8k will set
450                 8k for writes and leave the read default value.
451
452 blockalign=int
453 ba=int          At what boundary to align random IO offsets. Defaults to
454                 the same as 'blocksize' the minimum blocksize given.
455                 Minimum alignment is typically 512b for using direct IO,
456                 though it usually depends on the hardware block size. This
457                 option is mutually exclusive with using a random map for
458                 files, so it will turn off that option.
459
460 blocksize_range=irange
461 bsrange=irange  Instead of giving a single block size, specify a range
462                 and fio will mix the issued io block sizes. The issued
463                 io unit will always be a multiple of the minimum value
464                 given (also see bs_unaligned). Applies to both reads and
465                 writes, however a second range can be given after a comma.
466                 See bs=.
467
468 bssplit=str     Sometimes you want even finer grained control of the
469                 block sizes issued, not just an even split between them.
470                 This option allows you to weight various block sizes,
471                 so that you are able to define a specific amount of
472                 block sizes issued. The format for this option is:
473
474                         bssplit=blocksize/percentage:blocksize/percentage
475
476                 for as many block sizes as needed. So if you want to define
477                 a workload that has 50% 64k blocks, 10% 4k blocks, and
478                 40% 32k blocks, you would write:
479
480                         bssplit=4k/10:64k/50:32k/40
481
482                 Ordering does not matter. If the percentage is left blank,
483                 fio will fill in the remaining values evenly. So a bssplit
484                 option like this one:
485
486                         bssplit=4k/50:1k/:32k/
487
488                 would have 50% 4k ios, and 25% 1k and 32k ios. The percentages
489                 always add up to 100, if bssplit is given a range that adds
490                 up to more, it will error out.
491
492                 bssplit also supports giving separate splits to reads and
493                 writes. The format is identical to what bs= accepts. You
494                 have to separate the read and write parts with a comma. So
495                 if you want a workload that has 50% 2k reads and 50% 4k reads,
496                 while having 90% 4k writes and 10% 8k writes, you would
497                 specify:
498
499                 bssplit=2k/50:4k/50,4k/90,8k/10
500
501 blocksize_unaligned
502 bs_unaligned    If this option is given, any byte size value within bsrange
503                 may be used as a block range. This typically wont work with
504                 direct IO, as that normally requires sector alignment.
505
506 zero_buffers    If this option is given, fio will init the IO buffers to
507                 all zeroes. The default is to fill them with random data.
508
509 refill_buffers  If this option is given, fio will refill the IO buffers
510                 on every submit. The default is to only fill it at init
511                 time and reuse that data. Only makes sense if zero_buffers
512                 isn't specified, naturally. If data verification is enabled,
513                 refill_buffers is also automatically enabled.
514
515 scramble_buffers=bool   If refill_buffers is too costly and the target is
516                 using data deduplication, then setting this option will
517                 slightly modify the IO buffer contents to defeat normal
518                 de-dupe attempts. This is not enough to defeat more clever
519                 block compression attempts, but it will stop naive dedupe of
520                 blocks. Default: true.
521
522 buffer_compress_percentage=int  If this is set, then fio will attempt to
523                 provide IO buffer content (on WRITEs) that compress to
524                 the specified level. Fio does this by providing a mix of
525                 random data and zeroes. Note that this is per block size
526                 unit, for file/disk wide compression level that matches
527                 this setting, you'll also want to set refill_buffers.
528
529 buffer_compress_chunk=int       See buffer_compress_percentage. This
530                 setting allows fio to manage how big the ranges of random
531                 data and zeroed data is. Without this set, fio will
532                 provide buffer_compress_percentage of blocksize random
533                 data, followed by the remaining zeroed. With this set
534                 to some chunk size smaller than the block size, fio can
535                 alternate random and zeroed data throughout the IO
536                 buffer.
537
538 nrfiles=int     Number of files to use for this job. Defaults to 1.
539
540 openfiles=int   Number of files to keep open at the same time. Defaults to
541                 the same as nrfiles, can be set smaller to limit the number
542                 simultaneous opens.
543
544 file_service_type=str  Defines how fio decides which file from a job to
545                 service next. The following types are defined:
546
547                         random  Just choose a file at random.
548
549                         roundrobin  Round robin over open files. This
550                                 is the default.
551
552                         sequential  Finish one file before moving on to
553                                 the next. Multiple files can still be
554                                 open depending on 'openfiles'.
555
556                 The string can have a number appended, indicating how
557                 often to switch to a new file. So if option random:4 is
558                 given, fio will switch to a new random file after 4 ios
559                 have been issued.
560
561 ioengine=str    Defines how the job issues io to the file. The following
562                 types are defined:
563
564                         sync    Basic read(2) or write(2) io. lseek(2) is
565                                 used to position the io location.
566
567                         psync   Basic pread(2) or pwrite(2) io.
568
569                         vsync   Basic readv(2) or writev(2) IO.
570
571                         libaio  Linux native asynchronous io. Note that Linux
572                                 may only support queued behaviour with
573                                 non-buffered IO (set direct=1 or buffered=0).
574                                 This engine defines engine specific options.
575
576                         posixaio glibc posix asynchronous io.
577
578                         solarisaio Solaris native asynchronous io.
579
580                         windowsaio Windows native asynchronous io.
581
582                         mmap    File is memory mapped and data copied
583                                 to/from using memcpy(3).
584
585                         splice  splice(2) is used to transfer the data and
586                                 vmsplice(2) to transfer data from user
587                                 space to the kernel.
588
589                         syslet-rw Use the syslet system calls to make
590                                 regular read/write async.
591
592                         sg      SCSI generic sg v3 io. May either be
593                                 synchronous using the SG_IO ioctl, or if
594                                 the target is an sg character device
595                                 we use read(2) and write(2) for asynchronous
596                                 io.
597
598                         null    Doesn't transfer any data, just pretends
599                                 to. This is mainly used to exercise fio
600                                 itself and for debugging/testing purposes.
601
602                         net     Transfer over the network to given host:port.
603                                 Depending on the protocol used, the hostname,
604                                 port, listen and filename options are used to
605                                 specify what sort of connection to make, while
606                                 the protocol option determines which protocol
607                                 will be used.
608                                 This engine defines engine specific options.
609
610                         netsplice Like net, but uses splice/vmsplice to
611                                 map data and send/receive.
612                                 This engine defines engine specific options.
613
614                         cpuio   Doesn't transfer any data, but burns CPU
615                                 cycles according to the cpuload= and
616                                 cpucycle= options. Setting cpuload=85
617                                 will cause that job to do nothing but burn
618                                 85% of the CPU. In case of SMP machines,
619                                 use numjobs=<no_of_cpu> to get desired CPU
620                                 usage, as the cpuload only loads a single
621                                 CPU at the desired rate.
622
623                         guasi   The GUASI IO engine is the Generic Userspace
624                                 Asyncronous Syscall Interface approach
625                                 to async IO. See
626
627                                 http://www.xmailserver.org/guasi-lib.html
628
629                                 for more info on GUASI.
630
631                         rdma    The RDMA I/O engine  supports  both  RDMA
632                                 memory semantics (RDMA_WRITE/RDMA_READ) and
633                                 channel semantics (Send/Recv) for the
634                                 InfiniBand, RoCE and iWARP protocols.
635
636                         falloc   IO engine that does regular fallocate to
637                                  simulate data transfer as fio ioengine.
638                                  DDIR_READ  does fallocate(,mode = keep_size,)
639                                  DDIR_WRITE does fallocate(,mode = 0)
640                                  DDIR_TRIM  does fallocate(,mode = punch_hole)
641
642                         e4defrag IO engine that does regular EXT4_IOC_MOVE_EXT
643                                  ioctls to simulate defragment activity in
644                                  request to DDIR_WRITE event
645
646                         external Prefix to specify loading an external
647                                 IO engine object file. Append the engine
648                                 filename, eg ioengine=external:/tmp/foo.o
649                                 to load ioengine foo.o in /tmp.
650
651 iodepth=int     This defines how many io units to keep in flight against
652                 the file. The default is 1 for each file defined in this
653                 job, can be overridden with a larger value for higher
654                 concurrency. Note that increasing iodepth beyond 1 will not
655                 affect synchronous ioengines (except for small degress when
656                 verify_async is in use). Even async engines may impose OS
657                 restrictions causing the desired depth not to be achieved.
658                 This may happen on Linux when using libaio and not setting
659                 direct=1, since buffered IO is not async on that OS. Keep an
660                 eye on the IO depth distribution in the fio output to verify
661                 that the achieved depth is as expected. Default: 1.
662
663 iodepth_batch_submit=int
664 iodepth_batch=int This defines how many pieces of IO to submit at once.
665                 It defaults to 1 which means that we submit each IO
666                 as soon as it is available, but can be raised to submit
667                 bigger batches of IO at the time.
668
669 iodepth_batch_complete=int This defines how many pieces of IO to retrieve
670                 at once. It defaults to 1 which means that we'll ask
671                 for a minimum of 1 IO in the retrieval process from
672                 the kernel. The IO retrieval will go on until we
673                 hit the limit set by iodepth_low. If this variable is
674                 set to 0, then fio will always check for completed
675                 events before queuing more IO. This helps reduce
676                 IO latency, at the cost of more retrieval system calls.
677
678 iodepth_low=int The low water mark indicating when to start filling
679                 the queue again. Defaults to the same as iodepth, meaning
680                 that fio will attempt to keep the queue full at all times.
681                 If iodepth is set to eg 16 and iodepth_low is set to 4, then
682                 after fio has filled the queue of 16 requests, it will let
683                 the depth drain down to 4 before starting to fill it again.
684
685 direct=bool     If value is true, use non-buffered io. This is usually
686                 O_DIRECT. Note that ZFS on Solaris doesn't support direct io.
687                 On Windows the synchronous ioengines don't support direct io.
688
689 buffered=bool   If value is true, use buffered io. This is the opposite
690                 of the 'direct' option. Defaults to true.
691
692 offset=int      Start io at the given offset in the file. The data before
693                 the given offset will not be touched. This effectively
694                 caps the file size at real_size - offset.
695
696 offset_increment=int    If this is provided, then the real offset becomes
697                 the offset + offset_increment * thread_number, where the
698                 thread number is a counter that starts at 0 and is incremented
699                 for each job. This option is useful if there are several jobs
700                 which are intended to operate on a file in parallel in disjoint
701                 segments, with even spacing between the starting points.
702
703 fsync=int       If writing to a file, issue a sync of the dirty data
704                 for every number of blocks given. For example, if you give
705                 32 as a parameter, fio will sync the file for every 32
706                 writes issued. If fio is using non-buffered io, we may
707                 not sync the file. The exception is the sg io engine, which
708                 synchronizes the disk cache anyway.
709
710 fdatasync=int   Like fsync= but uses fdatasync() to only sync data and not
711                 metadata blocks.
712                 In FreeBSD and Windows there is no fdatasync(), this falls back to
713                 using fsync()
714
715 sync_file_range=str:val Use sync_file_range() for every 'val' number of
716                 write operations. Fio will track range of writes that
717                 have happened since the last sync_file_range() call. 'str'
718                 can currently be one or more of:
719
720                 wait_before     SYNC_FILE_RANGE_WAIT_BEFORE
721                 write           SYNC_FILE_RANGE_WRITE
722                 wait_after      SYNC_FILE_RANGE_WAIT_AFTER
723
724                 So if you do sync_file_range=wait_before,write:8, fio would
725                 use SYNC_FILE_RANGE_WAIT_BEFORE | SYNC_FILE_RANGE_WRITE for
726                 every 8 writes. Also see the sync_file_range(2) man page.
727                 This option is Linux specific.
728
729 overwrite=bool  If true, writes to a file will always overwrite existing
730                 data. If the file doesn't already exist, it will be
731                 created before the write phase begins. If the file exists
732                 and is large enough for the specified write phase, nothing
733                 will be done.
734
735 end_fsync=bool  If true, fsync file contents when a write stage has completed.
736
737 fsync_on_close=bool     If true, fio will fsync() a dirty file on close.
738                 This differs from end_fsync in that it will happen on every
739                 file close, not just at the end of the job.
740
741 rwmixread=int   How large a percentage of the mix should be reads.
742
743 rwmixwrite=int  How large a percentage of the mix should be writes. If both
744                 rwmixread and rwmixwrite is given and the values do not add
745                 up to 100%, the latter of the two will be used to override
746                 the first. This may interfere with a given rate setting,
747                 if fio is asked to limit reads or writes to a certain rate.
748                 If that is the case, then the distribution may be skewed.
749
750 random_distribution=str:float   By default, fio will use a completely uniform
751                 random distribution when asked to perform random IO. Sometimes
752                 it is useful to skew the distribution in specific ways,
753                 ensuring that some parts of the data is more hot than others.
754                 fio includes the following distribution models:
755
756                 random          Uniform random distribution
757                 zipf            Zipf distribution
758                 pareto          Pareto distribution
759
760                 When using a zipf or pareto distribution, an input value
761                 is also needed to define the access pattern. For zipf, this
762                 is the zipf theta. For pareto, it's the pareto power. Fio
763                 includes a test program, genzipf, that can be used visualize
764                 what the given input values will yield in terms of hit rates.
765                 If you wanted to use zipf with a theta of 1.2, you would use
766                 random_distribution=zipf:1.2 as the option. If a non-uniform
767                 model is used, fio will disable use of the random map.
768
769 norandommap     Normally fio will cover every block of the file when doing
770                 random IO. If this option is given, fio will just get a
771                 new random offset without looking at past io history. This
772                 means that some blocks may not be read or written, and that
773                 some blocks may be read/written more than once. This option
774                 is mutually exclusive with verify= if and only if multiple
775                 blocksizes (via bsrange=) are used, since fio only tracks
776                 complete rewrites of blocks.
777
778 softrandommap=bool See norandommap. If fio runs with the random block map
779                 enabled and it fails to allocate the map, if this option is
780                 set it will continue without a random block map. As coverage
781                 will not be as complete as with random maps, this option is
782                 disabled by default.
783
784 random_generator=str    Fio supports the following engines for generating
785                 IO offsets for random IO:
786
787                 tausworthe      Strong 2^88 cycle random number generator
788                 lfsr            Linear feedback shift register generator
789
790                 Tausworthe is a strong random number generator, but it
791                 requires tracking on the side if we want to ensure that
792                 blocks are only read or written once. LFSR guarantees
793                 that we never generate the same offset twice, and it's
794                 also less computationally expensive. It's not a true
795                 random generator, however, though for IO purposes it's
796                 typically good enough. LFSR only works with single
797                 block sizes, not with workloads that use multiple block
798                 sizes. If used with such a workload, fio may read or write
799                 some blocks multiple times.
800
801 nice=int        Run the job with the given nice value. See man nice(2).
802
803 prio=int        Set the io priority value of this job. Linux limits us to
804                 a positive value between 0 and 7, with 0 being the highest.
805                 See man ionice(1).
806
807 prioclass=int   Set the io priority class. See man ionice(1).
808
809 thinktime=int   Stall the job x microseconds after an io has completed before
810                 issuing the next. May be used to simulate processing being
811                 done by an application. See thinktime_blocks and
812                 thinktime_spin.
813
814 thinktime_spin=int
815                 Only valid if thinktime is set - pretend to spend CPU time
816                 doing something with the data received, before falling back
817                 to sleeping for the rest of the period specified by
818                 thinktime.
819
820 thinktime_blocks
821                 Only valid if thinktime is set - control how many blocks
822                 to issue, before waiting 'thinktime' usecs. If not set,
823                 defaults to 1 which will make fio wait 'thinktime' usecs
824                 after every block.
825
826 rate=int        Cap the bandwidth used by this job. The number is in bytes/sec,
827                 the normal suffix rules apply. You can use rate=500k to limit
828                 reads and writes to 500k each, or you can specify read and
829                 writes separately. Using rate=1m,500k would limit reads to
830                 1MB/sec and writes to 500KB/sec. Capping only reads or
831                 writes can be done with rate=,500k or rate=500k,. The former
832                 will only limit writes (to 500KB/sec), the latter will only
833                 limit reads.
834
835 ratemin=int     Tell fio to do whatever it can to maintain at least this
836                 bandwidth. Failing to meet this requirement, will cause
837                 the job to exit. The same format as rate is used for
838                 read vs write separation.
839
840 rate_iops=int   Cap the bandwidth to this number of IOPS. Basically the same
841                 as rate, just specified independently of bandwidth. If the
842                 job is given a block size range instead of a fixed value,
843                 the smallest block size is used as the metric. The same format
844                 as rate is used for read vs write seperation.
845
846 rate_iops_min=int If fio doesn't meet this rate of IO, it will cause
847                 the job to exit. The same format as rate is used for read vs
848                 write seperation.
849
850 max_latency=int If set, fio will exit the job if it exceeds this maximum
851                 latency. It will exit with an ETIME error.
852
853 ratecycle=int   Average bandwidth for 'rate' and 'ratemin' over this number
854                 of milliseconds.
855
856 cpumask=int     Set the CPU affinity of this job. The parameter given is a
857                 bitmask of allowed CPU's the job may run on. So if you want
858                 the allowed CPUs to be 1 and 5, you would pass the decimal
859                 value of (1 << 1 | 1 << 5), or 34. See man
860                 sched_setaffinity(2). This may not work on all supported
861                 operating systems or kernel versions. This option doesn't
862                 work well for a higher CPU count than what you can store in
863                 an integer mask, so it can only control cpus 1-32. For
864                 boxes with larger CPU counts, use cpus_allowed.
865
866 cpus_allowed=str Controls the same options as cpumask, but it allows a text
867                 setting of the permitted CPUs instead. So to use CPUs 1 and
868                 5, you would specify cpus_allowed=1,5. This options also
869                 allows a range of CPUs. Say you wanted a binding to CPUs
870                 1, 5, and 8-15, you would set cpus_allowed=1,5,8-15.
871
872 numa_cpu_nodes=str Set this job running on spcified NUMA nodes' CPUs. The
873                 arguments allow comma delimited list of cpu numbers,
874                 A-B ranges, or 'all'. Note, to enable numa options support,
875                 fio must be built on a system with libnuma-dev(el) installed.
876
877 numa_mem_policy=str Set this job's memory policy and corresponding NUMA
878                 nodes. Format of the argements:
879                         <mode>[:<nodelist>]
880                 `mode' is one of the following memory policy:
881                         default, prefer, bind, interleave, local
882                 For `default' and `local' memory policy, no node is
883                 needed to be specified.
884                 For `prefer', only one node is allowed.
885                 For `bind' and `interleave', it allow comma delimited
886                 list of numbers, A-B ranges, or 'all'.
887
888 startdelay=time Start this job the specified number of seconds after fio
889                 has started. Only useful if the job file contains several
890                 jobs, and you want to delay starting some jobs to a certain
891                 time.
892
893 runtime=time    Tell fio to terminate processing after the specified number
894                 of seconds. It can be quite hard to determine for how long
895                 a specified job will run, so this parameter is handy to
896                 cap the total runtime to a given time.
897
898 time_based      If set, fio will run for the duration of the runtime
899                 specified even if the file(s) are completely read or
900                 written. It will simply loop over the same workload
901                 as many times as the runtime allows.
902
903 ramp_time=time  If set, fio will run the specified workload for this amount
904                 of time before logging any performance numbers. Useful for
905                 letting performance settle before logging results, thus
906                 minimizing the runtime required for stable results. Note
907                 that the ramp_time is considered lead in time for a job,
908                 thus it will increase the total runtime if a special timeout
909                 or runtime is specified.
910
911 invalidate=bool Invalidate the buffer/page cache parts for this file prior
912                 to starting io. Defaults to true.
913
914 sync=bool       Use sync io for buffered writes. For the majority of the
915                 io engines, this means using O_SYNC.
916
917 iomem=str
918 mem=str         Fio can use various types of memory as the io unit buffer.
919                 The allowed values are:
920
921                         malloc  Use memory from malloc(3) as the buffers.
922
923                         shm     Use shared memory as the buffers. Allocated
924                                 through shmget(2).
925
926                         shmhuge Same as shm, but use huge pages as backing.
927
928                         mmap    Use mmap to allocate buffers. May either be
929                                 anonymous memory, or can be file backed if
930                                 a filename is given after the option. The
931                                 format is mem=mmap:/path/to/file.
932
933                         mmaphuge Use a memory mapped huge file as the buffer
934                                 backing. Append filename after mmaphuge, ala
935                                 mem=mmaphuge:/hugetlbfs/file
936
937                 The area allocated is a function of the maximum allowed
938                 bs size for the job, multiplied by the io depth given. Note
939                 that for shmhuge and mmaphuge to work, the system must have
940                 free huge pages allocated. This can normally be checked
941                 and set by reading/writing /proc/sys/vm/nr_hugepages on a
942                 Linux system. Fio assumes a huge page is 4MB in size. So
943                 to calculate the number of huge pages you need for a given
944                 job file, add up the io depth of all jobs (normally one unless
945                 iodepth= is used) and multiply by the maximum bs set. Then
946                 divide that number by the huge page size. You can see the
947                 size of the huge pages in /proc/meminfo. If no huge pages
948                 are allocated by having a non-zero number in nr_hugepages,
949                 using mmaphuge or shmhuge will fail. Also see hugepage-size.
950
951                 mmaphuge also needs to have hugetlbfs mounted and the file
952                 location should point there. So if it's mounted in /huge,
953                 you would use mem=mmaphuge:/huge/somefile.
954
955 iomem_align=int This indiciates the memory alignment of the IO memory buffers.
956                 Note that the given alignment is applied to the first IO unit
957                 buffer, if using iodepth the alignment of the following buffers
958                 are given by the bs used. In other words, if using a bs that is
959                 a multiple of the page sized in the system, all buffers will
960                 be aligned to this value. If using a bs that is not page
961                 aligned, the alignment of subsequent IO memory buffers is the
962                 sum of the iomem_align and bs used.
963
964 hugepage-size=int
965                 Defines the size of a huge page. Must at least be equal
966                 to the system setting, see /proc/meminfo. Defaults to 4MB.
967                 Should probably always be a multiple of megabytes, so using
968                 hugepage-size=Xm is the preferred way to set this to avoid
969                 setting a non-pow-2 bad value.
970
971 exitall         When one job finishes, terminate the rest. The default is
972                 to wait for each job to finish, sometimes that is not the
973                 desired action.
974
975 bwavgtime=int   Average the calculated bandwidth over the given time. Value
976                 is specified in milliseconds.
977
978 iopsavgtime=int Average the calculated IOPS over the given time. Value
979                 is specified in milliseconds.
980
981 create_serialize=bool   If true, serialize the file creating for the jobs.
982                         This may be handy to avoid interleaving of data
983                         files, which may greatly depend on the filesystem
984                         used and even the number of processors in the system.
985
986 create_fsync=bool       fsync the data file after creation. This is the
987                         default.
988
989 create_on_open=bool     Don't pre-setup the files for IO, just create open()
990                         when it's time to do IO to that file.
991
992 create_only=bool        If true, fio will only run the setup phase of the job.
993                         If files need to be laid out or updated on disk, only
994                         that will be done. The actual job contents are not
995                         executed.
996
997 pre_read=bool   If this is given, files will be pre-read into memory before
998                 starting the given IO operation. This will also clear
999                 the 'invalidate' flag, since it is pointless to pre-read
1000                 and then drop the cache. This will only work for IO engines
1001                 that are seekable, since they allow you to read the same data
1002                 multiple times. Thus it will not work on eg network or splice
1003                 IO.
1004
1005 unlink=bool     Unlink the job files when done. Not the default, as repeated
1006                 runs of that job would then waste time recreating the file
1007                 set again and again.
1008
1009 loops=int       Run the specified number of iterations of this job. Used
1010                 to repeat the same workload a given number of times. Defaults
1011                 to 1.
1012
1013 do_verify=bool  Run the verify phase after a write phase. Only makes sense if
1014                 verify is set. Defaults to 1.
1015
1016 verify=str      If writing to a file, fio can verify the file contents
1017                 after each iteration of the job. The allowed values are:
1018
1019                         md5     Use an md5 sum of the data area and store
1020                                 it in the header of each block.
1021
1022                         crc64   Use an experimental crc64 sum of the data
1023                                 area and store it in the header of each
1024                                 block.
1025
1026                         crc32c  Use a crc32c sum of the data area and store
1027                                 it in the header of each block.
1028
1029                         crc32c-intel Use hardware assisted crc32c calcuation
1030                                 provided on SSE4.2 enabled processors. Falls
1031                                 back to regular software crc32c, if not
1032                                 supported by the system.
1033
1034                         crc32   Use a crc32 sum of the data area and store
1035                                 it in the header of each block.
1036
1037                         crc16   Use a crc16 sum of the data area and store
1038                                 it in the header of each block.
1039
1040                         crc7    Use a crc7 sum of the data area and store
1041                                 it in the header of each block.
1042
1043                         sha512  Use sha512 as the checksum function.
1044
1045                         sha256  Use sha256 as the checksum function.
1046
1047                         sha1    Use optimized sha1 as the checksum function.
1048
1049                         meta    Write extra information about each io
1050                                 (timestamp, block number etc.). The block
1051                                 number is verified. See also verify_pattern.
1052
1053                         null    Only pretend to verify. Useful for testing
1054                                 internals with ioengine=null, not for much
1055                                 else.
1056
1057                 This option can be used for repeated burn-in tests of a
1058                 system to make sure that the written data is also
1059                 correctly read back. If the data direction given is
1060                 a read or random read, fio will assume that it should
1061                 verify a previously written file. If the data direction
1062                 includes any form of write, the verify will be of the
1063                 newly written data.
1064
1065 verifysort=bool If set, fio will sort written verify blocks when it deems
1066                 it faster to read them back in a sorted manner. This is
1067                 often the case when overwriting an existing file, since
1068                 the blocks are already laid out in the file system. You
1069                 can ignore this option unless doing huge amounts of really
1070                 fast IO where the red-black tree sorting CPU time becomes
1071                 significant.
1072
1073 verify_offset=int       Swap the verification header with data somewhere else
1074                         in the block before writing. Its swapped back before
1075                         verifying.
1076
1077 verify_interval=int     Write the verification header at a finer granularity
1078                         than the blocksize. It will be written for chunks the
1079                         size of header_interval. blocksize should divide this
1080                         evenly.
1081
1082 verify_pattern=str      If set, fio will fill the io buffers with this
1083                 pattern. Fio defaults to filling with totally random
1084                 bytes, but sometimes it's interesting to fill with a known
1085                 pattern for io verification purposes. Depending on the
1086                 width of the pattern, fio will fill 1/2/3/4 bytes of the
1087                 buffer at the time(it can be either a decimal or a hex number).
1088                 The verify_pattern if larger than a 32-bit quantity has to
1089                 be a hex number that starts with either "0x" or "0X". Use
1090                 with verify=meta.
1091
1092 verify_fatal=bool       Normally fio will keep checking the entire contents
1093                 before quitting on a block verification failure. If this
1094                 option is set, fio will exit the job on the first observed
1095                 failure.
1096
1097 verify_dump=bool        If set, dump the contents of both the original data
1098                 block and the data block we read off disk to files. This
1099                 allows later analysis to inspect just what kind of data
1100                 corruption occurred. Off by default.
1101
1102 verify_async=int        Fio will normally verify IO inline from the submitting
1103                 thread. This option takes an integer describing how many
1104                 async offload threads to create for IO verification instead,
1105                 causing fio to offload the duty of verifying IO contents
1106                 to one or more separate threads. If using this offload
1107                 option, even sync IO engines can benefit from using an
1108                 iodepth setting higher than 1, as it allows them to have
1109                 IO in flight while verifies are running.
1110
1111 verify_async_cpus=str   Tell fio to set the given CPU affinity on the
1112                 async IO verification threads. See cpus_allowed for the
1113                 format used.
1114
1115 verify_backlog=int      Fio will normally verify the written contents of a
1116                 job that utilizes verify once that job has completed. In
1117                 other words, everything is written then everything is read
1118                 back and verified. You may want to verify continually
1119                 instead for a variety of reasons. Fio stores the meta data
1120                 associated with an IO block in memory, so for large
1121                 verify workloads, quite a bit of memory would be used up
1122                 holding this meta data. If this option is enabled, fio
1123                 will write only N blocks before verifying these blocks.
1124
1125                 will verify the previously written blocks before continuing
1126                 to write new ones.
1127
1128 verify_backlog_batch=int        Control how many blocks fio will verify
1129                 if verify_backlog is set. If not set, will default to
1130                 the value of verify_backlog (meaning the entire queue
1131                 is read back and verified).  If verify_backlog_batch is
1132                 less than verify_backlog then not all blocks will be verified,
1133                 if verify_backlog_batch is larger than verify_backlog, some
1134                 blocks will be verified more than once.
1135
1136 stonewall
1137 wait_for_previous Wait for preceeding jobs in the job file to exit, before
1138                 starting this one. Can be used to insert serialization
1139                 points in the job file. A stone wall also implies starting
1140                 a new reporting group.
1141
1142 new_group       Start a new reporting group. See: group_reporting.
1143
1144 numjobs=int     Create the specified number of clones of this job. May be
1145                 used to setup a larger number of threads/processes doing
1146                 the same thing. Each thread is reported separately; to see
1147                 statistics for all clones as a whole, use group_reporting in
1148                 conjunction with new_group.
1149
1150 group_reporting It may sometimes be interesting to display statistics for
1151                 groups of jobs as a whole instead of for each individual job.
1152                 This is especially true if 'numjobs' is used; looking at
1153                 individual thread/process output quickly becomes unwieldy.
1154                 To see the final report per-group instead of per-job, use
1155                 'group_reporting'. Jobs in a file will be part of the same
1156                 reporting group, unless if separated by a stonewall, or by
1157                 using 'new_group'.
1158
1159 thread          fio defaults to forking jobs, however if this option is
1160                 given, fio will use pthread_create(3) to create threads
1161                 instead.
1162
1163 zonesize=int    Divide a file into zones of the specified size. See zoneskip.
1164
1165 zoneskip=int    Skip the specified number of bytes when zonesize data has
1166                 been read. The two zone options can be used to only do
1167                 io on zones of a file.
1168
1169 write_iolog=str Write the issued io patterns to the specified file. See
1170                 read_iolog.  Specify a separate file for each job, otherwise
1171                 the iologs will be interspersed and the file may be corrupt.
1172
1173 read_iolog=str  Open an iolog with the specified file name and replay the
1174                 io patterns it contains. This can be used to store a
1175                 workload and replay it sometime later. The iolog given
1176                 may also be a blktrace binary file, which allows fio
1177                 to replay a workload captured by blktrace. See blktrace
1178                 for how to capture such logging data. For blktrace replay,
1179                 the file needs to be turned into a blkparse binary data
1180                 file first (blkparse <device> -o /dev/null -d file_for_fio.bin).
1181
1182 replay_no_stall=int When replaying I/O with read_iolog the default behavior
1183                 is to attempt to respect the time stamps within the log and
1184                 replay them with the appropriate delay between IOPS.  By
1185                 setting this variable fio will not respect the timestamps and
1186                 attempt to replay them as fast as possible while still
1187                 respecting ordering.  The result is the same I/O pattern to a
1188                 given device, but different timings.
1189
1190 replay_redirect=str While replaying I/O patterns using read_iolog the
1191                 default behavior is to replay the IOPS onto the major/minor
1192                 device that each IOP was recorded from.  This is sometimes
1193                 undesireable because on a different machine those major/minor
1194                 numbers can map to a different device.  Changing hardware on
1195                 the same system can also result in a different major/minor
1196                 mapping.  Replay_redirect causes all IOPS to be replayed onto
1197                 the single specified device regardless of the device it was
1198                 recorded from. i.e. replay_redirect=/dev/sdc would cause all
1199                 IO in the blktrace to be replayed onto /dev/sdc.  This means
1200                 multiple devices will be replayed onto a single, if the trace
1201                 contains multiple devices.  If you want multiple devices to be
1202                 replayed concurrently to multiple redirected devices you must
1203                 blkparse your trace into separate traces and replay them with
1204                 independent fio invocations.  Unfortuantely this also breaks
1205                 the strict time ordering between multiple device accesses.
1206
1207 write_bw_log=str If given, write a bandwidth log of the jobs in this job
1208                 file. Can be used to store data of the bandwidth of the
1209                 jobs in their lifetime. The included fio_generate_plots
1210                 script uses gnuplot to turn these text files into nice
1211                 graphs. See write_lat_log for behaviour of given
1212                 filename. For this option, the suffix is _bw.log.
1213
1214 write_lat_log=str Same as write_bw_log, except that this option stores io
1215                 submission, completion, and total latencies instead. If no
1216                 filename is given with this option, the default filename of
1217                 "jobname_type.log" is used. Even if the filename is given,
1218                 fio will still append the type of log. So if one specifies
1219
1220                 write_lat_log=foo
1221
1222                 The actual log names will be foo_slat.log, foo_slat.log,
1223                 and foo_lat.log. This helps fio_generate_plot fine the logs
1224                 automatically.
1225
1226 write_bw_log=str If given, write an IOPS log of the jobs in this job
1227                 file. See write_bw_log.
1228
1229 write_iops_log=str Same as write_bw_log, but writes IOPS. If no filename is
1230                 given with this option, the default filename of
1231                 "jobname_type.log" is used. Even if the filename is given,
1232                 fio will still append the type of log.
1233
1234 log_avg_msec=int By default, fio will log an entry in the iops, latency,
1235                 or bw log for every IO that completes. When writing to the
1236                 disk log, that can quickly grow to a very large size. Setting
1237                 this option makes fio average the each log entry over the
1238                 specified period of time, reducing the resolution of the log.
1239                 Defaults to 0.
1240
1241 lockmem=int     Pin down the specified amount of memory with mlock(2). Can
1242                 potentially be used instead of removing memory or booting
1243                 with less memory to simulate a smaller amount of memory.
1244
1245 exec_prerun=str Before running this job, issue the command specified
1246                 through system(3).
1247
1248 exec_postrun=str After the job completes, issue the command specified
1249                  though system(3).
1250
1251 ioscheduler=str Attempt to switch the device hosting the file to the specified
1252                 io scheduler before running.
1253
1254 cpuload=int     If the job is a CPU cycle eater, attempt to use the specified
1255                 percentage of CPU cycles.
1256
1257 cpuchunks=int   If the job is a CPU cycle eater, split the load into
1258                 cycles of the given time. In microseconds.
1259
1260 disk_util=bool  Generate disk utilization statistics, if the platform
1261                 supports it. Defaults to on.
1262
1263 disable_lat=bool Disable measurements of total latency numbers. Useful
1264                 only for cutting back the number of calls to gettimeofday,
1265                 as that does impact performance at really high IOPS rates.
1266                 Note that to really get rid of a large amount of these
1267                 calls, this option must be used with disable_slat and
1268                 disable_bw as well.
1269
1270 disable_clat=bool Disable measurements of completion latency numbers. See
1271                 disable_lat.
1272
1273 disable_slat=bool Disable measurements of submission latency numbers. See
1274                 disable_slat.
1275
1276 disable_bw=bool Disable measurements of throughput/bandwidth numbers. See
1277                 disable_lat.
1278
1279 clat_percentiles=bool Enable the reporting of percentiles of
1280                  completion latencies.
1281
1282 percentile_list=float_list Overwrite the default list of percentiles
1283                 for completion latencies. Each number is a floating
1284                 number in the range (0,100], and the maximum length of
1285                 the list is 20. Use ':' to separate the numbers, and
1286                 list the numbers in ascending order. For example,
1287                 --percentile_list=99.5:99.9 will cause fio to report
1288                 the values of completion latency below which 99.5% and
1289                 99.9% of the observed latencies fell, respectively.
1290
1291 clocksource=str Use the given clocksource as the base of timing. The
1292                 supported options are:
1293
1294                         gettimeofday    gettimeofday(2)
1295
1296                         clock_gettime   clock_gettime(2)
1297
1298                         cpu             Internal CPU clock source
1299
1300                 cpu is the preferred clocksource if it is reliable, as it
1301                 is very fast (and fio is heavy on time calls). Fio will
1302                 automatically use this clocksource if it's supported and
1303                 considered reliable on the system it is running on, unless
1304                 another clocksource is specifically set. For x86/x86-64 CPUs,
1305                 this means supporting TSC Invariant.
1306
1307 gtod_reduce=bool Enable all of the gettimeofday() reducing options
1308                 (disable_clat, disable_slat, disable_bw) plus reduce
1309                 precision of the timeout somewhat to really shrink
1310                 the gettimeofday() call count. With this option enabled,
1311                 we only do about 0.4% of the gtod() calls we would have
1312                 done if all time keeping was enabled.
1313
1314 gtod_cpu=int    Sometimes it's cheaper to dedicate a single thread of
1315                 execution to just getting the current time. Fio (and
1316                 databases, for instance) are very intensive on gettimeofday()
1317                 calls. With this option, you can set one CPU aside for
1318                 doing nothing but logging current time to a shared memory
1319                 location. Then the other threads/processes that run IO
1320                 workloads need only copy that segment, instead of entering
1321                 the kernel with a gettimeofday() call. The CPU set aside
1322                 for doing these time calls will be excluded from other
1323                 uses. Fio will manually clear it from the CPU mask of other
1324                 jobs.
1325
1326 continue_on_error=str   Normally fio will exit the job on the first observed
1327                 failure. If this option is set, fio will continue the job when
1328                 there is a 'non-fatal error' (EIO or EILSEQ) until the runtime
1329                 is exceeded or the I/O size specified is completed. If this
1330                 option is used, there are two more stats that are appended,
1331                 the total error count and the first error. The error field
1332                 given in the stats is the first error that was hit during the
1333                 run.
1334
1335                 The allowed values are:
1336
1337                         none    Exit on any IO or verify errors.
1338
1339                         read    Continue on read errors, exit on all others.
1340
1341                         write   Continue on write errors, exit on all others.
1342
1343                         io      Continue on any IO error, exit on all others.
1344
1345                         verify  Continue on verify errors, exit on all others.
1346
1347                         all     Continue on all errors.
1348
1349                         0               Backward-compatible alias for 'none'.
1350
1351                         1               Backward-compatible alias for 'all'.
1352
1353 ignore_error=str Sometimes you want to ignore some errors during test
1354                  in that case you can specify error list for each error type.
1355                  ignore_error=READ_ERR_LIST,WRITE_ERR_LIST,VERIFY_ERR_LIST
1356                  errors for given error type is separated with ':'. Error
1357                  may be symbol ('ENOSPC', 'ENOMEM') or integer.
1358                  Example:
1359                         ignore_error=EAGAIN,ENOSPC:122
1360                  This option will ignore EAGAIN from READ, and ENOSPC and
1361                  122(EDQUOT) from WRITE.
1362
1363 error_dump=bool If set dump every error even if it is non fatal, true
1364                 by default. If disabled only fatal error will be dumped
1365
1366 cgroup=str      Add job to this control group. If it doesn't exist, it will
1367                 be created. The system must have a mounted cgroup blkio
1368                 mount point for this to work. If your system doesn't have it
1369                 mounted, you can do so with:
1370
1371                 # mount -t cgroup -o blkio none /cgroup
1372
1373 cgroup_weight=int       Set the weight of the cgroup to this value. See
1374                 the documentation that comes with the kernel, allowed values
1375                 are in the range of 100..1000.
1376
1377 cgroup_nodelete=bool Normally fio will delete the cgroups it has created after
1378                 the job completion. To override this behavior and to leave
1379                 cgroups around after the job completion, set cgroup_nodelete=1.
1380                 This can be useful if one wants to inspect various cgroup
1381                 files after job completion. Default: false
1382
1383 uid=int         Instead of running as the invoking user, set the user ID to
1384                 this value before the thread/process does any work.
1385
1386 gid=int         Set group ID, see uid.
1387
1388 flow_id=int     The ID of the flow. If not specified, it defaults to being a
1389                 global flow. See flow.
1390
1391 flow=int        Weight in token-based flow control. If this value is used, then
1392                 there is a 'flow counter' which is used to regulate the
1393                 proportion of activity between two or more jobs. fio attempts
1394                 to keep this flow counter near zero. The 'flow' parameter
1395                 stands for how much should be added or subtracted to the flow
1396                 counter on each iteration of the main I/O loop. That is, if
1397                 one job has flow=8 and another job has flow=-1, then there
1398                 will be a roughly 1:8 ratio in how much one runs vs the other.
1399
1400 flow_watermark=int      The maximum value that the absolute value of the flow
1401                 counter is allowed to reach before the job must wait for a
1402                 lower value of the counter.
1403
1404 flow_sleep=int  The period of time, in microseconds, to wait after the flow
1405                 watermark has been exceeded before retrying operations
1406
1407 In addition, there are some parameters which are only valid when a specific
1408 ioengine is in use. These are used identically to normal parameters, with the
1409 caveat that when used on the command line, they must come after the ioengine
1410 that defines them is selected.
1411
1412 [libaio] userspace_reap Normally, with the libaio engine in use, fio will use
1413                 the io_getevents system call to reap newly returned events.
1414                 With this flag turned on, the AIO ring will be read directly
1415                 from user-space to reap events. The reaping mode is only
1416                 enabled when polling for a minimum of 0 events (eg when
1417                 iodepth_batch_complete=0).
1418
1419 [netsplice] hostname=str
1420 [net] hostname=str The host name or IP address to use for TCP or UDP based IO.
1421                 If the job is a TCP listener or UDP reader, the hostname is not
1422                 used and must be omitted.
1423
1424 [netsplice] port=int
1425 [net] port=int  The TCP or UDP port to bind to or connect to.
1426
1427 [netsplice] nodelay=bool
1428 [net] nodelay=bool      Set TCP_NODELAY on TCP connections.
1429
1430 [netsplice] protocol=str
1431 [netsplice] proto=str
1432 [net] protocol=str
1433 [net] proto=str The network protocol to use. Accepted values are:
1434
1435                         tcp     Transmission control protocol
1436                         udp     User datagram protocol
1437                         unix    UNIX domain socket
1438
1439                 When the protocol is TCP or UDP, the port must also be given,
1440                 as well as the hostname if the job is a TCP listener or UDP
1441                 reader. For unix sockets, the normal filename option should be
1442                 used and the port is invalid.
1443
1444 [net] listen    For TCP network connections, tell fio to listen for incoming
1445                 connections rather than initiating an outgoing connection. The
1446                 hostname must be omitted if this option is used.
1447 [net] pingpong  Normal a network writer will just continue writing data, and
1448                 a network reader will just consume packages. If pingpong=1
1449                 is set, a writer will send its normal payload to the reader,
1450                 then wait for the reader to send the same payload back. This
1451                 allows fio to measure network latencies. The submission
1452                 and completion latencies then measure local time spent
1453                 sending or receiving, and the completion latency measures
1454                 how long it took for the other end to receive and send back.
1455
1456 [e4defrag] donorname=str
1457                 File will be used as a block donor(swap extents between files)
1458 [e4defrag] inplace=int
1459                 Configure donor file blocks allocation strategy
1460                 0(default): Preallocate donor's file on init
1461                 1         : allocate space immidietly inside defragment event,
1462                             and free right after event
1463
1464
1465
1466 6.0 Interpreting the output
1467 ---------------------------
1468
1469 fio spits out a lot of output. While running, fio will display the
1470 status of the jobs created. An example of that would be:
1471
1472 Threads: 1: [_r] [24.8% done] [ 13509/  8334 kb/s] [eta 00h:01m:31s]
1473
1474 The characters inside the square brackets denote the current status of
1475 each thread. The possible values (in typical life cycle order) are:
1476
1477 Idle    Run
1478 ----    ---
1479 P               Thread setup, but not started.
1480 C               Thread created.
1481 I               Thread initialized, waiting or generating necessary data.
1482         p       Thread running pre-reading file(s).
1483         R       Running, doing sequential reads.
1484         r       Running, doing random reads.
1485         W       Running, doing sequential writes.
1486         w       Running, doing random writes.
1487         M       Running, doing mixed sequential reads/writes.
1488         m       Running, doing mixed random reads/writes.
1489         F       Running, currently waiting for fsync()
1490         V       Running, doing verification of written data.
1491 E               Thread exited, not reaped by main thread yet.
1492 _               Thread reaped, or
1493 X               Thread reaped, exited with an error.
1494 K               Thread reaped, exited due to signal.
1495
1496 The other values are fairly self explanatory - number of threads
1497 currently running and doing io, rate of io since last check (read speed
1498 listed first, then write speed), and the estimated completion percentage
1499 and time for the running group. It's impossible to estimate runtime of
1500 the following groups (if any). Note that the string is displayed in order,
1501 so it's possible to tell which of the jobs are currently doing what. The
1502 first character is the first job defined in the job file, and so forth.
1503
1504 When fio is done (or interrupted by ctrl-c), it will show the data for
1505 each thread, group of threads, and disks in that order. For each data
1506 direction, the output looks like:
1507
1508 Client1 (g=0): err= 0:
1509   write: io=    32MB, bw=   666KB/s, iops=89 , runt= 50320msec
1510     slat (msec): min=    0, max=  136, avg= 0.03, stdev= 1.92
1511     clat (msec): min=    0, max=  631, avg=48.50, stdev=86.82
1512     bw (KB/s) : min=    0, max= 1196, per=51.00%, avg=664.02, stdev=681.68
1513   cpu        : usr=1.49%, sys=0.25%, ctx=7969, majf=0, minf=17
1514   IO depths    : 1=0.1%, 2=0.3%, 4=0.5%, 8=99.0%, 16=0.0%, 32=0.0%, >32=0.0%
1515      submit    : 0=0.0%, 4=100.0%, 8=0.0%, 16=0.0%, 32=0.0%, 64=0.0%, >=64=0.0%
1516      complete  : 0=0.0%, 4=100.0%, 8=0.0%, 16=0.0%, 32=0.0%, 64=0.0%, >=64=0.0%
1517      issued r/w: total=0/32768, short=0/0
1518      lat (msec): 2=1.6%, 4=0.0%, 10=3.2%, 20=12.8%, 50=38.4%, 100=24.8%,
1519      lat (msec): 250=15.2%, 500=0.0%, 750=0.0%, 1000=0.0%, >=2048=0.0%
1520
1521 The client number is printed, along with the group id and error of that
1522 thread. Below is the io statistics, here for writes. In the order listed,
1523 they denote:
1524
1525 io=             Number of megabytes io performed
1526 bw=             Average bandwidth rate
1527 iops=           Average IOs performed per second
1528 runt=           The runtime of that thread
1529         slat=   Submission latency (avg being the average, stdev being the
1530                 standard deviation). This is the time it took to submit
1531                 the io. For sync io, the slat is really the completion
1532                 latency, since queue/complete is one operation there. This
1533                 value can be in milliseconds or microseconds, fio will choose
1534                 the most appropriate base and print that. In the example
1535                 above, milliseconds is the best scale. Note: in --minimal mode
1536                 latencies are always expressed in microseconds.
1537         clat=   Completion latency. Same names as slat, this denotes the
1538                 time from submission to completion of the io pieces. For
1539                 sync io, clat will usually be equal (or very close) to 0,
1540                 as the time from submit to complete is basically just
1541                 CPU time (io has already been done, see slat explanation).
1542         bw=     Bandwidth. Same names as the xlat stats, but also includes
1543                 an approximate percentage of total aggregate bandwidth
1544                 this thread received in this group. This last value is
1545                 only really useful if the threads in this group are on the
1546                 same disk, since they are then competing for disk access.
1547 cpu=            CPU usage. User and system time, along with the number
1548                 of context switches this thread went through, usage of
1549                 system and user time, and finally the number of major
1550                 and minor page faults.
1551 IO depths=      The distribution of io depths over the job life time. The
1552                 numbers are divided into powers of 2, so for example the
1553                 16= entries includes depths up to that value but higher
1554                 than the previous entry. In other words, it covers the
1555                 range from 16 to 31.
1556 IO submit=      How many pieces of IO were submitting in a single submit
1557                 call. Each entry denotes that amount and below, until
1558                 the previous entry - eg, 8=100% mean that we submitted
1559                 anywhere in between 5-8 ios per submit call.
1560 IO complete=    Like the above submit number, but for completions instead.
1561 IO issued=      The number of read/write requests issued, and how many
1562                 of them were short.
1563 IO latencies=   The distribution of IO completion latencies. This is the
1564                 time from when IO leaves fio and when it gets completed.
1565                 The numbers follow the same pattern as the IO depths,
1566                 meaning that 2=1.6% means that 1.6% of the IO completed
1567                 within 2 msecs, 20=12.8% means that 12.8% of the IO
1568                 took more than 10 msecs, but less than (or equal to) 20 msecs.
1569
1570 After each client has been listed, the group statistics are printed. They
1571 will look like this:
1572
1573 Run status group 0 (all jobs):
1574    READ: io=64MB, aggrb=22178, minb=11355, maxb=11814, mint=2840msec, maxt=2955msec
1575   WRITE: io=64MB, aggrb=1302, minb=666, maxb=669, mint=50093msec, maxt=50320msec
1576
1577 For each data direction, it prints:
1578
1579 io=             Number of megabytes io performed.
1580 aggrb=          Aggregate bandwidth of threads in this group.
1581 minb=           The minimum average bandwidth a thread saw.
1582 maxb=           The maximum average bandwidth a thread saw.
1583 mint=           The smallest runtime of the threads in that group.
1584 maxt=           The longest runtime of the threads in that group.
1585
1586 And finally, the disk statistics are printed. They will look like this:
1587
1588 Disk stats (read/write):
1589   sda: ios=16398/16511, merge=30/162, ticks=6853/819634, in_queue=826487, util=100.00%
1590
1591 Each value is printed for both reads and writes, with reads first. The
1592 numbers denote:
1593
1594 ios=            Number of ios performed by all groups.
1595 merge=          Number of merges io the io scheduler.
1596 ticks=          Number of ticks we kept the disk busy.
1597 io_queue=       Total time spent in the disk queue.
1598 util=           The disk utilization. A value of 100% means we kept the disk
1599                 busy constantly, 50% would be a disk idling half of the time.
1600
1601 It is also possible to get fio to dump the current output while it is
1602 running, without terminating the job. To do that, send fio the USR1 signal.
1603
1604
1605 7.0 Terse output
1606 ----------------
1607
1608 For scripted usage where you typically want to generate tables or graphs
1609 of the results, fio can output the results in a semicolon separated format.
1610 The format is one long line of values, such as:
1611
1612 2;card0;0;0;7139336;121836;60004;1;10109;27.932460;116.933948;220;126861;3495.446807;1085.368601;226;126864;3523.635629;1089.012448;24063;99944;50.275485%;59818.274627;5540.657370;7155060;122104;60004;1;8338;29.086342;117.839068;388;128077;5032.488518;1234.785715;391;128085;5061.839412;1236.909129;23436;100928;50.287926%;59964.832030;5644.844189;14.595833%;19.394167%;123706;0;7313;0.1%;0.1%;0.1%;0.1%;0.1%;0.1%;100.0%;0.00%;0.00%;0.00%;0.00%;0.00%;0.00%;0.01%;0.02%;0.05%;0.16%;6.04%;40.40%;52.68%;0.64%;0.01%;0.00%;0.01%;0.00%;0.00%;0.00%;0.00%;0.00%
1613 A description of this job goes here.
1614
1615 The job description (if provided) follows on a second line.
1616
1617 To enable terse output, use the --minimal command line option. The first
1618 value is the version of the terse output format. If the output has to
1619 be changed for some reason, this number will be incremented by 1 to
1620 signify that change.
1621
1622 Split up, the format is as follows:
1623
1624         terse version, fio version, jobname, groupid, error
1625         READ status:
1626                 Total IO (KB), bandwidth (KB/sec), IOPS, runtime (msec)
1627                 Submission latency: min, max, mean, deviation (usec)
1628                 Completion latency: min, max, mean, deviation (usec)
1629                 Completion latency percentiles: 20 fields (see below)
1630                 Total latency: min, max, mean, deviation (usec)
1631                 Bw (KB/s): min, max, aggregate percentage of total, mean, deviation
1632         WRITE status:
1633                 Total IO (KB), bandwidth (KB/sec), IOPS, runtime (msec)
1634                 Submission latency: min, max, mean, deviation (usec)
1635                 Completion latency: min, max, mean, deviation (usec)
1636                 Completion latency percentiles: 20 fields (see below)
1637                 Total latency: min, max, mean, deviation (usec)
1638                 Bw (KB/s): min, max, aggregate percentage of total, mean, deviation
1639         CPU usage: user, system, context switches, major faults, minor faults
1640         IO depths: <=1, 2, 4, 8, 16, 32, >=64
1641         IO latencies microseconds: <=2, 4, 10, 20, 50, 100, 250, 500, 750, 1000
1642         IO latencies milliseconds: <=2, 4, 10, 20, 50, 100, 250, 500, 750, 1000, 2000, >=2000
1643         Disk utilization: Disk name, Read ios, write ios,
1644                           Read merges, write merges,
1645                           Read ticks, write ticks,
1646                           Time spent in queue, disk utilization percentage
1647         Additional Info (dependant on continue_on_error, default off): total # errors, first error code
1648
1649         Additional Info (dependant on description being set): Text description
1650
1651 Completion latency percentiles can be a grouping of up to 20 sets, so
1652 for the terse output fio writes all of them. Each field will look like this:
1653
1654         1.00%=6112
1655
1656 which is the Xth percentile, and the usec latency associated with it.
1657
1658 For disk utilization, all disks used by fio are shown. So for each disk
1659 there will be a disk utilization section.
1660
1661
1662 8.0 Trace file format
1663 ---------------------
1664 There are two trace file format that you can encounter. The older (v1) format
1665 is unsupported since version 1.20-rc3 (March 2008). It will still be described
1666 below in case that you get an old trace and want to understand it.
1667
1668 In any case the trace is a simple text file with a single action per line.
1669
1670
1671 8.1 Trace file format v1
1672 ------------------------
1673 Each line represents a single io action in the following format:
1674
1675 rw, offset, length
1676
1677 where rw=0/1 for read/write, and the offset and length entries being in bytes.
1678
1679 This format is not supported in Fio versions => 1.20-rc3.
1680
1681
1682 8.2 Trace file format v2
1683 ------------------------
1684 The second version of the trace file format was added in Fio version 1.17.
1685 It allows to access more then one file per trace and has a bigger set of
1686 possible file actions.
1687
1688 The first line of the trace file has to be:
1689
1690 fio version 2 iolog
1691
1692 Following this can be lines in two different formats, which are described below.
1693
1694 The file management format:
1695
1696 filename action
1697
1698 The filename is given as an absolute path. The action can be one of these:
1699
1700 add          Add the given filename to the trace
1701 open         Open the file with the given filename. The filename has to have
1702              been added with the add action before.
1703 close        Close the file with the given filename. The file has to have been
1704              opened before.
1705
1706
1707 The file io action format:
1708
1709 filename action offset length
1710
1711 The filename is given as an absolute path, and has to have been added and opened
1712 before it can be used with this format. The offset and length are given in
1713 bytes. The action can be one of these:
1714
1715 wait       Wait for 'offset' microseconds. Everything below 100 is discarded.
1716 read       Read 'length' bytes beginning from 'offset'
1717 write      Write 'length' bytes beginning from 'offset'
1718 sync       fsync() the file
1719 datasync   fdatasync() the file
1720 trim       trim the given file from the given 'offset' for 'length' bytes
1721
1722
1723 9.0 CPU idleness profiling
1724
1725 In some cases, we want to understand CPU overhead in a test. For example,
1726 we test patches for the specific goodness of whether they reduce CPU usage.
1727 fio implements a balloon approach to create a thread per CPU that runs at
1728 idle priority, meaning that it only runs when nobody else needs the cpu.
1729 By measuring the amount of work completed by the thread, idleness of each
1730 CPU can be derived accordingly.
1731
1732 An unit work is defined as touching a full page of unsigned characters. Mean
1733 and standard deviation of time to complete an unit work is reported in "unit
1734 work" section. Options can be chosen to report detailed percpu idleness or
1735 overall system idleness by aggregating percpu stats.