Ensure that we have no IO pending when sleeping
[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                         psyncv  Basic preadv(2) or pwritev(2) IO.
572
573                         libaio  Linux native asynchronous io. Note that Linux
574                                 may only support queued behaviour with
575                                 non-buffered IO (set direct=1 or buffered=0).
576                                 This engine defines engine specific options.
577
578                         posixaio glibc posix asynchronous io.
579
580                         solarisaio Solaris native asynchronous io.
581
582                         windowsaio Windows native asynchronous io.
583
584                         mmap    File is memory mapped and data copied
585                                 to/from using memcpy(3).
586
587                         splice  splice(2) is used to transfer the data and
588                                 vmsplice(2) to transfer data from user
589                                 space to the kernel.
590
591                         syslet-rw Use the syslet system calls to make
592                                 regular read/write async.
593
594                         sg      SCSI generic sg v3 io. May either be
595                                 synchronous using the SG_IO ioctl, or if
596                                 the target is an sg character device
597                                 we use read(2) and write(2) for asynchronous
598                                 io.
599
600                         null    Doesn't transfer any data, just pretends
601                                 to. This is mainly used to exercise fio
602                                 itself and for debugging/testing purposes.
603
604                         net     Transfer over the network to given host:port.
605                                 Depending on the protocol used, the hostname,
606                                 port, listen and filename options are used to
607                                 specify what sort of connection to make, while
608                                 the protocol option determines which protocol
609                                 will be used.
610                                 This engine defines engine specific options.
611
612                         netsplice Like net, but uses splice/vmsplice to
613                                 map data and send/receive.
614                                 This engine defines engine specific options.
615
616                         cpuio   Doesn't transfer any data, but burns CPU
617                                 cycles according to the cpuload= and
618                                 cpucycle= options. Setting cpuload=85
619                                 will cause that job to do nothing but burn
620                                 85% of the CPU. In case of SMP machines,
621                                 use numjobs=<no_of_cpu> to get desired CPU
622                                 usage, as the cpuload only loads a single
623                                 CPU at the desired rate.
624
625                         guasi   The GUASI IO engine is the Generic Userspace
626                                 Asyncronous Syscall Interface approach
627                                 to async IO. See
628
629                                 http://www.xmailserver.org/guasi-lib.html
630
631                                 for more info on GUASI.
632
633                         rdma    The RDMA I/O engine  supports  both  RDMA
634                                 memory semantics (RDMA_WRITE/RDMA_READ) and
635                                 channel semantics (Send/Recv) for the
636                                 InfiniBand, RoCE and iWARP protocols.
637
638                         falloc   IO engine that does regular fallocate to
639                                  simulate data transfer as fio ioengine.
640                                  DDIR_READ  does fallocate(,mode = keep_size,)
641                                  DDIR_WRITE does fallocate(,mode = 0)
642                                  DDIR_TRIM  does fallocate(,mode = punch_hole)
643
644                         e4defrag IO engine that does regular EXT4_IOC_MOVE_EXT
645                                  ioctls to simulate defragment activity in
646                                  request to DDIR_WRITE event
647
648                         external Prefix to specify loading an external
649                                 IO engine object file. Append the engine
650                                 filename, eg ioengine=external:/tmp/foo.o
651                                 to load ioengine foo.o in /tmp.
652
653 iodepth=int     This defines how many io units to keep in flight against
654                 the file. The default is 1 for each file defined in this
655                 job, can be overridden with a larger value for higher
656                 concurrency. Note that increasing iodepth beyond 1 will not
657                 affect synchronous ioengines (except for small degress when
658                 verify_async is in use). Even async engines may impose OS
659                 restrictions causing the desired depth not to be achieved.
660                 This may happen on Linux when using libaio and not setting
661                 direct=1, since buffered IO is not async on that OS. Keep an
662                 eye on the IO depth distribution in the fio output to verify
663                 that the achieved depth is as expected. Default: 1.
664
665 iodepth_batch_submit=int
666 iodepth_batch=int This defines how many pieces of IO to submit at once.
667                 It defaults to 1 which means that we submit each IO
668                 as soon as it is available, but can be raised to submit
669                 bigger batches of IO at the time.
670
671 iodepth_batch_complete=int This defines how many pieces of IO to retrieve
672                 at once. It defaults to 1 which means that we'll ask
673                 for a minimum of 1 IO in the retrieval process from
674                 the kernel. The IO retrieval will go on until we
675                 hit the limit set by iodepth_low. If this variable is
676                 set to 0, then fio will always check for completed
677                 events before queuing more IO. This helps reduce
678                 IO latency, at the cost of more retrieval system calls.
679
680 iodepth_low=int The low water mark indicating when to start filling
681                 the queue again. Defaults to the same as iodepth, meaning
682                 that fio will attempt to keep the queue full at all times.
683                 If iodepth is set to eg 16 and iodepth_low is set to 4, then
684                 after fio has filled the queue of 16 requests, it will let
685                 the depth drain down to 4 before starting to fill it again.
686
687 direct=bool     If value is true, use non-buffered io. This is usually
688                 O_DIRECT. Note that ZFS on Solaris doesn't support direct io.
689                 On Windows the synchronous ioengines don't support direct io.
690
691 buffered=bool   If value is true, use buffered io. This is the opposite
692                 of the 'direct' option. Defaults to true.
693
694 offset=int      Start io at the given offset in the file. The data before
695                 the given offset will not be touched. This effectively
696                 caps the file size at real_size - offset.
697
698 offset_increment=int    If this is provided, then the real offset becomes
699                 the offset + offset_increment * thread_number, where the
700                 thread number is a counter that starts at 0 and is incremented
701                 for each job. This option is useful if there are several jobs
702                 which are intended to operate on a file in parallel in disjoint
703                 segments, with even spacing between the starting points.
704
705 fsync=int       If writing to a file, issue a sync of the dirty data
706                 for every number of blocks given. For example, if you give
707                 32 as a parameter, fio will sync the file for every 32
708                 writes issued. If fio is using non-buffered io, we may
709                 not sync the file. The exception is the sg io engine, which
710                 synchronizes the disk cache anyway.
711
712 fdatasync=int   Like fsync= but uses fdatasync() to only sync data and not
713                 metadata blocks.
714                 In FreeBSD and Windows there is no fdatasync(), this falls back to
715                 using fsync()
716
717 sync_file_range=str:val Use sync_file_range() for every 'val' number of
718                 write operations. Fio will track range of writes that
719                 have happened since the last sync_file_range() call. 'str'
720                 can currently be one or more of:
721
722                 wait_before     SYNC_FILE_RANGE_WAIT_BEFORE
723                 write           SYNC_FILE_RANGE_WRITE
724                 wait_after      SYNC_FILE_RANGE_WAIT_AFTER
725
726                 So if you do sync_file_range=wait_before,write:8, fio would
727                 use SYNC_FILE_RANGE_WAIT_BEFORE | SYNC_FILE_RANGE_WRITE for
728                 every 8 writes. Also see the sync_file_range(2) man page.
729                 This option is Linux specific.
730
731 overwrite=bool  If true, writes to a file will always overwrite existing
732                 data. If the file doesn't already exist, it will be
733                 created before the write phase begins. If the file exists
734                 and is large enough for the specified write phase, nothing
735                 will be done.
736
737 end_fsync=bool  If true, fsync file contents when a write stage has completed.
738
739 fsync_on_close=bool     If true, fio will fsync() a dirty file on close.
740                 This differs from end_fsync in that it will happen on every
741                 file close, not just at the end of the job.
742
743 rwmixread=int   How large a percentage of the mix should be reads.
744
745 rwmixwrite=int  How large a percentage of the mix should be writes. If both
746                 rwmixread and rwmixwrite is given and the values do not add
747                 up to 100%, the latter of the two will be used to override
748                 the first. This may interfere with a given rate setting,
749                 if fio is asked to limit reads or writes to a certain rate.
750                 If that is the case, then the distribution may be skewed.
751
752 random_distribution=str:float   By default, fio will use a completely uniform
753                 random distribution when asked to perform random IO. Sometimes
754                 it is useful to skew the distribution in specific ways,
755                 ensuring that some parts of the data is more hot than others.
756                 fio includes the following distribution models:
757
758                 random          Uniform random distribution
759                 zipf            Zipf distribution
760                 pareto          Pareto distribution
761
762                 When using a zipf or pareto distribution, an input value
763                 is also needed to define the access pattern. For zipf, this
764                 is the zipf theta. For pareto, it's the pareto power. Fio
765                 includes a test program, genzipf, that can be used visualize
766                 what the given input values will yield in terms of hit rates.
767                 If you wanted to use zipf with a theta of 1.2, you would use
768                 random_distribution=zipf:1.2 as the option. If a non-uniform
769                 model is used, fio will disable use of the random map.
770
771 percentage_random=int   For a random workload, set how big a percentage should
772                 be random. This defaults to 100%, in which case the workload
773                 is fully random. It can be set from anywhere from 0 to 100.
774                 Setting it to 0 would make the workload fully sequential. Any
775                 setting in between will result in a random mix of sequential
776                 and random IO, at the given percentages.
777         
778 percentage_sequential=int       See percentage_random. It is guaranteed that
779                 they add up to 100. The later setting has priority, each
780                 will adjust the other.
781
782 norandommap     Normally fio will cover every block of the file when doing
783                 random IO. If this option is given, fio will just get a
784                 new random offset without looking at past io history. This
785                 means that some blocks may not be read or written, and that
786                 some blocks may be read/written more than once. This option
787                 is mutually exclusive with verify= if and only if multiple
788                 blocksizes (via bsrange=) are used, since fio only tracks
789                 complete rewrites of blocks.
790
791 softrandommap=bool See norandommap. If fio runs with the random block map
792                 enabled and it fails to allocate the map, if this option is
793                 set it will continue without a random block map. As coverage
794                 will not be as complete as with random maps, this option is
795                 disabled by default.
796
797 random_generator=str    Fio supports the following engines for generating
798                 IO offsets for random IO:
799
800                 tausworthe      Strong 2^88 cycle random number generator
801                 lfsr            Linear feedback shift register generator
802
803                 Tausworthe is a strong random number generator, but it
804                 requires tracking on the side if we want to ensure that
805                 blocks are only read or written once. LFSR guarantees
806                 that we never generate the same offset twice, and it's
807                 also less computationally expensive. It's not a true
808                 random generator, however, though for IO purposes it's
809                 typically good enough. LFSR only works with single
810                 block sizes, not with workloads that use multiple block
811                 sizes. If used with such a workload, fio may read or write
812                 some blocks multiple times.
813
814 nice=int        Run the job with the given nice value. See man nice(2).
815
816 prio=int        Set the io priority value of this job. Linux limits us to
817                 a positive value between 0 and 7, with 0 being the highest.
818                 See man ionice(1).
819
820 prioclass=int   Set the io priority class. See man ionice(1).
821
822 thinktime=int   Stall the job x microseconds after an io has completed before
823                 issuing the next. May be used to simulate processing being
824                 done by an application. See thinktime_blocks and
825                 thinktime_spin.
826
827 thinktime_spin=int
828                 Only valid if thinktime is set - pretend to spend CPU time
829                 doing something with the data received, before falling back
830                 to sleeping for the rest of the period specified by
831                 thinktime.
832
833 thinktime_blocks
834                 Only valid if thinktime is set - control how many blocks
835                 to issue, before waiting 'thinktime' usecs. If not set,
836                 defaults to 1 which will make fio wait 'thinktime' usecs
837                 after every block.
838
839 rate=int        Cap the bandwidth used by this job. The number is in bytes/sec,
840                 the normal suffix rules apply. You can use rate=500k to limit
841                 reads and writes to 500k each, or you can specify read and
842                 writes separately. Using rate=1m,500k would limit reads to
843                 1MB/sec and writes to 500KB/sec. Capping only reads or
844                 writes can be done with rate=,500k or rate=500k,. The former
845                 will only limit writes (to 500KB/sec), the latter will only
846                 limit reads.
847
848 ratemin=int     Tell fio to do whatever it can to maintain at least this
849                 bandwidth. Failing to meet this requirement, will cause
850                 the job to exit. The same format as rate is used for
851                 read vs write separation.
852
853 rate_iops=int   Cap the bandwidth to this number of IOPS. Basically the same
854                 as rate, just specified independently of bandwidth. If the
855                 job is given a block size range instead of a fixed value,
856                 the smallest block size is used as the metric. The same format
857                 as rate is used for read vs write seperation.
858
859 rate_iops_min=int If fio doesn't meet this rate of IO, it will cause
860                 the job to exit. The same format as rate is used for read vs
861                 write seperation.
862
863 max_latency=int If set, fio will exit the job if it exceeds this maximum
864                 latency. It will exit with an ETIME error.
865
866 ratecycle=int   Average bandwidth for 'rate' and 'ratemin' over this number
867                 of milliseconds.
868
869 cpumask=int     Set the CPU affinity of this job. The parameter given is a
870                 bitmask of allowed CPU's the job may run on. So if you want
871                 the allowed CPUs to be 1 and 5, you would pass the decimal
872                 value of (1 << 1 | 1 << 5), or 34. See man
873                 sched_setaffinity(2). This may not work on all supported
874                 operating systems or kernel versions. This option doesn't
875                 work well for a higher CPU count than what you can store in
876                 an integer mask, so it can only control cpus 1-32. For
877                 boxes with larger CPU counts, use cpus_allowed.
878
879 cpus_allowed=str Controls the same options as cpumask, but it allows a text
880                 setting of the permitted CPUs instead. So to use CPUs 1 and
881                 5, you would specify cpus_allowed=1,5. This options also
882                 allows a range of CPUs. Say you wanted a binding to CPUs
883                 1, 5, and 8-15, you would set cpus_allowed=1,5,8-15.
884
885 numa_cpu_nodes=str Set this job running on spcified NUMA nodes' CPUs. The
886                 arguments allow comma delimited list of cpu numbers,
887                 A-B ranges, or 'all'. Note, to enable numa options support,
888                 fio must be built on a system with libnuma-dev(el) installed.
889
890 numa_mem_policy=str Set this job's memory policy and corresponding NUMA
891                 nodes. Format of the argements:
892                         <mode>[:<nodelist>]
893                 `mode' is one of the following memory policy:
894                         default, prefer, bind, interleave, local
895                 For `default' and `local' memory policy, no node is
896                 needed to be specified.
897                 For `prefer', only one node is allowed.
898                 For `bind' and `interleave', it allow comma delimited
899                 list of numbers, A-B ranges, or 'all'.
900
901 startdelay=time Start this job the specified number of seconds after fio
902                 has started. Only useful if the job file contains several
903                 jobs, and you want to delay starting some jobs to a certain
904                 time.
905
906 runtime=time    Tell fio to terminate processing after the specified number
907                 of seconds. It can be quite hard to determine for how long
908                 a specified job will run, so this parameter is handy to
909                 cap the total runtime to a given time.
910
911 time_based      If set, fio will run for the duration of the runtime
912                 specified even if the file(s) are completely read or
913                 written. It will simply loop over the same workload
914                 as many times as the runtime allows.
915
916 ramp_time=time  If set, fio will run the specified workload for this amount
917                 of time before logging any performance numbers. Useful for
918                 letting performance settle before logging results, thus
919                 minimizing the runtime required for stable results. Note
920                 that the ramp_time is considered lead in time for a job,
921                 thus it will increase the total runtime if a special timeout
922                 or runtime is specified.
923
924 invalidate=bool Invalidate the buffer/page cache parts for this file prior
925                 to starting io. Defaults to true.
926
927 sync=bool       Use sync io for buffered writes. For the majority of the
928                 io engines, this means using O_SYNC.
929
930 iomem=str
931 mem=str         Fio can use various types of memory as the io unit buffer.
932                 The allowed values are:
933
934                         malloc  Use memory from malloc(3) as the buffers.
935
936                         shm     Use shared memory as the buffers. Allocated
937                                 through shmget(2).
938
939                         shmhuge Same as shm, but use huge pages as backing.
940
941                         mmap    Use mmap to allocate buffers. May either be
942                                 anonymous memory, or can be file backed if
943                                 a filename is given after the option. The
944                                 format is mem=mmap:/path/to/file.
945
946                         mmaphuge Use a memory mapped huge file as the buffer
947                                 backing. Append filename after mmaphuge, ala
948                                 mem=mmaphuge:/hugetlbfs/file
949
950                 The area allocated is a function of the maximum allowed
951                 bs size for the job, multiplied by the io depth given. Note
952                 that for shmhuge and mmaphuge to work, the system must have
953                 free huge pages allocated. This can normally be checked
954                 and set by reading/writing /proc/sys/vm/nr_hugepages on a
955                 Linux system. Fio assumes a huge page is 4MB in size. So
956                 to calculate the number of huge pages you need for a given
957                 job file, add up the io depth of all jobs (normally one unless
958                 iodepth= is used) and multiply by the maximum bs set. Then
959                 divide that number by the huge page size. You can see the
960                 size of the huge pages in /proc/meminfo. If no huge pages
961                 are allocated by having a non-zero number in nr_hugepages,
962                 using mmaphuge or shmhuge will fail. Also see hugepage-size.
963
964                 mmaphuge also needs to have hugetlbfs mounted and the file
965                 location should point there. So if it's mounted in /huge,
966                 you would use mem=mmaphuge:/huge/somefile.
967
968 iomem_align=int This indiciates the memory alignment of the IO memory buffers.
969                 Note that the given alignment is applied to the first IO unit
970                 buffer, if using iodepth the alignment of the following buffers
971                 are given by the bs used. In other words, if using a bs that is
972                 a multiple of the page sized in the system, all buffers will
973                 be aligned to this value. If using a bs that is not page
974                 aligned, the alignment of subsequent IO memory buffers is the
975                 sum of the iomem_align and bs used.
976
977 hugepage-size=int
978                 Defines the size of a huge page. Must at least be equal
979                 to the system setting, see /proc/meminfo. Defaults to 4MB.
980                 Should probably always be a multiple of megabytes, so using
981                 hugepage-size=Xm is the preferred way to set this to avoid
982                 setting a non-pow-2 bad value.
983
984 exitall         When one job finishes, terminate the rest. The default is
985                 to wait for each job to finish, sometimes that is not the
986                 desired action.
987
988 bwavgtime=int   Average the calculated bandwidth over the given time. Value
989                 is specified in milliseconds.
990
991 iopsavgtime=int Average the calculated IOPS over the given time. Value
992                 is specified in milliseconds.
993
994 create_serialize=bool   If true, serialize the file creating for the jobs.
995                         This may be handy to avoid interleaving of data
996                         files, which may greatly depend on the filesystem
997                         used and even the number of processors in the system.
998
999 create_fsync=bool       fsync the data file after creation. This is the
1000                         default.
1001
1002 create_on_open=bool     Don't pre-setup the files for IO, just create open()
1003                         when it's time to do IO to that file.
1004
1005 create_only=bool        If true, fio will only run the setup phase of the job.
1006                         If files need to be laid out or updated on disk, only
1007                         that will be done. The actual job contents are not
1008                         executed.
1009
1010 pre_read=bool   If this is given, files will be pre-read into memory before
1011                 starting the given IO operation. This will also clear
1012                 the 'invalidate' flag, since it is pointless to pre-read
1013                 and then drop the cache. This will only work for IO engines
1014                 that are seekable, since they allow you to read the same data
1015                 multiple times. Thus it will not work on eg network or splice
1016                 IO.
1017
1018 unlink=bool     Unlink the job files when done. Not the default, as repeated
1019                 runs of that job would then waste time recreating the file
1020                 set again and again.
1021
1022 loops=int       Run the specified number of iterations of this job. Used
1023                 to repeat the same workload a given number of times. Defaults
1024                 to 1.
1025
1026 do_verify=bool  Run the verify phase after a write phase. Only makes sense if
1027                 verify is set. Defaults to 1.
1028
1029 verify=str      If writing to a file, fio can verify the file contents
1030                 after each iteration of the job. The allowed values are:
1031
1032                         md5     Use an md5 sum of the data area and store
1033                                 it in the header of each block.
1034
1035                         crc64   Use an experimental crc64 sum of the data
1036                                 area and store it in the header of each
1037                                 block.
1038
1039                         crc32c  Use a crc32c sum of the data area and store
1040                                 it in the header of each block.
1041
1042                         crc32c-intel Use hardware assisted crc32c calcuation
1043                                 provided on SSE4.2 enabled processors. Falls
1044                                 back to regular software crc32c, if not
1045                                 supported by the system.
1046
1047                         crc32   Use a crc32 sum of the data area and store
1048                                 it in the header of each block.
1049
1050                         crc16   Use a crc16 sum of the data area and store
1051                                 it in the header of each block.
1052
1053                         crc7    Use a crc7 sum of the data area and store
1054                                 it in the header of each block.
1055
1056                         sha512  Use sha512 as the checksum function.
1057
1058                         sha256  Use sha256 as the checksum function.
1059
1060                         sha1    Use optimized sha1 as the checksum function.
1061
1062                         meta    Write extra information about each io
1063                                 (timestamp, block number etc.). The block
1064                                 number is verified. See also verify_pattern.
1065
1066                         null    Only pretend to verify. Useful for testing
1067                                 internals with ioengine=null, not for much
1068                                 else.
1069
1070                 This option can be used for repeated burn-in tests of a
1071                 system to make sure that the written data is also
1072                 correctly read back. If the data direction given is
1073                 a read or random read, fio will assume that it should
1074                 verify a previously written file. If the data direction
1075                 includes any form of write, the verify will be of the
1076                 newly written data.
1077
1078 verifysort=bool If set, fio will sort written verify blocks when it deems
1079                 it faster to read them back in a sorted manner. This is
1080                 often the case when overwriting an existing file, since
1081                 the blocks are already laid out in the file system. You
1082                 can ignore this option unless doing huge amounts of really
1083                 fast IO where the red-black tree sorting CPU time becomes
1084                 significant.
1085
1086 verify_offset=int       Swap the verification header with data somewhere else
1087                         in the block before writing. Its swapped back before
1088                         verifying.
1089
1090 verify_interval=int     Write the verification header at a finer granularity
1091                         than the blocksize. It will be written for chunks the
1092                         size of header_interval. blocksize should divide this
1093                         evenly.
1094
1095 verify_pattern=str      If set, fio will fill the io buffers with this
1096                 pattern. Fio defaults to filling with totally random
1097                 bytes, but sometimes it's interesting to fill with a known
1098                 pattern for io verification purposes. Depending on the
1099                 width of the pattern, fio will fill 1/2/3/4 bytes of the
1100                 buffer at the time(it can be either a decimal or a hex number).
1101                 The verify_pattern if larger than a 32-bit quantity has to
1102                 be a hex number that starts with either "0x" or "0X". Use
1103                 with verify=meta.
1104
1105 verify_fatal=bool       Normally fio will keep checking the entire contents
1106                 before quitting on a block verification failure. If this
1107                 option is set, fio will exit the job on the first observed
1108                 failure.
1109
1110 verify_dump=bool        If set, dump the contents of both the original data
1111                 block and the data block we read off disk to files. This
1112                 allows later analysis to inspect just what kind of data
1113                 corruption occurred. Off by default.
1114
1115 verify_async=int        Fio will normally verify IO inline from the submitting
1116                 thread. This option takes an integer describing how many
1117                 async offload threads to create for IO verification instead,
1118                 causing fio to offload the duty of verifying IO contents
1119                 to one or more separate threads. If using this offload
1120                 option, even sync IO engines can benefit from using an
1121                 iodepth setting higher than 1, as it allows them to have
1122                 IO in flight while verifies are running.
1123
1124 verify_async_cpus=str   Tell fio to set the given CPU affinity on the
1125                 async IO verification threads. See cpus_allowed for the
1126                 format used.
1127
1128 verify_backlog=int      Fio will normally verify the written contents of a
1129                 job that utilizes verify once that job has completed. In
1130                 other words, everything is written then everything is read
1131                 back and verified. You may want to verify continually
1132                 instead for a variety of reasons. Fio stores the meta data
1133                 associated with an IO block in memory, so for large
1134                 verify workloads, quite a bit of memory would be used up
1135                 holding this meta data. If this option is enabled, fio
1136                 will write only N blocks before verifying these blocks.
1137
1138                 will verify the previously written blocks before continuing
1139                 to write new ones.
1140
1141 verify_backlog_batch=int        Control how many blocks fio will verify
1142                 if verify_backlog is set. If not set, will default to
1143                 the value of verify_backlog (meaning the entire queue
1144                 is read back and verified).  If verify_backlog_batch is
1145                 less than verify_backlog then not all blocks will be verified,
1146                 if verify_backlog_batch is larger than verify_backlog, some
1147                 blocks will be verified more than once.
1148
1149 stonewall
1150 wait_for_previous Wait for preceeding jobs in the job file to exit, before
1151                 starting this one. Can be used to insert serialization
1152                 points in the job file. A stone wall also implies starting
1153                 a new reporting group.
1154
1155 new_group       Start a new reporting group. See: group_reporting.
1156
1157 numjobs=int     Create the specified number of clones of this job. May be
1158                 used to setup a larger number of threads/processes doing
1159                 the same thing. Each thread is reported separately; to see
1160                 statistics for all clones as a whole, use group_reporting in
1161                 conjunction with new_group.
1162
1163 group_reporting It may sometimes be interesting to display statistics for
1164                 groups of jobs as a whole instead of for each individual job.
1165                 This is especially true if 'numjobs' is used; looking at
1166                 individual thread/process output quickly becomes unwieldy.
1167                 To see the final report per-group instead of per-job, use
1168                 'group_reporting'. Jobs in a file will be part of the same
1169                 reporting group, unless if separated by a stonewall, or by
1170                 using 'new_group'.
1171
1172 thread          fio defaults to forking jobs, however if this option is
1173                 given, fio will use pthread_create(3) to create threads
1174                 instead.
1175
1176 zonesize=int    Divide a file into zones of the specified size. See zoneskip.
1177
1178 zoneskip=int    Skip the specified number of bytes when zonesize data has
1179                 been read. The two zone options can be used to only do
1180                 io on zones of a file.
1181
1182 write_iolog=str Write the issued io patterns to the specified file. See
1183                 read_iolog.  Specify a separate file for each job, otherwise
1184                 the iologs will be interspersed and the file may be corrupt.
1185
1186 read_iolog=str  Open an iolog with the specified file name and replay the
1187                 io patterns it contains. This can be used to store a
1188                 workload and replay it sometime later. The iolog given
1189                 may also be a blktrace binary file, which allows fio
1190                 to replay a workload captured by blktrace. See blktrace
1191                 for how to capture such logging data. For blktrace replay,
1192                 the file needs to be turned into a blkparse binary data
1193                 file first (blkparse <device> -o /dev/null -d file_for_fio.bin).
1194
1195 replay_no_stall=int When replaying I/O with read_iolog the default behavior
1196                 is to attempt to respect the time stamps within the log and
1197                 replay them with the appropriate delay between IOPS.  By
1198                 setting this variable fio will not respect the timestamps and
1199                 attempt to replay them as fast as possible while still
1200                 respecting ordering.  The result is the same I/O pattern to a
1201                 given device, but different timings.
1202
1203 replay_redirect=str While replaying I/O patterns using read_iolog the
1204                 default behavior is to replay the IOPS onto the major/minor
1205                 device that each IOP was recorded from.  This is sometimes
1206                 undesireable because on a different machine those major/minor
1207                 numbers can map to a different device.  Changing hardware on
1208                 the same system can also result in a different major/minor
1209                 mapping.  Replay_redirect causes all IOPS to be replayed onto
1210                 the single specified device regardless of the device it was
1211                 recorded from. i.e. replay_redirect=/dev/sdc would cause all
1212                 IO in the blktrace to be replayed onto /dev/sdc.  This means
1213                 multiple devices will be replayed onto a single, if the trace
1214                 contains multiple devices.  If you want multiple devices to be
1215                 replayed concurrently to multiple redirected devices you must
1216                 blkparse your trace into separate traces and replay them with
1217                 independent fio invocations.  Unfortuantely this also breaks
1218                 the strict time ordering between multiple device accesses.
1219
1220 write_bw_log=str If given, write a bandwidth log of the jobs in this job
1221                 file. Can be used to store data of the bandwidth of the
1222                 jobs in their lifetime. The included fio_generate_plots
1223                 script uses gnuplot to turn these text files into nice
1224                 graphs. See write_lat_log for behaviour of given
1225                 filename. For this option, the suffix is _bw.log.
1226
1227 write_lat_log=str Same as write_bw_log, except that this option stores io
1228                 submission, completion, and total latencies instead. If no
1229                 filename is given with this option, the default filename of
1230                 "jobname_type.log" is used. Even if the filename is given,
1231                 fio will still append the type of log. So if one specifies
1232
1233                 write_lat_log=foo
1234
1235                 The actual log names will be foo_slat.log, foo_clat.log,
1236                 and foo_lat.log. This helps fio_generate_plot fine the logs
1237                 automatically.
1238
1239 write_bw_log=str If given, write an IOPS log of the jobs in this job
1240                 file. See write_bw_log.
1241
1242 write_iops_log=str Same as write_bw_log, but writes IOPS. If no filename is
1243                 given with this option, the default filename of
1244                 "jobname_type.log" is used. Even if the filename is given,
1245                 fio will still append the type of log.
1246
1247 log_avg_msec=int By default, fio will log an entry in the iops, latency,
1248                 or bw log for every IO that completes. When writing to the
1249                 disk log, that can quickly grow to a very large size. Setting
1250                 this option makes fio average the each log entry over the
1251                 specified period of time, reducing the resolution of the log.
1252                 Defaults to 0.
1253
1254 lockmem=int     Pin down the specified amount of memory with mlock(2). Can
1255                 potentially be used instead of removing memory or booting
1256                 with less memory to simulate a smaller amount of memory.
1257                 The amount specified is per worker.
1258
1259 exec_prerun=str Before running this job, issue the command specified
1260                 through system(3).
1261
1262 exec_postrun=str After the job completes, issue the command specified
1263                  though system(3).
1264
1265 ioscheduler=str Attempt to switch the device hosting the file to the specified
1266                 io scheduler before running.
1267
1268 disk_util=bool  Generate disk utilization statistics, if the platform
1269                 supports it. Defaults to on.
1270
1271 disable_lat=bool Disable measurements of total latency numbers. Useful
1272                 only for cutting back the number of calls to gettimeofday,
1273                 as that does impact performance at really high IOPS rates.
1274                 Note that to really get rid of a large amount of these
1275                 calls, this option must be used with disable_slat and
1276                 disable_bw as well.
1277
1278 disable_clat=bool Disable measurements of completion latency numbers. See
1279                 disable_lat.
1280
1281 disable_slat=bool Disable measurements of submission latency numbers. See
1282                 disable_slat.
1283
1284 disable_bw=bool Disable measurements of throughput/bandwidth numbers. See
1285                 disable_lat.
1286
1287 clat_percentiles=bool Enable the reporting of percentiles of
1288                  completion latencies.
1289
1290 percentile_list=float_list Overwrite the default list of percentiles
1291                 for completion latencies. Each number is a floating
1292                 number in the range (0,100], and the maximum length of
1293                 the list is 20. Use ':' to separate the numbers, and
1294                 list the numbers in ascending order. For example,
1295                 --percentile_list=99.5:99.9 will cause fio to report
1296                 the values of completion latency below which 99.5% and
1297                 99.9% of the observed latencies fell, respectively.
1298
1299 clocksource=str Use the given clocksource as the base of timing. The
1300                 supported options are:
1301
1302                         gettimeofday    gettimeofday(2)
1303
1304                         clock_gettime   clock_gettime(2)
1305
1306                         cpu             Internal CPU clock source
1307
1308                 cpu is the preferred clocksource if it is reliable, as it
1309                 is very fast (and fio is heavy on time calls). Fio will
1310                 automatically use this clocksource if it's supported and
1311                 considered reliable on the system it is running on, unless
1312                 another clocksource is specifically set. For x86/x86-64 CPUs,
1313                 this means supporting TSC Invariant.
1314
1315 gtod_reduce=bool Enable all of the gettimeofday() reducing options
1316                 (disable_clat, disable_slat, disable_bw) plus reduce
1317                 precision of the timeout somewhat to really shrink
1318                 the gettimeofday() call count. With this option enabled,
1319                 we only do about 0.4% of the gtod() calls we would have
1320                 done if all time keeping was enabled.
1321
1322 gtod_cpu=int    Sometimes it's cheaper to dedicate a single thread of
1323                 execution to just getting the current time. Fio (and
1324                 databases, for instance) are very intensive on gettimeofday()
1325                 calls. With this option, you can set one CPU aside for
1326                 doing nothing but logging current time to a shared memory
1327                 location. Then the other threads/processes that run IO
1328                 workloads need only copy that segment, instead of entering
1329                 the kernel with a gettimeofday() call. The CPU set aside
1330                 for doing these time calls will be excluded from other
1331                 uses. Fio will manually clear it from the CPU mask of other
1332                 jobs.
1333
1334 continue_on_error=str   Normally fio will exit the job on the first observed
1335                 failure. If this option is set, fio will continue the job when
1336                 there is a 'non-fatal error' (EIO or EILSEQ) until the runtime
1337                 is exceeded or the I/O size specified is completed. If this
1338                 option is used, there are two more stats that are appended,
1339                 the total error count and the first error. The error field
1340                 given in the stats is the first error that was hit during the
1341                 run.
1342
1343                 The allowed values are:
1344
1345                         none    Exit on any IO or verify errors.
1346
1347                         read    Continue on read errors, exit on all others.
1348
1349                         write   Continue on write errors, exit on all others.
1350
1351                         io      Continue on any IO error, exit on all others.
1352
1353                         verify  Continue on verify errors, exit on all others.
1354
1355                         all     Continue on all errors.
1356
1357                         0               Backward-compatible alias for 'none'.
1358
1359                         1               Backward-compatible alias for 'all'.
1360
1361 ignore_error=str Sometimes you want to ignore some errors during test
1362                  in that case you can specify error list for each error type.
1363                  ignore_error=READ_ERR_LIST,WRITE_ERR_LIST,VERIFY_ERR_LIST
1364                  errors for given error type is separated with ':'. Error
1365                  may be symbol ('ENOSPC', 'ENOMEM') or integer.
1366                  Example:
1367                         ignore_error=EAGAIN,ENOSPC:122
1368                  This option will ignore EAGAIN from READ, and ENOSPC and
1369                  122(EDQUOT) from WRITE.
1370
1371 error_dump=bool If set dump every error even if it is non fatal, true
1372                 by default. If disabled only fatal error will be dumped
1373
1374 cgroup=str      Add job to this control group. If it doesn't exist, it will
1375                 be created. The system must have a mounted cgroup blkio
1376                 mount point for this to work. If your system doesn't have it
1377                 mounted, you can do so with:
1378
1379                 # mount -t cgroup -o blkio none /cgroup
1380
1381 cgroup_weight=int       Set the weight of the cgroup to this value. See
1382                 the documentation that comes with the kernel, allowed values
1383                 are in the range of 100..1000.
1384
1385 cgroup_nodelete=bool Normally fio will delete the cgroups it has created after
1386                 the job completion. To override this behavior and to leave
1387                 cgroups around after the job completion, set cgroup_nodelete=1.
1388                 This can be useful if one wants to inspect various cgroup
1389                 files after job completion. Default: false
1390
1391 uid=int         Instead of running as the invoking user, set the user ID to
1392                 this value before the thread/process does any work.
1393
1394 gid=int         Set group ID, see uid.
1395
1396 flow_id=int     The ID of the flow. If not specified, it defaults to being a
1397                 global flow. See flow.
1398
1399 flow=int        Weight in token-based flow control. If this value is used, then
1400                 there is a 'flow counter' which is used to regulate the
1401                 proportion of activity between two or more jobs. fio attempts
1402                 to keep this flow counter near zero. The 'flow' parameter
1403                 stands for how much should be added or subtracted to the flow
1404                 counter on each iteration of the main I/O loop. That is, if
1405                 one job has flow=8 and another job has flow=-1, then there
1406                 will be a roughly 1:8 ratio in how much one runs vs the other.
1407
1408 flow_watermark=int      The maximum value that the absolute value of the flow
1409                 counter is allowed to reach before the job must wait for a
1410                 lower value of the counter.
1411
1412 flow_sleep=int  The period of time, in microseconds, to wait after the flow
1413                 watermark has been exceeded before retrying operations
1414
1415 In addition, there are some parameters which are only valid when a specific
1416 ioengine is in use. These are used identically to normal parameters, with the
1417 caveat that when used on the command line, they must come after the ioengine
1418 that defines them is selected.
1419
1420 [libaio] userspace_reap Normally, with the libaio engine in use, fio will use
1421                 the io_getevents system call to reap newly returned events.
1422                 With this flag turned on, the AIO ring will be read directly
1423                 from user-space to reap events. The reaping mode is only
1424                 enabled when polling for a minimum of 0 events (eg when
1425                 iodepth_batch_complete=0).
1426
1427 [cpu] cpuload=int Attempt to use the specified percentage of CPU cycles.
1428
1429 [cpu] cpuchunks=int Split the load into cycles of the given time. In
1430                 microseconds.
1431
1432 [netsplice] hostname=str
1433 [net] hostname=str The host name or IP address to use for TCP or UDP based IO.
1434                 If the job is a TCP listener or UDP reader, the hostname is not
1435                 used and must be omitted.
1436
1437 [netsplice] port=int
1438 [net] port=int  The TCP or UDP port to bind to or connect to.
1439
1440 [netsplice] nodelay=bool
1441 [net] nodelay=bool      Set TCP_NODELAY on TCP connections.
1442
1443 [netsplice] protocol=str
1444 [netsplice] proto=str
1445 [net] protocol=str
1446 [net] proto=str The network protocol to use. Accepted values are:
1447
1448                         tcp     Transmission control protocol
1449                         udp     User datagram protocol
1450                         unix    UNIX domain socket
1451
1452                 When the protocol is TCP or UDP, the port must also be given,
1453                 as well as the hostname if the job is a TCP listener or UDP
1454                 reader. For unix sockets, the normal filename option should be
1455                 used and the port is invalid.
1456
1457 [net] listen    For TCP network connections, tell fio to listen for incoming
1458                 connections rather than initiating an outgoing connection. The
1459                 hostname must be omitted if this option is used.
1460 [net] pingpong  Normal a network writer will just continue writing data, and
1461                 a network reader will just consume packages. If pingpong=1
1462                 is set, a writer will send its normal payload to the reader,
1463                 then wait for the reader to send the same payload back. This
1464                 allows fio to measure network latencies. The submission
1465                 and completion latencies then measure local time spent
1466                 sending or receiving, and the completion latency measures
1467                 how long it took for the other end to receive and send back.
1468
1469 [e4defrag] donorname=str
1470                 File will be used as a block donor(swap extents between files)
1471 [e4defrag] inplace=int
1472                 Configure donor file blocks allocation strategy
1473                 0(default): Preallocate donor's file on init
1474                 1         : allocate space immidietly inside defragment event,
1475                             and free right after event
1476
1477
1478
1479 6.0 Interpreting the output
1480 ---------------------------
1481
1482 fio spits out a lot of output. While running, fio will display the
1483 status of the jobs created. An example of that would be:
1484
1485 Threads: 1: [_r] [24.8% done] [ 13509/  8334 kb/s] [eta 00h:01m:31s]
1486
1487 The characters inside the square brackets denote the current status of
1488 each thread. The possible values (in typical life cycle order) are:
1489
1490 Idle    Run
1491 ----    ---
1492 P               Thread setup, but not started.
1493 C               Thread created.
1494 I               Thread initialized, waiting or generating necessary data.
1495         p       Thread running pre-reading file(s).
1496         R       Running, doing sequential reads.
1497         r       Running, doing random reads.
1498         W       Running, doing sequential writes.
1499         w       Running, doing random writes.
1500         M       Running, doing mixed sequential reads/writes.
1501         m       Running, doing mixed random reads/writes.
1502         F       Running, currently waiting for fsync()
1503         V       Running, doing verification of written data.
1504 E               Thread exited, not reaped by main thread yet.
1505 _               Thread reaped, or
1506 X               Thread reaped, exited with an error.
1507 K               Thread reaped, exited due to signal.
1508
1509 The other values are fairly self explanatory - number of threads
1510 currently running and doing io, rate of io since last check (read speed
1511 listed first, then write speed), and the estimated completion percentage
1512 and time for the running group. It's impossible to estimate runtime of
1513 the following groups (if any). Note that the string is displayed in order,
1514 so it's possible to tell which of the jobs are currently doing what. The
1515 first character is the first job defined in the job file, and so forth.
1516
1517 When fio is done (or interrupted by ctrl-c), it will show the data for
1518 each thread, group of threads, and disks in that order. For each data
1519 direction, the output looks like:
1520
1521 Client1 (g=0): err= 0:
1522   write: io=    32MB, bw=   666KB/s, iops=89 , runt= 50320msec
1523     slat (msec): min=    0, max=  136, avg= 0.03, stdev= 1.92
1524     clat (msec): min=    0, max=  631, avg=48.50, stdev=86.82
1525     bw (KB/s) : min=    0, max= 1196, per=51.00%, avg=664.02, stdev=681.68
1526   cpu        : usr=1.49%, sys=0.25%, ctx=7969, majf=0, minf=17
1527   IO depths    : 1=0.1%, 2=0.3%, 4=0.5%, 8=99.0%, 16=0.0%, 32=0.0%, >32=0.0%
1528      submit    : 0=0.0%, 4=100.0%, 8=0.0%, 16=0.0%, 32=0.0%, 64=0.0%, >=64=0.0%
1529      complete  : 0=0.0%, 4=100.0%, 8=0.0%, 16=0.0%, 32=0.0%, 64=0.0%, >=64=0.0%
1530      issued r/w: total=0/32768, short=0/0
1531      lat (msec): 2=1.6%, 4=0.0%, 10=3.2%, 20=12.8%, 50=38.4%, 100=24.8%,
1532      lat (msec): 250=15.2%, 500=0.0%, 750=0.0%, 1000=0.0%, >=2048=0.0%
1533
1534 The client number is printed, along with the group id and error of that
1535 thread. Below is the io statistics, here for writes. In the order listed,
1536 they denote:
1537
1538 io=             Number of megabytes io performed
1539 bw=             Average bandwidth rate
1540 iops=           Average IOs performed per second
1541 runt=           The runtime of that thread
1542         slat=   Submission latency (avg being the average, stdev being the
1543                 standard deviation). This is the time it took to submit
1544                 the io. For sync io, the slat is really the completion
1545                 latency, since queue/complete is one operation there. This
1546                 value can be in milliseconds or microseconds, fio will choose
1547                 the most appropriate base and print that. In the example
1548                 above, milliseconds is the best scale. Note: in --minimal mode
1549                 latencies are always expressed in microseconds.
1550         clat=   Completion latency. Same names as slat, this denotes the
1551                 time from submission to completion of the io pieces. For
1552                 sync io, clat will usually be equal (or very close) to 0,
1553                 as the time from submit to complete is basically just
1554                 CPU time (io has already been done, see slat explanation).
1555         bw=     Bandwidth. Same names as the xlat stats, but also includes
1556                 an approximate percentage of total aggregate bandwidth
1557                 this thread received in this group. This last value is
1558                 only really useful if the threads in this group are on the
1559                 same disk, since they are then competing for disk access.
1560 cpu=            CPU usage. User and system time, along with the number
1561                 of context switches this thread went through, usage of
1562                 system and user time, and finally the number of major
1563                 and minor page faults.
1564 IO depths=      The distribution of io depths over the job life time. The
1565                 numbers are divided into powers of 2, so for example the
1566                 16= entries includes depths up to that value but higher
1567                 than the previous entry. In other words, it covers the
1568                 range from 16 to 31.
1569 IO submit=      How many pieces of IO were submitting in a single submit
1570                 call. Each entry denotes that amount and below, until
1571                 the previous entry - eg, 8=100% mean that we submitted
1572                 anywhere in between 5-8 ios per submit call.
1573 IO complete=    Like the above submit number, but for completions instead.
1574 IO issued=      The number of read/write requests issued, and how many
1575                 of them were short.
1576 IO latencies=   The distribution of IO completion latencies. This is the
1577                 time from when IO leaves fio and when it gets completed.
1578                 The numbers follow the same pattern as the IO depths,
1579                 meaning that 2=1.6% means that 1.6% of the IO completed
1580                 within 2 msecs, 20=12.8% means that 12.8% of the IO
1581                 took more than 10 msecs, but less than (or equal to) 20 msecs.
1582
1583 After each client has been listed, the group statistics are printed. They
1584 will look like this:
1585
1586 Run status group 0 (all jobs):
1587    READ: io=64MB, aggrb=22178, minb=11355, maxb=11814, mint=2840msec, maxt=2955msec
1588   WRITE: io=64MB, aggrb=1302, minb=666, maxb=669, mint=50093msec, maxt=50320msec
1589
1590 For each data direction, it prints:
1591
1592 io=             Number of megabytes io performed.
1593 aggrb=          Aggregate bandwidth of threads in this group.
1594 minb=           The minimum average bandwidth a thread saw.
1595 maxb=           The maximum average bandwidth a thread saw.
1596 mint=           The smallest runtime of the threads in that group.
1597 maxt=           The longest runtime of the threads in that group.
1598
1599 And finally, the disk statistics are printed. They will look like this:
1600
1601 Disk stats (read/write):
1602   sda: ios=16398/16511, merge=30/162, ticks=6853/819634, in_queue=826487, util=100.00%
1603
1604 Each value is printed for both reads and writes, with reads first. The
1605 numbers denote:
1606
1607 ios=            Number of ios performed by all groups.
1608 merge=          Number of merges io the io scheduler.
1609 ticks=          Number of ticks we kept the disk busy.
1610 io_queue=       Total time spent in the disk queue.
1611 util=           The disk utilization. A value of 100% means we kept the disk
1612                 busy constantly, 50% would be a disk idling half of the time.
1613
1614 It is also possible to get fio to dump the current output while it is
1615 running, without terminating the job. To do that, send fio the USR1 signal.
1616 You can also get regularly timed dumps by using the --status-interval
1617 parameter, or by creating a file in /tmp named fio-dump-status. If fio
1618 sees this file, it will unlink it and dump the current output status.
1619
1620
1621 7.0 Terse output
1622 ----------------
1623
1624 For scripted usage where you typically want to generate tables or graphs
1625 of the results, fio can output the results in a semicolon separated format.
1626 The format is one long line of values, such as:
1627
1628 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%
1629 A description of this job goes here.
1630
1631 The job description (if provided) follows on a second line.
1632
1633 To enable terse output, use the --minimal command line option. The first
1634 value is the version of the terse output format. If the output has to
1635 be changed for some reason, this number will be incremented by 1 to
1636 signify that change.
1637
1638 Split up, the format is as follows:
1639
1640         terse version, fio version, jobname, groupid, error
1641         READ status:
1642                 Total IO (KB), bandwidth (KB/sec), IOPS, runtime (msec)
1643                 Submission latency: min, max, mean, deviation (usec)
1644                 Completion latency: min, max, mean, deviation (usec)
1645                 Completion latency percentiles: 20 fields (see below)
1646                 Total latency: min, max, mean, deviation (usec)
1647                 Bw (KB/s): min, max, aggregate percentage of total, mean, deviation
1648         WRITE status:
1649                 Total IO (KB), bandwidth (KB/sec), IOPS, runtime (msec)
1650                 Submission latency: min, max, mean, deviation (usec)
1651                 Completion latency: min, max, mean, deviation (usec)
1652                 Completion latency percentiles: 20 fields (see below)
1653                 Total latency: min, max, mean, deviation (usec)
1654                 Bw (KB/s): min, max, aggregate percentage of total, mean, deviation
1655         CPU usage: user, system, context switches, major faults, minor faults
1656         IO depths: <=1, 2, 4, 8, 16, 32, >=64
1657         IO latencies microseconds: <=2, 4, 10, 20, 50, 100, 250, 500, 750, 1000
1658         IO latencies milliseconds: <=2, 4, 10, 20, 50, 100, 250, 500, 750, 1000, 2000, >=2000
1659         Disk utilization: Disk name, Read ios, write ios,
1660                           Read merges, write merges,
1661                           Read ticks, write ticks,
1662                           Time spent in queue, disk utilization percentage
1663         Additional Info (dependant on continue_on_error, default off): total # errors, first error code
1664
1665         Additional Info (dependant on description being set): Text description
1666
1667 Completion latency percentiles can be a grouping of up to 20 sets, so
1668 for the terse output fio writes all of them. Each field will look like this:
1669
1670         1.00%=6112
1671
1672 which is the Xth percentile, and the usec latency associated with it.
1673
1674 For disk utilization, all disks used by fio are shown. So for each disk
1675 there will be a disk utilization section.
1676
1677
1678 8.0 Trace file format
1679 ---------------------
1680 There are two trace file format that you can encounter. The older (v1) format
1681 is unsupported since version 1.20-rc3 (March 2008). It will still be described
1682 below in case that you get an old trace and want to understand it.
1683
1684 In any case the trace is a simple text file with a single action per line.
1685
1686
1687 8.1 Trace file format v1
1688 ------------------------
1689 Each line represents a single io action in the following format:
1690
1691 rw, offset, length
1692
1693 where rw=0/1 for read/write, and the offset and length entries being in bytes.
1694
1695 This format is not supported in Fio versions => 1.20-rc3.
1696
1697
1698 8.2 Trace file format v2
1699 ------------------------
1700 The second version of the trace file format was added in Fio version 1.17.
1701 It allows to access more then one file per trace and has a bigger set of
1702 possible file actions.
1703
1704 The first line of the trace file has to be:
1705
1706 fio version 2 iolog
1707
1708 Following this can be lines in two different formats, which are described below.
1709
1710 The file management format:
1711
1712 filename action
1713
1714 The filename is given as an absolute path. The action can be one of these:
1715
1716 add          Add the given filename to the trace
1717 open         Open the file with the given filename. The filename has to have
1718              been added with the add action before.
1719 close        Close the file with the given filename. The file has to have been
1720              opened before.
1721
1722
1723 The file io action format:
1724
1725 filename action offset length
1726
1727 The filename is given as an absolute path, and has to have been added and opened
1728 before it can be used with this format. The offset and length are given in
1729 bytes. The action can be one of these:
1730
1731 wait       Wait for 'offset' microseconds. Everything below 100 is discarded.
1732 read       Read 'length' bytes beginning from 'offset'
1733 write      Write 'length' bytes beginning from 'offset'
1734 sync       fsync() the file
1735 datasync   fdatasync() the file
1736 trim       trim the given file from the given 'offset' for 'length' bytes
1737
1738
1739 9.0 CPU idleness profiling
1740 --------------------------
1741 In some cases, we want to understand CPU overhead in a test. For example,
1742 we test patches for the specific goodness of whether they reduce CPU usage.
1743 fio implements a balloon approach to create a thread per CPU that runs at
1744 idle priority, meaning that it only runs when nobody else needs the cpu.
1745 By measuring the amount of work completed by the thread, idleness of each
1746 CPU can be derived accordingly.
1747
1748 An unit work is defined as touching a full page of unsigned characters. Mean
1749 and standard deviation of time to complete an unit work is reported in "unit
1750 work" section. Options can be chosen to report detailed percpu idleness or
1751 overall system idleness by aggregating percpu stats.