solaris: implement blockdev size getting
[fio.git] / HOWTO
1 Table of contents
2 -----------------
3
4 1. Overview
5 2. How fio works
6 3. Running fio
7 4. Job file format
8 5. Detailed list of parameters
9 6. Normal output
10 7. Terse output
11
12
13 1.0 Overview and history
14 ------------------------
15 fio was originally written to save me the hassle of writing special test
16 case programs when I wanted to test a specific workload, either for
17 performance reasons or to find/reproduce a bug. The process of writing
18 such a test app can be tiresome, especially if you have to do it often.
19 Hence I needed a tool that would be able to simulate a given io workload
20 without resorting to writing a tailored test case again and again.
21
22 A test work load is difficult to define, though. There can be any number
23 of processes or threads involved, and they can each be using their own
24 way of generating io. You could have someone dirtying large amounts of
25 memory in an memory mapped file, or maybe several threads issuing
26 reads using asynchronous io. fio needed to be flexible enough to
27 simulate both of these cases, and many more.
28
29 2.0 How fio works
30 -----------------
31 The first step in getting fio to simulate a desired io workload, is
32 writing a job file describing that specific setup. A job file may contain
33 any number of threads and/or files - the typical contents of the job file
34 is a global section defining shared parameters, and one or more job
35 sections describing the jobs involved. When run, fio parses this file
36 and sets everything up as described. If we break down a job from top to
37 bottom, it contains the following basic parameters:
38
39         IO type         Defines the io pattern issued to the file(s).
40                         We may only be reading sequentially from this
41                         file(s), or we may be writing randomly. Or even
42                         mixing reads and writes, sequentially or randomly.
43
44         Block size      In how large chunks are we issuing io? This may be
45                         a single value, or it may describe a range of
46                         block sizes.
47
48         IO size         How much data are we going to be reading/writing.
49
50         IO engine       How do we issue io? We could be memory mapping the
51                         file, we could be using regular read/write, we
52                         could be using splice, async io, syslet, or even
53                         SG (SCSI generic sg).
54
55         IO depth        If the io engine is async, how large a queuing
56                         depth do we want to maintain?
57
58         IO type         Should we be doing buffered io, or direct/raw io?
59
60         Num files       How many files are we spreading the workload over.
61
62         Num threads     How many threads or processes should we spread
63                         this workload over.
64         
65 The above are the basic parameters defined for a workload, in addition
66 there's a multitude of parameters that modify other aspects of how this
67 job behaves.
68
69
70 3.0 Running fio
71 ---------------
72 See the README file for command line parameters, there are only a few
73 of them.
74
75 Running fio is normally the easiest part - you just give it the job file
76 (or job files) as parameters:
77
78 $ fio job_file
79
80 and it will start doing what the job_file tells it to do. You can give
81 more than one job file on the command line, fio will serialize the running
82 of those files. Internally that is the same as using the 'stonewall'
83 parameter described the the parameter section.
84
85 If the job file contains only one job, you may as well just give the
86 parameters on the command line. The command line parameters are identical
87 to the job parameters, with a few extra that control global parameters
88 (see README). For example, for the job file parameter iodepth=2, the
89 mirror command line option would be --iodepth 2 or --iodepth=2. You can
90 also use the command line for giving more than one job entry. For each
91 --name option that fio sees, it will start a new job with that name.
92 Command line entries following a --name entry will apply to that job,
93 until there are no more entries or a new --name entry is seen. This is
94 similar to the job file options, where each option applies to the current
95 job until a new [] job entry is seen.
96
97 fio does not need to run as root, except if the files or devices specified
98 in the job section requires that. Some other options may also be restricted,
99 such as memory locking, io scheduler switching, and decreasing the nice value.
100
101
102 4.0 Job file format
103 -------------------
104 As previously described, fio accepts one or more job files describing
105 what it is supposed to do. The job file format is the classic ini file,
106 where the names enclosed in [] brackets define the job name. You are free
107 to use any ascii name you want, except 'global' which has special meaning.
108 A global section sets defaults for the jobs described in that file. A job
109 may override a global section parameter, and a job file may even have
110 several global sections if so desired. A job is only affected by a global
111 section residing above it. If the first character in a line is a ';' or a
112 '#', the entire line is discarded as a comment.
113
114 So let's look at a really simple job file that defines two processes, each
115 randomly reading from a 128MB file.
116
117 ; -- start job file --
118 [global]
119 rw=randread
120 size=128m
121
122 [job1]
123
124 [job2]
125
126 ; -- end job file --
127
128 As you can see, the job file sections themselves are empty as all the
129 described parameters are shared. As no filename= option is given, fio
130 makes up a filename for each of the jobs as it sees fit. On the command
131 line, this job would look as follows:
132
133 $ fio --name=global --rw=randread --size=128m --name=job1 --name=job2
134
135
136 Let's look at an example that has a number of processes writing randomly
137 to files.
138
139 ; -- start job file --
140 [random-writers]
141 ioengine=libaio
142 iodepth=4
143 rw=randwrite
144 bs=32k
145 direct=0
146 size=64m
147 numjobs=4
148
149 ; -- end job file --
150
151 Here we have no global section, as we only have one job defined anyway.
152 We want to use async io here, with a depth of 4 for each file. We also
153 increased the buffer size used to 32KB and define numjobs to 4 to
154 fork 4 identical jobs. The result is 4 processes each randomly writing
155 to their own 64MB file. Instead of using the above job file, you could
156 have given the parameters on the command line. For this case, you would
157 specify:
158
159 $ fio --name=random-writers --ioengine=libaio --iodepth=4 --rw=randwrite --bs=32k --direct=0 --size=64m --numjobs=4
160
161 fio also supports environment variable expansion in job files. Any
162 substring of the form "${VARNAME}" as part of an option value (in other
163 words, on the right of the `='), will be expanded to the value of the
164 environment variable called VARNAME.  If no such environment variable
165 is defined, or VARNAME is the empty string, the empty string will be
166 substituted.
167
168 As an example, let's look at a sample fio invocation and job file:
169
170 $ SIZE=64m NUMJOBS=4 fio jobfile.fio
171
172 ; -- start job file --
173 [random-writers]
174 rw=randwrite
175 size=${SIZE}
176 numjobs=${NUMJOBS}
177 ; -- end job file --
178
179 This will expand to the following equivalent job file at runtime:
180
181 ; -- start job file --
182 [random-writers]
183 rw=randwrite
184 size=64m
185 numjobs=4
186 ; -- end job file --
187
188 fio ships with a few example job files, you can also look there for
189 inspiration.
190
191
192 5.0 Detailed list of parameters
193 -------------------------------
194
195 This section describes in details each parameter associated with a job.
196 Some parameters take an option of a given type, such as an integer or
197 a string. The following types are used:
198
199 str     String. This is a sequence of alpha characters.
200 time    Integer with possible time suffix. In seconds unless otherwise
201         specified, use eg 10m for 10 minutes. Accepts s/m/h for seconds,
202         minutes, and hours.
203 int     SI integer. A whole number value, which may contain a suffix
204         describing the base of the number. Accepted suffixes are k/m/g/t/p,
205         meaning kilo, mega, giga, tera, and peta. The suffix is not case
206         sensitive. So if you want to specify 4096, you could either write
207         out '4096' or just give 4k. The suffixes signify base 2 values, so
208         1024 is 1k and 1024k is 1m and so on. If the option accepts an upper
209         and lower range, use a colon ':' or minus '-' to separate such values.
210         May also include a prefix to indicate numbers base. If 0x is used,
211         the number is assumed to be hexadecimal. See irange.
212 bool    Boolean. Usually parsed as an integer, however only defined for
213         true and false (1 and 0).
214 irange  Integer range with suffix. Allows value range to be given, such
215         as 1024-4096. A colon may also be used as the separator, eg
216         1k:4k. If the option allows two sets of ranges, they can be
217         specified with a ',' or '/' delimiter: 1k-4k/8k-32k. Also see
218         int.
219
220 With the above in mind, here follows the complete list of fio job
221 parameters.
222
223 name=str        ASCII name of the job. This may be used to override the
224                 name printed by fio for this job. Otherwise the job
225                 name is used. On the command line this parameter has the
226                 special purpose of also signaling the start of a new
227                 job.
228
229 description=str Text description of the job. Doesn't do anything except
230                 dump this text description when this job is run. It's
231                 not parsed.
232
233 directory=str   Prefix filenames with this directory. Used to place files
234                 in a different location than "./".
235
236 filename=str    Fio normally makes up a filename based on the job name,
237                 thread number, and file number. If you want to share
238                 files between threads in a job or several jobs, specify
239                 a filename for each of them to override the default. If
240                 the ioengine used is 'net', the filename is the host, port,
241                 and protocol to use in the format of =host/port/protocol.
242                 See ioengine=net for more. If the ioengine is file based, you
243                 can specify a number of files by separating the names with a
244                 ':' colon. So if you wanted a job to open /dev/sda and /dev/sdb
245                 as the two working files, you would use
246                 filename=/dev/sda:/dev/sdb. If the wanted filename does need to
247                 include a colon, then escape that with a '\' character. For
248                 instance, if the filename is "/dev/dsk/foo@3,0:c", then you would
249                 use filename="/dev/dsk/foo@3,0\:c". '-' is a reserved name,
250                 meaning stdin or stdout. Which of the two depends on the read/write
251                 direction set.
252
253 opendir=str     Tell fio to recursively add any file it can find in this
254                 directory and down the file system tree.
255
256 lockfile=str    Fio defaults to not locking any files before it does
257                 IO to them. If a file or file descriptor is shared, fio
258                 can serialize IO to that file to make the end result
259                 consistent. This is usual for emulating real workloads that
260                 share files. The lock modes are:
261
262                         none            No locking. The default.
263                         exclusive       Only one thread/process may do IO,
264                                         excluding all others.
265                         readwrite       Read-write locking on the file. Many
266                                         readers may access the file at the
267                                         same time, but writes get exclusive
268                                         access.
269
270                 The option may be post-fixed with a lock batch number. If
271                 set, then each thread/process may do that amount of IOs to
272                 the file before giving up the lock. Since lock acquisition is
273                 expensive, batching the lock/unlocks will speed up IO.
274
275 readwrite=str
276 rw=str          Type of io pattern. Accepted values are:
277
278                         read            Sequential reads
279                         write           Sequential writes
280                         randwrite       Random writes
281                         randread        Random reads
282                         rw              Sequential mixed reads and writes
283                         randrw          Random mixed reads and writes
284
285                 For the mixed io types, the default is to split them 50/50.
286                 For certain types of io the result may still be skewed a bit,
287                 since the speed may be different. It is possible to specify
288                 a number of IO's to do before getting a new offset - this
289                 is only useful for random IO, where fio would normally
290                 generate a new random offset for every IO. If you append
291                 eg 8 to randread, you would get a new random offset for
292                 every 8 IO's. The result would be a seek for only every 8
293                 IO's, instead of for every IO. Use rw=randread:8 to specify
294                 that.
295
296 kb_base=int     The base unit for a kilobyte. The defacto base is 2^10, 1024.
297                 Storage manufacturers like to use 10^3 or 1000 as a base
298                 ten unit instead, for obvious reasons. Allow values are
299                 1024 or 1000, with 1024 being the default.
300
301 randrepeat=bool For random IO workloads, seed the generator in a predictable
302                 way so that results are repeatable across repetitions.
303
304 fadvise_hint=bool By default, fio will use fadvise() to advise the kernel
305                 on what IO patterns it is likely to issue. Sometimes you
306                 want to test specific IO patterns without telling the
307                 kernel about it, in which case you can disable this option.
308                 If set, fio will use POSIX_FADV_SEQUENTIAL for sequential
309                 IO and POSIX_FADV_RANDOM for random IO.
310
311 size=int        The total size of file io for this job. Fio will run until
312                 this many bytes has been transferred, unless runtime is
313                 limited by other options (such as 'runtime', for instance).
314                 Unless specific nrfiles and filesize options are given,
315                 fio will divide this size between the available files
316                 specified by the job.
317
318 filesize=int    Individual file sizes. May be a range, in which case fio
319                 will select sizes for files at random within the given range
320                 and limited to 'size' in total (if that is given). If not
321                 given, each created file is the same size.
322
323 fill_device=bool Sets size to something really large and waits for ENOSPC (no
324                 space left on device) as the terminating condition. Only makes
325                 sense with sequential write. For a read workload, the mount
326                 point will be filled first then IO started on the result.
327
328 blocksize=int
329 bs=int          The block size used for the io units. Defaults to 4k. Values
330                 can be given for both read and writes. If a single int is
331                 given, it will apply to both. If a second int is specified
332                 after a comma, it will apply to writes only. In other words,
333                 the format is either bs=read_and_write or bs=read,write.
334                 bs=4k,8k will thus use 4k blocks for reads, and 8k blocks
335                 for writes. If you only wish to set the write size, you
336                 can do so by passing an empty read size - bs=,8k will set
337                 8k for writes and leave the read default value.
338
339 blockalign=int
340 ba=int          At what boundary to align random IO offsets. Defaults to
341                 the same as 'blocksize' the minimum blocksize given.
342                 Minimum alignment is typically 512b for using direct IO,
343                 though it usually depends on the hardware block size. This
344                 option is mutually exclusive with using a random map for
345                 files, so it will turn off that option.
346
347 blocksize_range=irange
348 bsrange=irange  Instead of giving a single block size, specify a range
349                 and fio will mix the issued io block sizes. The issued
350                 io unit will always be a multiple of the minimum value
351                 given (also see bs_unaligned). Applies to both reads and
352                 writes, however a second range can be given after a comma.
353                 See bs=.
354
355 bssplit=str     Sometimes you want even finer grained control of the
356                 block sizes issued, not just an even split between them.
357                 This option allows you to weight various block sizes,
358                 so that you are able to define a specific amount of
359                 block sizes issued. The format for this option is:
360
361                         bssplit=blocksize/percentage:blocksize/percentage
362
363                 for as many block sizes as needed. So if you want to define
364                 a workload that has 50% 64k blocks, 10% 4k blocks, and
365                 40% 32k blocks, you would write:
366
367                         bssplit=4k/10:64k/50:32k/40
368
369                 Ordering does not matter. If the percentage is left blank,
370                 fio will fill in the remaining values evenly. So a bssplit
371                 option like this one:
372
373                         bssplit=4k/50:1k/:32k/
374
375                 would have 50% 4k ios, and 25% 1k and 32k ios. The percentages
376                 always add up to 100, if bssplit is given a range that adds
377                 up to more, it will error out.
378
379                 bssplit also supports giving separate splits to reads and
380                 writes. The format is identical to what bs= accepts. You
381                 have to separate the read and write parts with a comma. So
382                 if you want a workload that has 50% 2k reads and 50% 4k reads,
383                 while having 90% 4k writes and 10% 8k writes, you would
384                 specify:
385
386                 bssplit=2k/50:4k/50,4k/90,8k/10
387
388 blocksize_unaligned
389 bs_unaligned    If this option is given, any byte size value within bsrange
390                 may be used as a block range. This typically wont work with
391                 direct IO, as that normally requires sector alignment.
392
393 zero_buffers    If this option is given, fio will init the IO buffers to
394                 all zeroes. The default is to fill them with random data.
395
396 refill_buffers  If this option is given, fio will refill the IO buffers
397                 on every submit. The default is to only fill it at init
398                 time and reuse that data. Only makes sense if zero_buffers
399                 isn't specified, naturally. If data verification is enabled,
400                 refill_buffers is also automatically enabled.
401
402 nrfiles=int     Number of files to use for this job. Defaults to 1.
403
404 openfiles=int   Number of files to keep open at the same time. Defaults to
405                 the same as nrfiles, can be set smaller to limit the number
406                 simultaneous opens.
407
408 file_service_type=str  Defines how fio decides which file from a job to
409                 service next. The following types are defined:
410
411                         random  Just choose a file at random.
412
413                         roundrobin  Round robin over open files. This
414                                 is the default.
415
416                         sequential  Finish one file before moving on to
417                                 the next. Multiple files can still be
418                                 open depending on 'openfiles'.
419
420                 The string can have a number appended, indicating how
421                 often to switch to a new file. So if option random:4 is
422                 given, fio will switch to a new random file after 4 ios
423                 have been issued.
424
425 ioengine=str    Defines how the job issues io to the file. The following
426                 types are defined:
427
428                         sync    Basic read(2) or write(2) io. lseek(2) is
429                                 used to position the io location.
430
431                         psync   Basic pread(2) or pwrite(2) io.
432
433                         vsync   Basic readv(2) or writev(2) IO.
434
435                         libaio  Linux native asynchronous io. Note that Linux
436                                 may only support queued behaviour with
437                                 non-buffered IO (set direct=1 or buffered=0).
438
439                         posixaio glibc posix asynchronous io.
440
441                         solarisaio Solaris native asynchronous io.
442
443                         mmap    File is memory mapped and data copied
444                                 to/from using memcpy(3).
445
446                         splice  splice(2) is used to transfer the data and
447                                 vmsplice(2) to transfer data from user
448                                 space to the kernel.
449
450                         syslet-rw Use the syslet system calls to make
451                                 regular read/write async.
452
453                         sg      SCSI generic sg v3 io. May either be
454                                 synchronous using the SG_IO ioctl, or if
455                                 the target is an sg character device
456                                 we use read(2) and write(2) for asynchronous
457                                 io.
458
459                         null    Doesn't transfer any data, just pretends
460                                 to. This is mainly used to exercise fio
461                                 itself and for debugging/testing purposes.
462
463                         net     Transfer over the network to given host:port.
464                                 'filename' must be set appropriately to
465                                 filename=host/port/protocol regardless of send
466                                 or receive, if the latter only the port
467                                 argument is used. 'host' may be an IP address
468                                 or hostname, port is the port number to be used,
469                                 and protocol may be 'udp' or 'tcp'. If no
470                                 protocol is given, TCP is used.
471
472                         netsplice Like net, but uses splice/vmsplice to
473                                 map data and send/receive.
474
475                         cpuio   Doesn't transfer any data, but burns CPU
476                                 cycles according to the cpuload= and
477                                 cpucycle= options. Setting cpuload=85
478                                 will cause that job to do nothing but burn
479                                 85% of the CPU. In case of SMP machines,
480                                 use numjobs=<no_of_cpu> to get desired CPU
481                                 usage, as the cpuload only loads a single
482                                 CPU at the desired rate.
483
484                         guasi   The GUASI IO engine is the Generic Userspace
485                                 Asyncronous Syscall Interface approach
486                                 to async IO. See
487
488                                 http://www.xmailserver.org/guasi-lib.html
489
490                                 for more info on GUASI.
491
492                         external Prefix to specify loading an external
493                                 IO engine object file. Append the engine
494                                 filename, eg ioengine=external:/tmp/foo.o
495                                 to load ioengine foo.o in /tmp.
496
497 iodepth=int     This defines how many io units to keep in flight against
498                 the file. The default is 1 for each file defined in this
499                 job, can be overridden with a larger value for higher
500                 concurrency.
501
502 iodepth_batch_submit=int
503 iodepth_batch=int This defines how many pieces of IO to submit at once.
504                 It defaults to 1 which means that we submit each IO
505                 as soon as it is available, but can be raised to submit
506                 bigger batches of IO at the time.
507
508 iodepth_batch_complete=int This defines how many pieces of IO to retrieve
509                 at once. It defaults to 1 which means that we'll ask
510                 for a minimum of 1 IO in the retrieval process from
511                 the kernel. The IO retrieval will go on until we
512                 hit the limit set by iodepth_low. If this variable is
513                 set to 0, then fio will always check for completed
514                 events before queuing more IO. This helps reduce
515                 IO latency, at the cost of more retrieval system calls.
516
517 iodepth_low=int The low water mark indicating when to start filling
518                 the queue again. Defaults to the same as iodepth, meaning
519                 that fio will attempt to keep the queue full at all times.
520                 If iodepth is set to eg 16 and iodepth_low is set to 4, then
521                 after fio has filled the queue of 16 requests, it will let
522                 the depth drain down to 4 before starting to fill it again.
523
524 direct=bool     If value is true, use non-buffered io. This is usually
525                 O_DIRECT.
526
527 buffered=bool   If value is true, use buffered io. This is the opposite
528                 of the 'direct' option. Defaults to true.
529
530 offset=int      Start io at the given offset in the file. The data before
531                 the given offset will not be touched. This effectively
532                 caps the file size at real_size - offset.
533
534 fsync=int       If writing to a file, issue a sync of the dirty data
535                 for every number of blocks given. For example, if you give
536                 32 as a parameter, fio will sync the file for every 32
537                 writes issued. If fio is using non-buffered io, we may
538                 not sync the file. The exception is the sg io engine, which
539                 synchronizes the disk cache anyway.
540
541 fsyncdata=int   Like fsync= but uses fdatasync() to only sync data and not
542                 metadata blocks.
543
544 overwrite=bool  If true, writes to a file will always overwrite existing
545                 data. If the file doesn't already exist, it will be
546                 created before the write phase begins. If the file exists
547                 and is large enough for the specified write phase, nothing
548                 will be done.
549
550 end_fsync=bool  If true, fsync file contents when the job exits.
551
552 fsync_on_close=bool     If true, fio will fsync() a dirty file on close.
553                 This differs from end_fsync in that it will happen on every
554                 file close, not just at the end of the job.
555
556 rwmixread=int   How large a percentage of the mix should be reads.
557
558 rwmixwrite=int  How large a percentage of the mix should be writes. If both
559                 rwmixread and rwmixwrite is given and the values do not add
560                 up to 100%, the latter of the two will be used to override
561                 the first. This may interfere with a given rate setting,
562                 if fio is asked to limit reads or writes to a certain rate.
563                 If that is the case, then the distribution may be skewed.
564
565 norandommap     Normally fio will cover every block of the file when doing
566                 random IO. If this option is given, fio will just get a
567                 new random offset without looking at past io history. This
568                 means that some blocks may not be read or written, and that
569                 some blocks may be read/written more than once. This option
570                 is mutually exclusive with verify= if and only if multiple
571                 blocksizes (via bsrange=) are used, since fio only tracks
572                 complete rewrites of blocks.
573
574 softrandommap   See norandommap. If fio runs with the random block map enabled
575                 and it fails to allocate the map, if this option is set it
576                 will continue without a random block map. As coverage will
577                 not be as complete as with random maps, this option is
578                 disabled by default.
579
580 nice=int        Run the job with the given nice value. See man nice(2).
581
582 prio=int        Set the io priority value of this job. Linux limits us to
583                 a positive value between 0 and 7, with 0 being the highest.
584                 See man ionice(1).
585
586 prioclass=int   Set the io priority class. See man ionice(1).
587
588 thinktime=int   Stall the job x microseconds after an io has completed before
589                 issuing the next. May be used to simulate processing being
590                 done by an application. See thinktime_blocks and
591                 thinktime_spin.
592
593 thinktime_spin=int
594                 Only valid if thinktime is set - pretend to spend CPU time
595                 doing something with the data received, before falling back
596                 to sleeping for the rest of the period specified by
597                 thinktime.
598
599 thinktime_blocks
600                 Only valid if thinktime is set - control how many blocks
601                 to issue, before waiting 'thinktime' usecs. If not set,
602                 defaults to 1 which will make fio wait 'thinktime' usecs
603                 after every block.
604
605 rate=int        Cap the bandwidth used by this job. The number is in bytes/sec,
606                 the normal suffix rules apply. You can use rate=500k to limit
607                 reads and writes to 500k each, or you can specify read and
608                 writes separately. Using rate=1m,500k would limit reads to
609                 1MB/sec and writes to 500KB/sec. Capping only reads or
610                 writes can be done with rate=,500k or rate=500k,. The former
611                 will only limit writes (to 500KB/sec), the latter will only
612                 limit reads.
613
614 ratemin=int     Tell fio to do whatever it can to maintain at least this
615                 bandwidth. Failing to meet this requirement, will cause
616                 the job to exit. The same format as rate is used for
617                 read vs write separation.
618
619 rate_iops=int   Cap the bandwidth to this number of IOPS. Basically the same
620                 as rate, just specified independently of bandwidth. If the
621                 job is given a block size range instead of a fixed value,
622                 the smallest block size is used as the metric. The same format
623                 as rate is used for read vs write seperation.
624
625 rate_iops_min=int If fio doesn't meet this rate of IO, it will cause
626                 the job to exit. The same format as rate is used for read vs
627                 write seperation.
628
629 ratecycle=int   Average bandwidth for 'rate' and 'ratemin' over this number
630                 of milliseconds.
631
632 cpumask=int     Set the CPU affinity of this job. The parameter given is a
633                 bitmask of allowed CPU's the job may run on. So if you want
634                 the allowed CPUs to be 1 and 5, you would pass the decimal
635                 value of (1 << 1 | 1 << 5), or 34. See man
636                 sched_setaffinity(2). This may not work on all supported
637                 operating systems or kernel versions. This option doesn't
638                 work well for a higher CPU count than what you can store in
639                 an integer mask, so it can only control cpus 1-32. For
640                 boxes with larger CPU counts, use cpus_allowed.
641
642 cpus_allowed=str Controls the same options as cpumask, but it allows a text
643                 setting of the permitted CPUs instead. So to use CPUs 1 and
644                 5, you would specify cpus_allowed=1,5. This options also
645                 allows a range of CPUs. Say you wanted a binding to CPUs
646                 1, 5, and 8-15, you would set cpus_allowed=1,5,8-15.
647
648 startdelay=time Start this job the specified number of seconds after fio
649                 has started. Only useful if the job file contains several
650                 jobs, and you want to delay starting some jobs to a certain
651                 time.
652
653 runtime=time    Tell fio to terminate processing after the specified number
654                 of seconds. It can be quite hard to determine for how long
655                 a specified job will run, so this parameter is handy to
656                 cap the total runtime to a given time.
657
658 time_based      If set, fio will run for the duration of the runtime
659                 specified even if the file(s) are completely read or
660                 written. It will simply loop over the same workload
661                 as many times as the runtime allows.
662
663 ramp_time=time  If set, fio will run the specified workload for this amount
664                 of time before logging any performance numbers. Useful for
665                 letting performance settle before logging results, thus
666                 minimizing the runtime required for stable results. Note
667                 that the ramp_time is considered lead in time for a job,
668                 thus it will increase the total runtime if a special timeout
669                 or runtime is specified.
670
671 invalidate=bool Invalidate the buffer/page cache parts for this file prior
672                 to starting io. Defaults to true.
673
674 sync=bool       Use sync io for buffered writes. For the majority of the
675                 io engines, this means using O_SYNC.
676
677 iomem=str
678 mem=str         Fio can use various types of memory as the io unit buffer.
679                 The allowed values are:
680
681                         malloc  Use memory from malloc(3) as the buffers.
682
683                         shm     Use shared memory as the buffers. Allocated
684                                 through shmget(2).
685
686                         shmhuge Same as shm, but use huge pages as backing.
687
688                         mmap    Use mmap to allocate buffers. May either be
689                                 anonymous memory, or can be file backed if
690                                 a filename is given after the option. The
691                                 format is mem=mmap:/path/to/file.
692
693                         mmaphuge Use a memory mapped huge file as the buffer
694                                 backing. Append filename after mmaphuge, ala
695                                 mem=mmaphuge:/hugetlbfs/file
696
697                 The area allocated is a function of the maximum allowed
698                 bs size for the job, multiplied by the io depth given. Note
699                 that for shmhuge and mmaphuge to work, the system must have
700                 free huge pages allocated. This can normally be checked
701                 and set by reading/writing /proc/sys/vm/nr_hugepages on a
702                 Linux system. Fio assumes a huge page is 4MB in size. So
703                 to calculate the number of huge pages you need for a given
704                 job file, add up the io depth of all jobs (normally one unless
705                 iodepth= is used) and multiply by the maximum bs set. Then
706                 divide that number by the huge page size. You can see the
707                 size of the huge pages in /proc/meminfo. If no huge pages
708                 are allocated by having a non-zero number in nr_hugepages,
709                 using mmaphuge or shmhuge will fail. Also see hugepage-size.
710
711                 mmaphuge also needs to have hugetlbfs mounted and the file
712                 location should point there. So if it's mounted in /huge,
713                 you would use mem=mmaphuge:/huge/somefile.
714
715 iomem_align=int This indiciates the memory alignment of the IO memory buffers.
716                 Note that the given alignment is applied to the first IO unit
717                 buffer, if using iodepth the alignment of the following buffers
718                 are given by the bs used. In other words, if using a bs that is
719                 a multiple of the page sized in the system, all buffers will
720                 be aligned to this value. If using a bs that is not page
721                 aligned, the alignment of subsequent IO memory buffers is the
722                 sum of the iomem_align and bs used.
723
724 hugepage-size=int
725                 Defines the size of a huge page. Must at least be equal
726                 to the system setting, see /proc/meminfo. Defaults to 4MB.
727                 Should probably always be a multiple of megabytes, so using
728                 hugepage-size=Xm is the preferred way to set this to avoid
729                 setting a non-pow-2 bad value.
730
731 exitall         When one job finishes, terminate the rest. The default is
732                 to wait for each job to finish, sometimes that is not the
733                 desired action.
734
735 bwavgtime=int   Average the calculated bandwidth over the given time. Value
736                 is specified in milliseconds.
737
738 create_serialize=bool   If true, serialize the file creating for the jobs.
739                         This may be handy to avoid interleaving of data
740                         files, which may greatly depend on the filesystem
741                         used and even the number of processors in the system.
742
743 create_fsync=bool       fsync the data file after creation. This is the
744                         default.
745
746 create_on_open=bool     Don't pre-setup the files for IO, just create open()
747                         when it's time to do IO to that file.
748
749 pre_read=bool   If this is given, files will be pre-read into memory before
750                 starting the given IO operation. This will also clear
751                 the 'invalidate' flag, since it is pointless to pre-read
752                 and then drop the cache. This will only work for IO engines
753                 that are seekable, since they allow you to read the same data
754                 multiple times. Thus it will not work on eg network or splice
755                 IO.
756
757 unlink=bool     Unlink the job files when done. Not the default, as repeated
758                 runs of that job would then waste time recreating the file
759                 set again and again.
760
761 loops=int       Run the specified number of iterations of this job. Used
762                 to repeat the same workload a given number of times. Defaults
763                 to 1.
764
765 do_verify=bool  Run the verify phase after a write phase. Only makes sense if
766                 verify is set. Defaults to 1.
767
768 verify=str      If writing to a file, fio can verify the file contents
769                 after each iteration of the job. The allowed values are:
770
771                         md5     Use an md5 sum of the data area and store
772                                 it in the header of each block.
773
774                         crc64   Use an experimental crc64 sum of the data
775                                 area and store it in the header of each
776                                 block.
777
778                         crc32c  Use a crc32c sum of the data area and store
779                                 it in the header of each block.
780
781                         crc32c-intel Use hardware assisted crc32c calcuation
782                                 provided on SSE4.2 enabled processors.
783
784                         crc32   Use a crc32 sum of the data area and store
785                                 it in the header of each block.
786
787                         crc16   Use a crc16 sum of the data area and store
788                                 it in the header of each block.
789
790                         crc7    Use a crc7 sum of the data area and store
791                                 it in the header of each block.
792
793                         sha512  Use sha512 as the checksum function.
794
795                         sha256  Use sha256 as the checksum function.
796
797                         meta    Write extra information about each io
798                                 (timestamp, block number etc.). The block
799                                 number is verified.
800
801                         null    Only pretend to verify. Useful for testing
802                                 internals with ioengine=null, not for much
803                                 else.
804
805                 This option can be used for repeated burn-in tests of a
806                 system to make sure that the written data is also
807                 correctly read back.
808
809 verifysort=bool If set, fio will sort written verify blocks when it deems
810                 it faster to read them back in a sorted manner. This is
811                 often the case when overwriting an existing file, since
812                 the blocks are already laid out in the file system. You
813                 can ignore this option unless doing huge amounts of really
814                 fast IO where the red-black tree sorting CPU time becomes
815                 significant.
816
817 verify_offset=int       Swap the verification header with data somewhere else
818                         in the block before writing. Its swapped back before
819                         verifying.
820
821 verify_interval=int     Write the verification header at a finer granularity
822                         than the blocksize. It will be written for chunks the
823                         size of header_interval. blocksize should divide this
824                         evenly.
825
826 verify_pattern=int      If set, fio will fill the io buffers with this
827                 pattern. Fio defaults to filling with totally random
828                 bytes, but sometimes it's interesting to fill with a known
829                 pattern for io verification purposes. Depending on the
830                 width of the pattern, fio will fill 1/2/3/4 bytes of the
831                 buffer at the time. The verify_pattern cannot be larger than
832                 a 32-bit quantity.
833
834 verify_fatal=bool       Normally fio will keep checking the entire contents
835                 before quitting on a block verification failure. If this
836                 option is set, fio will exit the job on the first observed
837                 failure.
838
839 verify_async=int        Fio will normally verify IO inline from the submitting
840                 thread. This option takes an integer describing how many
841                 async offload threads to create for IO verification instead,
842                 causing fio to offload the duty of verifying IO contents
843                 to one or more separate threads. If using this offload
844                 option, even sync IO engines can benefit from using an
845                 iodepth setting higher than 1, as it allows them to have
846                 IO in flight while verifies are running.
847
848 verify_async_cpus=str   Tell fio to set the given CPU affinity on the
849                 async IO verification threads. See cpus_allowed for the
850                 format used.
851                 
852 stonewall       Wait for preceeding jobs in the job file to exit, before
853                 starting this one. Can be used to insert serialization
854                 points in the job file. A stone wall also implies starting
855                 a new reporting group.
856
857 new_group       Start a new reporting group. If this option isn't given,
858                 jobs in a file will be part of the same reporting group
859                 unless separated by a stone wall (or if it's a group
860                 by itself, with the numjobs option).
861
862 numjobs=int     Create the specified number of clones of this job. May be
863                 used to setup a larger number of threads/processes doing
864                 the same thing. We regard that grouping of jobs as a
865                 specific group.
866
867 group_reporting If 'numjobs' is set, it may be interesting to display
868                 statistics for the group as a whole instead of for each
869                 individual job. This is especially true of 'numjobs' is
870                 large, looking at individual thread/process output quickly
871                 becomes unwieldy. If 'group_reporting' is specified, fio
872                 will show the final report per-group instead of per-job.
873
874 thread          fio defaults to forking jobs, however if this option is
875                 given, fio will use pthread_create(3) to create threads
876                 instead.
877
878 zonesize=int    Divide a file into zones of the specified size. See zoneskip.
879
880 zoneskip=int    Skip the specified number of bytes when zonesize data has
881                 been read. The two zone options can be used to only do
882                 io on zones of a file.
883
884 write_iolog=str Write the issued io patterns to the specified file. See
885                 read_iolog.
886
887 read_iolog=str  Open an iolog with the specified file name and replay the
888                 io patterns it contains. This can be used to store a
889                 workload and replay it sometime later. The iolog given
890                 may also be a blktrace binary file, which allows fio
891                 to replay a workload captured by blktrace. See blktrace
892                 for how to capture such logging data. For blktrace replay,
893                 the file needs to be turned into a blkparse binary data
894                 file first (blktrace <device> -d file_for_fio.bin).
895
896 write_bw_log=str If given, write a bandwidth log of the jobs in this job
897                 file. Can be used to store data of the bandwidth of the
898                 jobs in their lifetime. The included fio_generate_plots
899                 script uses gnuplot to turn these text files into nice
900                 graphs. See write_log_log for behaviour of given
901                 filename. For this option, the postfix is _bw.log.
902
903 write_lat_log=str Same as write_bw_log, except that this option stores io
904                 completion latencies instead. If no filename is given
905                 with this option, the default filename of "jobname_type.log"
906                 is used. Even if the filename is given, fio will still
907                 append the type of log. So if one specifies
908
909                 write_lat_log=foo
910
911                 The actual log names will be foo_clat.log and foo_slat.log.
912                 This helps fio_generate_plot fine the logs automatically.
913
914 lockmem=int     Pin down the specified amount of memory with mlock(2). Can
915                 potentially be used instead of removing memory or booting
916                 with less memory to simulate a smaller amount of memory.
917
918 exec_prerun=str Before running this job, issue the command specified
919                 through system(3).
920
921 exec_postrun=str After the job completes, issue the command specified
922                  though system(3).
923
924 ioscheduler=str Attempt to switch the device hosting the file to the specified
925                 io scheduler before running.
926
927 cpuload=int     If the job is a CPU cycle eater, attempt to use the specified
928                 percentage of CPU cycles.
929
930 cpuchunks=int   If the job is a CPU cycle eater, split the load into
931                 cycles of the given time. In microseconds.
932
933 disk_util=bool  Generate disk utilization statistics, if the platform
934                 supports it. Defaults to on.
935
936 disable_clat=bool Disable measurements of completion latency numbers. Useful
937                 only for cutting back the number of calls to gettimeofday,
938                 as that does impact performance at really high IOPS rates.
939                 Note that to really get rid of a large amount of these
940                 calls, this option must be used with disable_slat and
941                 disable_bw as well.
942
943 disable_slat=bool Disable measurements of submission latency numbers. See
944                 disable_clat.
945
946 disable_bw=bool Disable measurements of throughput/bandwidth numbers. See
947                 disable_clat.
948
949 gtod_reduce=bool Enable all of the gettimeofday() reducing options
950                 (disable_clat, disable_slat, disable_bw) plus reduce
951                 precision of the timeout somewhat to really shrink
952                 the gettimeofday() call count. With this option enabled,
953                 we only do about 0.4% of the gtod() calls we would have
954                 done if all time keeping was enabled.
955
956 gtod_cpu=int    Sometimes it's cheaper to dedicate a single thread of
957                 execution to just getting the current time. Fio (and
958                 databases, for instance) are very intensive on gettimeofday()
959                 calls. With this option, you can set one CPU aside for
960                 doing nothing but logging current time to a shared memory
961                 location. Then the other threads/processes that run IO
962                 workloads need only copy that segment, instead of entering
963                 the kernel with a gettimeofday() call. The CPU set aside
964                 for doing these time calls will be excluded from other
965                 uses. Fio will manually clear it from the CPU mask of other
966                 jobs.
967 continue_on_error=bool  Normally fio will exit the job on the first observed
968                 failure. If this option is set, fio will continue the job when
969                 there is a 'non-fatal error' (EIO or EILSEQ) until the runtime
970                 is exceeded or the I/O size specified is completed. If this
971                 option is used, there are two more stats that are appended,
972                 the total error count and the first error. The error field
973                 given in the stats is the first error that was hit during the
974                 run.
975
976
977 6.0 Interpreting the output
978 ---------------------------
979
980 fio spits out a lot of output. While running, fio will display the
981 status of the jobs created. An example of that would be:
982
983 Threads: 1: [_r] [24.8% done] [ 13509/  8334 kb/s] [eta 00h:01m:31s]
984
985 The characters inside the square brackets denote the current status of
986 each thread. The possible values (in typical life cycle order) are:
987
988 Idle    Run
989 ----    ---
990 P               Thread setup, but not started.
991 C               Thread created.
992 I               Thread initialized, waiting.
993         p       Thread running pre-reading file(s).
994         R       Running, doing sequential reads.
995         r       Running, doing random reads.
996         W       Running, doing sequential writes.
997         w       Running, doing random writes.
998         M       Running, doing mixed sequential reads/writes.
999         m       Running, doing mixed random reads/writes.
1000         F       Running, currently waiting for fsync()
1001         V       Running, doing verification of written data.
1002 E               Thread exited, not reaped by main thread yet.
1003 _               Thread reaped.
1004
1005 The other values are fairly self explanatory - number of threads
1006 currently running and doing io, rate of io since last check (read speed
1007 listed first, then write speed), and the estimated completion percentage
1008 and time for the running group. It's impossible to estimate runtime of
1009 the following groups (if any).
1010
1011 When fio is done (or interrupted by ctrl-c), it will show the data for
1012 each thread, group of threads, and disks in that order. For each data
1013 direction, the output looks like:
1014
1015 Client1 (g=0): err= 0:
1016   write: io=    32MB, bw=   666KB/s, runt= 50320msec
1017     slat (msec): min=    0, max=  136, avg= 0.03, stdev= 1.92
1018     clat (msec): min=    0, max=  631, avg=48.50, stdev=86.82
1019     bw (KB/s) : min=    0, max= 1196, per=51.00%, avg=664.02, stdev=681.68
1020   cpu        : usr=1.49%, sys=0.25%, ctx=7969, majf=0, minf=17
1021   IO depths    : 1=0.1%, 2=0.3%, 4=0.5%, 8=99.0%, 16=0.0%, 32=0.0%, >32=0.0%
1022      submit    : 0=0.0%, 4=100.0%, 8=0.0%, 16=0.0%, 32=0.0%, 64=0.0%, >=64=0.0%
1023      complete  : 0=0.0%, 4=100.0%, 8=0.0%, 16=0.0%, 32=0.0%, 64=0.0%, >=64=0.0%
1024      issued r/w: total=0/32768, short=0/0
1025      lat (msec): 2=1.6%, 4=0.0%, 10=3.2%, 20=12.8%, 50=38.4%, 100=24.8%,
1026      lat (msec): 250=15.2%, 500=0.0%, 750=0.0%, 1000=0.0%, >=2048=0.0%
1027
1028 The client number is printed, along with the group id and error of that
1029 thread. Below is the io statistics, here for writes. In the order listed,
1030 they denote:
1031
1032 io=             Number of megabytes io performed
1033 bw=             Average bandwidth rate
1034 runt=           The runtime of that thread
1035         slat=   Submission latency (avg being the average, stdev being the
1036                 standard deviation). This is the time it took to submit
1037                 the io. For sync io, the slat is really the completion
1038                 latency, since queue/complete is one operation there. This
1039                 value can be in milliseconds or microseconds, fio will choose
1040                 the most appropriate base and print that. In the example
1041                 above, milliseconds is the best scale.
1042         clat=   Completion latency. Same names as slat, this denotes the
1043                 time from submission to completion of the io pieces. For
1044                 sync io, clat will usually be equal (or very close) to 0,
1045                 as the time from submit to complete is basically just
1046                 CPU time (io has already been done, see slat explanation).
1047         bw=     Bandwidth. Same names as the xlat stats, but also includes
1048                 an approximate percentage of total aggregate bandwidth
1049                 this thread received in this group. This last value is
1050                 only really useful if the threads in this group are on the
1051                 same disk, since they are then competing for disk access.
1052 cpu=            CPU usage. User and system time, along with the number
1053                 of context switches this thread went through, usage of
1054                 system and user time, and finally the number of major
1055                 and minor page faults.
1056 IO depths=      The distribution of io depths over the job life time. The
1057                 numbers are divided into powers of 2, so for example the
1058                 16= entries includes depths up to that value but higher
1059                 than the previous entry. In other words, it covers the
1060                 range from 16 to 31.
1061 IO submit=      How many pieces of IO were submitting in a single submit
1062                 call. Each entry denotes that amount and below, until
1063                 the previous entry - eg, 8=100% mean that we submitted
1064                 anywhere in between 5-8 ios per submit call.
1065 IO complete=    Like the above submit number, but for completions instead.
1066 IO issued=      The number of read/write requests issued, and how many
1067                 of them were short.
1068 IO latencies=   The distribution of IO completion latencies. This is the
1069                 time from when IO leaves fio and when it gets completed.
1070                 The numbers follow the same pattern as the IO depths,
1071                 meaning that 2=1.6% means that 1.6% of the IO completed
1072                 within 2 msecs, 20=12.8% means that 12.8% of the IO
1073                 took more than 10 msecs, but less than (or equal to) 20 msecs.
1074
1075 After each client has been listed, the group statistics are printed. They
1076 will look like this:
1077
1078 Run status group 0 (all jobs):
1079    READ: io=64MB, aggrb=22178, minb=11355, maxb=11814, mint=2840msec, maxt=2955msec
1080   WRITE: io=64MB, aggrb=1302, minb=666, maxb=669, mint=50093msec, maxt=50320msec
1081
1082 For each data direction, it prints:
1083
1084 io=             Number of megabytes io performed.
1085 aggrb=          Aggregate bandwidth of threads in this group.
1086 minb=           The minimum average bandwidth a thread saw.
1087 maxb=           The maximum average bandwidth a thread saw.
1088 mint=           The smallest runtime of the threads in that group.
1089 maxt=           The longest runtime of the threads in that group.
1090
1091 And finally, the disk statistics are printed. They will look like this:
1092
1093 Disk stats (read/write):
1094   sda: ios=16398/16511, merge=30/162, ticks=6853/819634, in_queue=826487, util=100.00%
1095
1096 Each value is printed for both reads and writes, with reads first. The
1097 numbers denote:
1098
1099 ios=            Number of ios performed by all groups.
1100 merge=          Number of merges io the io scheduler.
1101 ticks=          Number of ticks we kept the disk busy.
1102 io_queue=       Total time spent in the disk queue.
1103 util=           The disk utilization. A value of 100% means we kept the disk
1104                 busy constantly, 50% would be a disk idling half of the time.
1105
1106
1107 7.0 Terse output
1108 ----------------
1109
1110 For scripted usage where you typically want to generate tables or graphs
1111 of the results, fio can output the results in a semicolon separated format.
1112 The format is one long line of values, such as:
1113
1114 client1;0;0;1906777;1090804;1790;0;0;0.000000;0.000000;0;0;0.000000;0.000000;929380;1152890;25.510151%;1078276.333333;128948.113404;0;0;0;0;0;0.000000;0.000000;0;0;0.000000;0.000000;0;0;0.000000%;0.000000;0.000000;100.000000%;0.000000%;324;100.0%;0.0%;0.0%;0.0%;0.0%;0.0%;0.0%;100.0%;0.0%;0.0%;0.0%;0.0%;0.0%
1115 ;0.0%;0.0%;0.0%;0.0%;0.0%
1116
1117 To enable terse output, use the --minimal command line option.
1118
1119 Split up, the format is as follows:
1120
1121         jobname, groupid, error
1122         READ status:
1123                 KB IO, bandwidth (KB/sec), runtime (msec)
1124                 Submission latency: min, max, mean, deviation
1125                 Completion latency: min, max, mean, deviation
1126                 Bw: min, max, aggregate percentage of total, mean, deviation
1127         WRITE status:
1128                 KB IO, bandwidth (KB/sec), runtime (msec)
1129                 Submission latency: min, max, mean, deviation
1130                 Completion latency: min, max, mean, deviation
1131                 Bw: min, max, aggregate percentage of total, mean, deviation
1132         CPU usage: user, system, context switches, major faults, minor faults
1133         IO depths: <=1, 2, 4, 8, 16, 32, >=64
1134         IO latencies: <=2, 4, 10, 20, 50, 100, 250, 500, 750, 1000, >=2000
1135         Text description
1136