dc70ab6693688e4078713abd0292bb8036915035
[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. '-' is a reserved name, meaning
247                 stdin or stdout. Which of the two depends on the read/write
248                 direction set.
249
250 opendir=str     Tell fio to recursively add any file it can find in this
251                 directory and down the file system tree.
252
253 lockfile=str    Fio defaults to not locking any files before it does
254                 IO to them. If a file or file descriptor is shared, fio
255                 can serialize IO to that file to make the end result
256                 consistent. This is usual for emulating real workloads that
257                 share files. The lock modes are:
258
259                         none            No locking. The default.
260                         exclusive       Only one thread/process may do IO,
261                                         excluding all others.
262                         readwrite       Read-write locking on the file. Many
263                                         readers may access the file at the
264                                         same time, but writes get exclusive
265                                         access.
266
267                 The option may be post-fixed with a lock batch number. If
268                 set, then each thread/process may do that amount of IOs to
269                 the file before giving up the lock. Since lock acquisition is
270                 expensive, batching the lock/unlocks will speed up IO.
271
272 readwrite=str
273 rw=str          Type of io pattern. Accepted values are:
274
275                         read            Sequential reads
276                         write           Sequential writes
277                         randwrite       Random writes
278                         randread        Random reads
279                         rw              Sequential mixed reads and writes
280                         randrw          Random mixed reads and writes
281
282                 For the mixed io types, the default is to split them 50/50.
283                 For certain types of io the result may still be skewed a bit,
284                 since the speed may be different. It is possible to specify
285                 a number of IO's to do before getting a new offset - this
286                 is only useful for random IO, where fio would normally
287                 generate a new random offset for every IO. If you append
288                 eg 8 to randread, you would get a new random offset for
289                 every 8 IO's. The result would be a seek for only every 8
290                 IO's, instead of for every IO. Use rw=randread:8 to specify
291                 that.
292
293 kb_base=int     The base unit for a kilobyte. The defacto base is 2^10, 1024.
294                 Storage manufacturers like to use 10^3 or 1000 as a base
295                 ten unit instead, for obvious reasons. Allow values are
296                 1024 or 1000, with 1024 being the default.
297
298 randrepeat=bool For random IO workloads, seed the generator in a predictable
299                 way so that results are repeatable across repetitions.
300
301 fadvise_hint=bool By default, fio will use fadvise() to advise the kernel
302                 on what IO patterns it is likely to issue. Sometimes you
303                 want to test specific IO patterns without telling the
304                 kernel about it, in which case you can disable this option.
305                 If set, fio will use POSIX_FADV_SEQUENTIAL for sequential
306                 IO and POSIX_FADV_RANDOM for random IO.
307
308 size=int        The total size of file io for this job. Fio will run until
309                 this many bytes has been transferred, unless runtime is
310                 limited by other options (such as 'runtime', for instance).
311                 Unless specific nrfiles and filesize options are given,
312                 fio will divide this size between the available files
313                 specified by the job.
314
315 filesize=int    Individual file sizes. May be a range, in which case fio
316                 will select sizes for files at random within the given range
317                 and limited to 'size' in total (if that is given). If not
318                 given, each created file is the same size.
319
320 fill_device=bool Sets size to something really large and waits for ENOSPC (no
321                 space left on device) as the terminating condition. Only makes
322                 sense with sequential write. For a read workload, the mount
323                 point will be filled first then IO started on the result.
324
325 blocksize=int
326 bs=int          The block size used for the io units. Defaults to 4k. Values
327                 can be given for both read and writes. If a single int is
328                 given, it will apply to both. If a second int is specified
329                 after a comma, it will apply to writes only. In other words,
330                 the format is either bs=read_and_write or bs=read,write.
331                 bs=4k,8k will thus use 4k blocks for reads, and 8k blocks
332                 for writes. If you only wish to set the write size, you
333                 can do so by passing an empty read size - bs=,8k will set
334                 8k for writes and leave the read default value.
335
336 blockalign=int
337 ba=int          At what boundary to align random IO offsets. Defaults to
338                 the same as 'blocksize' the minimum blocksize given.
339                 Minimum alignment is typically 512b for using direct IO,
340                 though it usually depends on the hardware block size. This
341                 option is mutually exclusive with using a random map for
342                 files, so it will turn off that option.
343
344 blocksize_range=irange
345 bsrange=irange  Instead of giving a single block size, specify a range
346                 and fio will mix the issued io block sizes. The issued
347                 io unit will always be a multiple of the minimum value
348                 given (also see bs_unaligned). Applies to both reads and
349                 writes, however a second range can be given after a comma.
350                 See bs=.
351
352 bssplit=str     Sometimes you want even finer grained control of the
353                 block sizes issued, not just an even split between them.
354                 This option allows you to weight various block sizes,
355                 so that you are able to define a specific amount of
356                 block sizes issued. The format for this option is:
357
358                         bssplit=blocksize/percentage:blocksize/percentage
359
360                 for as many block sizes as needed. So if you want to define
361                 a workload that has 50% 64k blocks, 10% 4k blocks, and
362                 40% 32k blocks, you would write:
363
364                         bssplit=4k/10:64k/50:32k/40
365
366                 Ordering does not matter. If the percentage is left blank,
367                 fio will fill in the remaining values evenly. So a bssplit
368                 option like this one:
369
370                         bssplit=4k/50:1k/:32k/
371
372                 would have 50% 4k ios, and 25% 1k and 32k ios. The percentages
373                 always add up to 100, if bssplit is given a range that adds
374                 up to more, it will error out.
375
376                 bssplit also supports giving separate splits to reads and
377                 writes. The format is identical to what bs= accepts. You
378                 have to separate the read and write parts with a comma. So
379                 if you want a workload that has 50% 2k reads and 50% 4k reads,
380                 while having 90% 4k writes and 10% 8k writes, you would
381                 specify:
382
383                 bssplit=2k/50:4k/50,4k/90,8k/10
384
385 blocksize_unaligned
386 bs_unaligned    If this option is given, any byte size value within bsrange
387                 may be used as a block range. This typically wont work with
388                 direct IO, as that normally requires sector alignment.
389
390 zero_buffers    If this option is given, fio will init the IO buffers to
391                 all zeroes. The default is to fill them with random data.
392
393 refill_buffers  If this option is given, fio will refill the IO buffers
394                 on every submit. The default is to only fill it at init
395                 time and reuse that data. Only makes sense if zero_buffers
396                 isn't specified, naturally. If data verification is enabled,
397                 refill_buffers is also automatically enabled.
398
399 nrfiles=int     Number of files to use for this job. Defaults to 1.
400
401 openfiles=int   Number of files to keep open at the same time. Defaults to
402                 the same as nrfiles, can be set smaller to limit the number
403                 simultaneous opens.
404
405 file_service_type=str  Defines how fio decides which file from a job to
406                 service next. The following types are defined:
407
408                         random  Just choose a file at random.
409
410                         roundrobin  Round robin over open files. This
411                                 is the default.
412
413                         sequential  Finish one file before moving on to
414                                 the next. Multiple files can still be
415                                 open depending on 'openfiles'.
416
417                 The string can have a number appended, indicating how
418                 often to switch to a new file. So if option random:4 is
419                 given, fio will switch to a new random file after 4 ios
420                 have been issued.
421
422 ioengine=str    Defines how the job issues io to the file. The following
423                 types are defined:
424
425                         sync    Basic read(2) or write(2) io. lseek(2) is
426                                 used to position the io location.
427
428                         psync   Basic pread(2) or pwrite(2) io.
429
430                         vsync   Basic readv(2) or writev(2) IO.
431
432                         libaio  Linux native asynchronous io. Note that Linux
433                                 may only support queued behaviour with
434                                 non-buffered IO (set direct=1 or buffered=0).
435
436                         posixaio glibc posix asynchronous io.
437
438                         solarisaio Solaris native asynchronous io.
439
440                         mmap    File is memory mapped and data copied
441                                 to/from using memcpy(3).
442
443                         splice  splice(2) is used to transfer the data and
444                                 vmsplice(2) to transfer data from user
445                                 space to the kernel.
446
447                         syslet-rw Use the syslet system calls to make
448                                 regular read/write async.
449
450                         sg      SCSI generic sg v3 io. May either be
451                                 synchronous using the SG_IO ioctl, or if
452                                 the target is an sg character device
453                                 we use read(2) and write(2) for asynchronous
454                                 io.
455
456                         null    Doesn't transfer any data, just pretends
457                                 to. This is mainly used to exercise fio
458                                 itself and for debugging/testing purposes.
459
460                         net     Transfer over the network to given host:port.
461                                 'filename' must be set appropriately to
462                                 filename=host/port/protocol regardless of send
463                                 or receive, if the latter only the port
464                                 argument is used. 'host' may be an IP address
465                                 or hostname, port is the port number to be used,
466                                 and protocol may be 'udp' or 'tcp'. If no
467                                 protocol is given, TCP is used.
468
469                         netsplice Like net, but uses splice/vmsplice to
470                                 map data and send/receive.
471
472                         cpuio   Doesn't transfer any data, but burns CPU
473                                 cycles according to the cpuload= and
474                                 cpucycle= options. Setting cpuload=85
475                                 will cause that job to do nothing but burn
476                                 85% of the CPU. In case of SMP machines,
477                                 use numjobs=<no_of_cpu> to get desired CPU
478                                 usage, as the cpuload only loads a single
479                                 CPU at the desired rate.
480
481                         guasi   The GUASI IO engine is the Generic Userspace
482                                 Asyncronous Syscall Interface approach
483                                 to async IO. See
484
485                                 http://www.xmailserver.org/guasi-lib.html
486
487                                 for more info on GUASI.
488
489                         external Prefix to specify loading an external
490                                 IO engine object file. Append the engine
491                                 filename, eg ioengine=external:/tmp/foo.o
492                                 to load ioengine foo.o in /tmp.
493
494 iodepth=int     This defines how many io units to keep in flight against
495                 the file. The default is 1 for each file defined in this
496                 job, can be overridden with a larger value for higher
497                 concurrency.
498
499 iodepth_batch_submit=int
500 iodepth_batch=int This defines how many pieces of IO to submit at once.
501                 It defaults to 1 which means that we submit each IO
502                 as soon as it is available, but can be raised to submit
503                 bigger batches of IO at the time.
504
505 iodepth_batch_complete=int This defines how many pieces of IO to retrieve
506                 at once. It defaults to 1 which means that we'll ask
507                 for a minimum of 1 IO in the retrieval process from
508                 the kernel. The IO retrieval will go on until we
509                 hit the limit set by iodepth_low. If this variable is
510                 set to 0, then fio will always check for completed
511                 events before queuing more IO. This helps reduce
512                 IO latency, at the cost of more retrieval system calls.
513
514 iodepth_low=int The low water mark indicating when to start filling
515                 the queue again. Defaults to the same as iodepth, meaning
516                 that fio will attempt to keep the queue full at all times.
517                 If iodepth is set to eg 16 and iodepth_low is set to 4, then
518                 after fio has filled the queue of 16 requests, it will let
519                 the depth drain down to 4 before starting to fill it again.
520
521 direct=bool     If value is true, use non-buffered io. This is usually
522                 O_DIRECT.
523
524 buffered=bool   If value is true, use buffered io. This is the opposite
525                 of the 'direct' option. Defaults to true.
526
527 offset=int      Start io at the given offset in the file. The data before
528                 the given offset will not be touched. This effectively
529                 caps the file size at real_size - offset.
530
531 fsync=int       If writing to a file, issue a sync of the dirty data
532                 for every number of blocks given. For example, if you give
533                 32 as a parameter, fio will sync the file for every 32
534                 writes issued. If fio is using non-buffered io, we may
535                 not sync the file. The exception is the sg io engine, which
536                 synchronizes the disk cache anyway.
537
538 fsyncdata=int   Like fsync= but uses fdatasync() to only sync data and not
539                 metadata blocks.
540
541 overwrite=bool  If true, writes to a file will always overwrite existing
542                 data. If the file doesn't already exist, it will be
543                 created before the write phase begins. If the file exists
544                 and is large enough for the specified write phase, nothing
545                 will be done.
546
547 end_fsync=bool  If true, fsync file contents when the job exits.
548
549 fsync_on_close=bool     If true, fio will fsync() a dirty file on close.
550                 This differs from end_fsync in that it will happen on every
551                 file close, not just at the end of the job.
552
553 rwmixread=int   How large a percentage of the mix should be reads.
554
555 rwmixwrite=int  How large a percentage of the mix should be writes. If both
556                 rwmixread and rwmixwrite is given and the values do not add
557                 up to 100%, the latter of the two will be used to override
558                 the first. This may interfere with a given rate setting,
559                 if fio is asked to limit reads or writes to a certain rate.
560                 If that is the case, then the distribution may be skewed.
561
562 norandommap     Normally fio will cover every block of the file when doing
563                 random IO. If this option is given, fio will just get a
564                 new random offset without looking at past io history. This
565                 means that some blocks may not be read or written, and that
566                 some blocks may be read/written more than once. This option
567                 is mutually exclusive with verify= if and only if multiple
568                 blocksizes (via bsrange=) are used, since fio only tracks
569                 complete rewrites of blocks.
570
571 softrandommap   See norandommap. If fio runs with the random block map enabled
572                 and it fails to allocate the map, if this option is set it
573                 will continue without a random block map. As coverage will
574                 not be as complete as with random maps, this option is
575                 disabled by default.
576
577 nice=int        Run the job with the given nice value. See man nice(2).
578
579 prio=int        Set the io priority value of this job. Linux limits us to
580                 a positive value between 0 and 7, with 0 being the highest.
581                 See man ionice(1).
582
583 prioclass=int   Set the io priority class. See man ionice(1).
584
585 thinktime=int   Stall the job x microseconds after an io has completed before
586                 issuing the next. May be used to simulate processing being
587                 done by an application. See thinktime_blocks and
588                 thinktime_spin.
589
590 thinktime_spin=int
591                 Only valid if thinktime is set - pretend to spend CPU time
592                 doing something with the data received, before falling back
593                 to sleeping for the rest of the period specified by
594                 thinktime.
595
596 thinktime_blocks
597                 Only valid if thinktime is set - control how many blocks
598                 to issue, before waiting 'thinktime' usecs. If not set,
599                 defaults to 1 which will make fio wait 'thinktime' usecs
600                 after every block.
601
602 rate=int        Cap the bandwidth used by this job. The number is in bytes/sec,
603                 the normal suffix rules apply. You can use rate=500k to limit
604                 reads and writes to 500k each, or you can specify read and
605                 writes separately. Using rate=1m,500k would limit reads to
606                 1MB/sec and writes to 500KB/sec. Capping only reads or
607                 writes can be done with rate=,500k or rate=500k,. The former
608                 will only limit writes (to 500KB/sec), the latter will only
609                 limit reads.
610
611 ratemin=int     Tell fio to do whatever it can to maintain at least this
612                 bandwidth. Failing to meet this requirement, will cause
613                 the job to exit. The same format as rate is used for
614                 read vs write separation.
615
616 rate_iops=int   Cap the bandwidth to this number of IOPS. Basically the same
617                 as rate, just specified independently of bandwidth. If the
618                 job is given a block size range instead of a fixed value,
619                 the smallest block size is used as the metric. The same format
620                 as rate is used for read vs write seperation.
621
622 rate_iops_min=int If fio doesn't meet this rate of IO, it will cause
623                 the job to exit. The same format as rate is used for read vs
624                 write seperation.
625
626 ratecycle=int   Average bandwidth for 'rate' and 'ratemin' over this number
627                 of milliseconds.
628
629 cpumask=int     Set the CPU affinity of this job. The parameter given is a
630                 bitmask of allowed CPU's the job may run on. So if you want
631                 the allowed CPUs to be 1 and 5, you would pass the decimal
632                 value of (1 << 1 | 1 << 5), or 34. See man
633                 sched_setaffinity(2). This may not work on all supported
634                 operating systems or kernel versions. This option doesn't
635                 work well for a higher CPU count than what you can store in
636                 an integer mask, so it can only control cpus 1-32. For
637                 boxes with larger CPU counts, use cpus_allowed.
638
639 cpus_allowed=str Controls the same options as cpumask, but it allows a text
640                 setting of the permitted CPUs instead. So to use CPUs 1 and
641                 5, you would specify cpus_allowed=1,5. This options also
642                 allows a range of CPUs. Say you wanted a binding to CPUs
643                 1, 5, and 8-15, you would set cpus_allowed=1,5,8-15.
644
645 startdelay=time Start this job the specified number of seconds after fio
646                 has started. Only useful if the job file contains several
647                 jobs, and you want to delay starting some jobs to a certain
648                 time.
649
650 runtime=time    Tell fio to terminate processing after the specified number
651                 of seconds. It can be quite hard to determine for how long
652                 a specified job will run, so this parameter is handy to
653                 cap the total runtime to a given time.
654
655 time_based      If set, fio will run for the duration of the runtime
656                 specified even if the file(s) are completely read or
657                 written. It will simply loop over the same workload
658                 as many times as the runtime allows.
659
660 ramp_time=time  If set, fio will run the specified workload for this amount
661                 of time before logging any performance numbers. Useful for
662                 letting performance settle before logging results, thus
663                 minimizing the runtime required for stable results. Note
664                 that the ramp_time is considered lead in time for a job,
665                 thus it will increase the total runtime if a special timeout
666                 or runtime is specified.
667
668 invalidate=bool Invalidate the buffer/page cache parts for this file prior
669                 to starting io. Defaults to true.
670
671 sync=bool       Use sync io for buffered writes. For the majority of the
672                 io engines, this means using O_SYNC.
673
674 iomem=str
675 mem=str         Fio can use various types of memory as the io unit buffer.
676                 The allowed values are:
677
678                         malloc  Use memory from malloc(3) as the buffers.
679
680                         shm     Use shared memory as the buffers. Allocated
681                                 through shmget(2).
682
683                         shmhuge Same as shm, but use huge pages as backing.
684
685                         mmap    Use mmap to allocate buffers. May either be
686                                 anonymous memory, or can be file backed if
687                                 a filename is given after the option. The
688                                 format is mem=mmap:/path/to/file.
689
690                         mmaphuge Use a memory mapped huge file as the buffer
691                                 backing. Append filename after mmaphuge, ala
692                                 mem=mmaphuge:/hugetlbfs/file
693
694                 The area allocated is a function of the maximum allowed
695                 bs size for the job, multiplied by the io depth given. Note
696                 that for shmhuge and mmaphuge to work, the system must have
697                 free huge pages allocated. This can normally be checked
698                 and set by reading/writing /proc/sys/vm/nr_hugepages on a
699                 Linux system. Fio assumes a huge page is 4MB in size. So
700                 to calculate the number of huge pages you need for a given
701                 job file, add up the io depth of all jobs (normally one unless
702                 iodepth= is used) and multiply by the maximum bs set. Then
703                 divide that number by the huge page size. You can see the
704                 size of the huge pages in /proc/meminfo. If no huge pages
705                 are allocated by having a non-zero number in nr_hugepages,
706                 using mmaphuge or shmhuge will fail. Also see hugepage-size.
707
708                 mmaphuge also needs to have hugetlbfs mounted and the file
709                 location should point there. So if it's mounted in /huge,
710                 you would use mem=mmaphuge:/huge/somefile.
711
712 iomem_align=int This indiciates the memory alignment of the IO memory buffers.
713                 Note that the given alignment is applied to the first IO unit
714                 buffer, if using iodepth the alignment of the following buffers
715                 are given by the bs used. In other words, if using a bs that is
716                 a multiple of the page sized in the system, all buffers will
717                 be aligned to this value. If using a bs that is not page
718                 aligned, the alignment of subsequent IO memory buffers is the
719                 sum of the iomem_align and bs used.
720
721 hugepage-size=int
722                 Defines the size of a huge page. Must at least be equal
723                 to the system setting, see /proc/meminfo. Defaults to 4MB.
724                 Should probably always be a multiple of megabytes, so using
725                 hugepage-size=Xm is the preferred way to set this to avoid
726                 setting a non-pow-2 bad value.
727
728 exitall         When one job finishes, terminate the rest. The default is
729                 to wait for each job to finish, sometimes that is not the
730                 desired action.
731
732 bwavgtime=int   Average the calculated bandwidth over the given time. Value
733                 is specified in milliseconds.
734
735 create_serialize=bool   If true, serialize the file creating for the jobs.
736                         This may be handy to avoid interleaving of data
737                         files, which may greatly depend on the filesystem
738                         used and even the number of processors in the system.
739
740 create_fsync=bool       fsync the data file after creation. This is the
741                         default.
742
743 create_on_open=bool     Don't pre-setup the files for IO, just create open()
744                         when it's time to do IO to that file.
745
746 pre_read=bool   If this is given, files will be pre-read into memory before
747                 starting the given IO operation. This will also clear
748                 the 'invalidate' flag, since it is pointless to pre-read
749                 and then drop the cache. This will only work for IO engines
750                 that are seekable, since they allow you to read the same data
751                 multiple times. Thus it will not work on eg network or splice
752                 IO.
753
754 unlink=bool     Unlink the job files when done. Not the default, as repeated
755                 runs of that job would then waste time recreating the file
756                 set again and again.
757
758 loops=int       Run the specified number of iterations of this job. Used
759                 to repeat the same workload a given number of times. Defaults
760                 to 1.
761
762 do_verify=bool  Run the verify phase after a write phase. Only makes sense if
763                 verify is set. Defaults to 1.
764
765 verify=str      If writing to a file, fio can verify the file contents
766                 after each iteration of the job. The allowed values are:
767
768                         md5     Use an md5 sum of the data area and store
769                                 it in the header of each block.
770
771                         crc64   Use an experimental crc64 sum of the data
772                                 area and store it in the header of each
773                                 block.
774
775                         crc32c  Use a crc32c sum of the data area and store
776                                 it in the header of each block.
777
778                         crc32c-intel Use hardware assisted crc32c calcuation
779                                 provided on SSE4.2 enabled processors.
780
781                         crc32   Use a crc32 sum of the data area and store
782                                 it in the header of each block.
783
784                         crc16   Use a crc16 sum of the data area and store
785                                 it in the header of each block.
786
787                         crc7    Use a crc7 sum of the data area and store
788                                 it in the header of each block.
789
790                         sha512  Use sha512 as the checksum function.
791
792                         sha256  Use sha256 as the checksum function.
793
794                         meta    Write extra information about each io
795                                 (timestamp, block number etc.). The block
796                                 number is verified.
797
798                         null    Only pretend to verify. Useful for testing
799                                 internals with ioengine=null, not for much
800                                 else.
801
802                 This option can be used for repeated burn-in tests of a
803                 system to make sure that the written data is also
804                 correctly read back.
805
806 verifysort=bool If set, fio will sort written verify blocks when it deems
807                 it faster to read them back in a sorted manner. This is
808                 often the case when overwriting an existing file, since
809                 the blocks are already laid out in the file system. You
810                 can ignore this option unless doing huge amounts of really
811                 fast IO where the red-black tree sorting CPU time becomes
812                 significant.
813
814 verify_offset=int       Swap the verification header with data somewhere else
815                         in the block before writing. Its swapped back before
816                         verifying.
817
818 verify_interval=int     Write the verification header at a finer granularity
819                         than the blocksize. It will be written for chunks the
820                         size of header_interval. blocksize should divide this
821                         evenly.
822
823 verify_pattern=int      If set, fio will fill the io buffers with this
824                 pattern. Fio defaults to filling with totally random
825                 bytes, but sometimes it's interesting to fill with a known
826                 pattern for io verification purposes. Depending on the
827                 width of the pattern, fio will fill 1/2/3/4 bytes of the
828                 buffer at the time. The verify_pattern cannot be larger than
829                 a 32-bit quantity.
830
831 verify_fatal=bool       Normally fio will keep checking the entire contents
832                 before quitting on a block verification failure. If this
833                 option is set, fio will exit the job on the first observed
834                 failure.
835
836 verify_async=int        Fio will normally verify IO inline from the submitting
837                 thread. This option takes an integer describing how many
838                 async offload threads to create for IO verification instead,
839                 causing fio to offload the duty of verifying IO contents
840                 to one or more separate threads. If using this offload
841                 option, even sync IO engines can benefit from using an
842                 iodepth setting higher than 1, as it allows them to have
843                 IO in flight while verifies are running.
844
845 verify_async_cpus=str   Tell fio to set the given CPU affinity on the
846                 async IO verification threads. See cpus_allowed for the
847                 format used.
848                 
849 stonewall       Wait for preceeding jobs in the job file to exit, before
850                 starting this one. Can be used to insert serialization
851                 points in the job file. A stone wall also implies starting
852                 a new reporting group.
853
854 new_group       Start a new reporting group. If this option isn't given,
855                 jobs in a file will be part of the same reporting group
856                 unless separated by a stone wall (or if it's a group
857                 by itself, with the numjobs option).
858
859 numjobs=int     Create the specified number of clones of this job. May be
860                 used to setup a larger number of threads/processes doing
861                 the same thing. We regard that grouping of jobs as a
862                 specific group.
863
864 group_reporting If 'numjobs' is set, it may be interesting to display
865                 statistics for the group as a whole instead of for each
866                 individual job. This is especially true of 'numjobs' is
867                 large, looking at individual thread/process output quickly
868                 becomes unwieldy. If 'group_reporting' is specified, fio
869                 will show the final report per-group instead of per-job.
870
871 thread          fio defaults to forking jobs, however if this option is
872                 given, fio will use pthread_create(3) to create threads
873                 instead.
874
875 zonesize=int    Divide a file into zones of the specified size. See zoneskip.
876
877 zoneskip=int    Skip the specified number of bytes when zonesize data has
878                 been read. The two zone options can be used to only do
879                 io on zones of a file.
880
881 write_iolog=str Write the issued io patterns to the specified file. See
882                 read_iolog.
883
884 read_iolog=str  Open an iolog with the specified file name and replay the
885                 io patterns it contains. This can be used to store a
886                 workload and replay it sometime later. The iolog given
887                 may also be a blktrace binary file, which allows fio
888                 to replay a workload captured by blktrace. See blktrace
889                 for how to capture such logging data. For blktrace replay,
890                 the file needs to be turned into a blkparse binary data
891                 file first (blktrace <device> -d file_for_fio.bin).
892
893 write_bw_log=str If given, write a bandwidth log of the jobs in this job
894                 file. Can be used to store data of the bandwidth of the
895                 jobs in their lifetime. The included fio_generate_plots
896                 script uses gnuplot to turn these text files into nice
897                 graphs. See write_log_log for behaviour of given
898                 filename. For this option, the postfix is _bw.log.
899
900 write_lat_log=str Same as write_bw_log, except that this option stores io
901                 completion latencies instead. If no filename is given
902                 with this option, the default filename of "jobname_type.log"
903                 is used. Even if the filename is given, fio will still
904                 append the type of log. So if one specifies
905
906                 write_lat_log=foo
907
908                 The actual log names will be foo_clat.log and foo_slat.log.
909                 This helps fio_generate_plot fine the logs automatically.
910
911 lockmem=int     Pin down the specified amount of memory with mlock(2). Can
912                 potentially be used instead of removing memory or booting
913                 with less memory to simulate a smaller amount of memory.
914
915 exec_prerun=str Before running this job, issue the command specified
916                 through system(3).
917
918 exec_postrun=str After the job completes, issue the command specified
919                  though system(3).
920
921 ioscheduler=str Attempt to switch the device hosting the file to the specified
922                 io scheduler before running.
923
924 cpuload=int     If the job is a CPU cycle eater, attempt to use the specified
925                 percentage of CPU cycles.
926
927 cpuchunks=int   If the job is a CPU cycle eater, split the load into
928                 cycles of the given time. In microseconds.
929
930 disk_util=bool  Generate disk utilization statistics, if the platform
931                 supports it. Defaults to on.
932
933 disable_clat=bool Disable measurements of completion latency numbers. Useful
934                 only for cutting back the number of calls to gettimeofday,
935                 as that does impact performance at really high IOPS rates.
936                 Note that to really get rid of a large amount of these
937                 calls, this option must be used with disable_slat and
938                 disable_bw as well.
939
940 disable_slat=bool Disable measurements of submission latency numbers. See
941                 disable_clat.
942
943 disable_bw=bool Disable measurements of throughput/bandwidth numbers. See
944                 disable_clat.
945
946 gtod_reduce=bool Enable all of the gettimeofday() reducing options
947                 (disable_clat, disable_slat, disable_bw) plus reduce
948                 precision of the timeout somewhat to really shrink
949                 the gettimeofday() call count. With this option enabled,
950                 we only do about 0.4% of the gtod() calls we would have
951                 done if all time keeping was enabled.
952
953 gtod_cpu=int    Sometimes it's cheaper to dedicate a single thread of
954                 execution to just getting the current time. Fio (and
955                 databases, for instance) are very intensive on gettimeofday()
956                 calls. With this option, you can set one CPU aside for
957                 doing nothing but logging current time to a shared memory
958                 location. Then the other threads/processes that run IO
959                 workloads need only copy that segment, instead of entering
960                 the kernel with a gettimeofday() call. The CPU set aside
961                 for doing these time calls will be excluded from other
962                 uses. Fio will manually clear it from the CPU mask of other
963                 jobs.
964 continue_on_error=bool  Normally fio will exit the job on the first observed
965                 failure. If this option is set, fio will continue the job when
966                 there is a 'non-fatal error' (EIO or EILSEQ) until the runtime
967                 is exceeded or the I/O size specified is completed. If this
968                 option is used, there are two more stats that are appended,
969                 the total error count and the first error. The error field
970                 given in the stats is the first error that was hit during the
971                 run.
972
973
974 6.0 Interpreting the output
975 ---------------------------
976
977 fio spits out a lot of output. While running, fio will display the
978 status of the jobs created. An example of that would be:
979
980 Threads: 1: [_r] [24.8% done] [ 13509/  8334 kb/s] [eta 00h:01m:31s]
981
982 The characters inside the square brackets denote the current status of
983 each thread. The possible values (in typical life cycle order) are:
984
985 Idle    Run
986 ----    ---
987 P               Thread setup, but not started.
988 C               Thread created.
989 I               Thread initialized, waiting.
990         p       Thread running pre-reading file(s).
991         R       Running, doing sequential reads.
992         r       Running, doing random reads.
993         W       Running, doing sequential writes.
994         w       Running, doing random writes.
995         M       Running, doing mixed sequential reads/writes.
996         m       Running, doing mixed random reads/writes.
997         F       Running, currently waiting for fsync()
998         V       Running, doing verification of written data.
999 E               Thread exited, not reaped by main thread yet.
1000 _               Thread reaped.
1001
1002 The other values are fairly self explanatory - number of threads
1003 currently running and doing io, rate of io since last check (read speed
1004 listed first, then write speed), and the estimated completion percentage
1005 and time for the running group. It's impossible to estimate runtime of
1006 the following groups (if any).
1007
1008 When fio is done (or interrupted by ctrl-c), it will show the data for
1009 each thread, group of threads, and disks in that order. For each data
1010 direction, the output looks like:
1011
1012 Client1 (g=0): err= 0:
1013   write: io=    32MB, bw=   666KB/s, runt= 50320msec
1014     slat (msec): min=    0, max=  136, avg= 0.03, stdev= 1.92
1015     clat (msec): min=    0, max=  631, avg=48.50, stdev=86.82
1016     bw (KB/s) : min=    0, max= 1196, per=51.00%, avg=664.02, stdev=681.68
1017   cpu        : usr=1.49%, sys=0.25%, ctx=7969, majf=0, minf=17
1018   IO depths    : 1=0.1%, 2=0.3%, 4=0.5%, 8=99.0%, 16=0.0%, 32=0.0%, >32=0.0%
1019      submit    : 0=0.0%, 4=100.0%, 8=0.0%, 16=0.0%, 32=0.0%, 64=0.0%, >=64=0.0%
1020      complete  : 0=0.0%, 4=100.0%, 8=0.0%, 16=0.0%, 32=0.0%, 64=0.0%, >=64=0.0%
1021      issued r/w: total=0/32768, short=0/0
1022      lat (msec): 2=1.6%, 4=0.0%, 10=3.2%, 20=12.8%, 50=38.4%, 100=24.8%,
1023      lat (msec): 250=15.2%, 500=0.0%, 750=0.0%, 1000=0.0%, >=2048=0.0%
1024
1025 The client number is printed, along with the group id and error of that
1026 thread. Below is the io statistics, here for writes. In the order listed,
1027 they denote:
1028
1029 io=             Number of megabytes io performed
1030 bw=             Average bandwidth rate
1031 runt=           The runtime of that thread
1032         slat=   Submission latency (avg being the average, stdev being the
1033                 standard deviation). This is the time it took to submit
1034                 the io. For sync io, the slat is really the completion
1035                 latency, since queue/complete is one operation there. This
1036                 value can be in milliseconds or microseconds, fio will choose
1037                 the most appropriate base and print that. In the example
1038                 above, milliseconds is the best scale.
1039         clat=   Completion latency. Same names as slat, this denotes the
1040                 time from submission to completion of the io pieces. For
1041                 sync io, clat will usually be equal (or very close) to 0,
1042                 as the time from submit to complete is basically just
1043                 CPU time (io has already been done, see slat explanation).
1044         bw=     Bandwidth. Same names as the xlat stats, but also includes
1045                 an approximate percentage of total aggregate bandwidth
1046                 this thread received in this group. This last value is
1047                 only really useful if the threads in this group are on the
1048                 same disk, since they are then competing for disk access.
1049 cpu=            CPU usage. User and system time, along with the number
1050                 of context switches this thread went through, usage of
1051                 system and user time, and finally the number of major
1052                 and minor page faults.
1053 IO depths=      The distribution of io depths over the job life time. The
1054                 numbers are divided into powers of 2, so for example the
1055                 16= entries includes depths up to that value but higher
1056                 than the previous entry. In other words, it covers the
1057                 range from 16 to 31.
1058 IO submit=      How many pieces of IO were submitting in a single submit
1059                 call. Each entry denotes that amount and below, until
1060                 the previous entry - eg, 8=100% mean that we submitted
1061                 anywhere in between 5-8 ios per submit call.
1062 IO complete=    Like the above submit number, but for completions instead.
1063 IO issued=      The number of read/write requests issued, and how many
1064                 of them were short.
1065 IO latencies=   The distribution of IO completion latencies. This is the
1066                 time from when IO leaves fio and when it gets completed.
1067                 The numbers follow the same pattern as the IO depths,
1068                 meaning that 2=1.6% means that 1.6% of the IO completed
1069                 within 2 msecs, 20=12.8% means that 12.8% of the IO
1070                 took more than 10 msecs, but less than (or equal to) 20 msecs.
1071
1072 After each client has been listed, the group statistics are printed. They
1073 will look like this:
1074
1075 Run status group 0 (all jobs):
1076    READ: io=64MB, aggrb=22178, minb=11355, maxb=11814, mint=2840msec, maxt=2955msec
1077   WRITE: io=64MB, aggrb=1302, minb=666, maxb=669, mint=50093msec, maxt=50320msec
1078
1079 For each data direction, it prints:
1080
1081 io=             Number of megabytes io performed.
1082 aggrb=          Aggregate bandwidth of threads in this group.
1083 minb=           The minimum average bandwidth a thread saw.
1084 maxb=           The maximum average bandwidth a thread saw.
1085 mint=           The smallest runtime of the threads in that group.
1086 maxt=           The longest runtime of the threads in that group.
1087
1088 And finally, the disk statistics are printed. They will look like this:
1089
1090 Disk stats (read/write):
1091   sda: ios=16398/16511, merge=30/162, ticks=6853/819634, in_queue=826487, util=100.00%
1092
1093 Each value is printed for both reads and writes, with reads first. The
1094 numbers denote:
1095
1096 ios=            Number of ios performed by all groups.
1097 merge=          Number of merges io the io scheduler.
1098 ticks=          Number of ticks we kept the disk busy.
1099 io_queue=       Total time spent in the disk queue.
1100 util=           The disk utilization. A value of 100% means we kept the disk
1101                 busy constantly, 50% would be a disk idling half of the time.
1102
1103
1104 7.0 Terse output
1105 ----------------
1106
1107 For scripted usage where you typically want to generate tables or graphs
1108 of the results, fio can output the results in a semicolon separated format.
1109 The format is one long line of values, such as:
1110
1111 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%
1112 ;0.0%;0.0%;0.0%;0.0%;0.0%
1113
1114 To enable terse output, use the --minimal command line option.
1115
1116 Split up, the format is as follows:
1117
1118         jobname, groupid, error
1119         READ status:
1120                 KB IO, bandwidth (KB/sec), runtime (msec)
1121                 Submission latency: min, max, mean, deviation
1122                 Completion latency: min, max, mean, deviation
1123                 Bw: min, max, aggregate percentage of total, mean, deviation
1124         WRITE status:
1125                 KB IO, bandwidth (KB/sec), runtime (msec)
1126                 Submission latency: min, max, mean, deviation
1127                 Completion latency: min, max, mean, deviation
1128                 Bw: min, max, aggregate percentage of total, mean, deviation
1129         CPU usage: user, system, context switches, major faults, minor faults
1130         IO depths: <=1, 2, 4, 8, 16, 32, >=64
1131         IO latencies: <=2, 4, 10, 20, 50, 100, 250, 500, 750, 1000, >=2000
1132         Text description
1133