Handle normal output wrapping of the percentile list
[fio.git] / README
1 fio
2 ---
3
4 fio is a tool that will spawn a number of threads or processes doing a
5 particular type of io action as specified by the user. fio takes a
6 number of global parameters, each inherited by the thread unless
7 otherwise parameters given to them overriding that setting is given.
8 The typical use of fio is to write a job file matching the io load
9 one wants to simulate.
10
11
12 Source
13 ------
14
15 fio resides in a git repo, the canonical place is:
16
17 git://git.kernel.dk/fio.git
18
19 If you are inside a corporate firewall, git:// may not always work for
20 you. In that case you can use the http protocol, path is the same:
21
22 http://git.kernel.dk/fio.git
23
24 Snapshots are frequently generated and they include the git meta data as
25 well. You can download them here:
26
27 http://brick.kernel.dk/snaps/
28
29
30 Binary packages
31 ---------------
32
33 Debian:
34 Starting with Debian "Squeeze", fio packages are part of the official
35 Debian repository. http://packages.debian.org/search?keywords=fio
36
37 Ubuntu:
38 Starting with Ubuntu 10.04 LTS (aka "Lucid Lynx"), fio packages are part
39 of the Ubuntu "universe" repository.
40 http://packages.ubuntu.com/search?keywords=fio
41
42 SUSE:
43 Pascal Bleser <guru@unixtech.be> has fio RPMs in his repository for SUSE
44 variants, you can find them here:
45 http://linux01.gwdg.de/~pbleser/rpm-navigation.php?cat=System/fio
46
47 Red Hat, CentOS & Co:
48 Dag WieĆ«rs has RPMs for Red Hat related distros, find them here:
49 http://dag.wieers.com/rpm/packages/fio/
50
51 Mandriva:
52 Mandriva has integrated fio into their package repository, so installing
53 on that distro should be as easy as typing 'urpmi fio'.
54
55 Solaris:
56 Packages for Solaris are available from OpenCSW. Install their pkgutil
57 tool (http://www.opencsw.org/get-it/pkgutil/) and then install fio via
58 'pkgutil -i fio'.
59
60 Windows:
61 Bruce Cran <bruce@cran.org.uk> has fio packages for Windows at
62 http://www.bluestop.org/fio .
63
64
65 Mailing list
66 ------------
67
68 There's a mailing list associated with fio. It's meant for general
69 discussion, bug reporting, questions, and development - basically anything
70 that has to do with fio. An automated mail detailing recent commits is
71 automatically sent to the list at most daily. The list address is
72 fio@vger.kernel.org, subscribe by sending an email to
73 majordomo@vger.kernel.org with
74
75 subscribe fio
76
77 in the body of the email. Archives can be found here:
78
79 http://www.spinics.net/lists/fio/
80
81 and archives for the old list can be found here:
82
83 http://maillist.kernel.dk/fio-devel/
84
85
86 Building
87 --------
88
89 Just type 'make' and 'make install'.
90
91 Note that GNU make is required. On BSD it's available from devel/gmake;
92 on Solaris it's in the SUNWgmake package. On platforms where GNU make
93 isn't the default, type 'gmake' instead of 'make'.
94
95 If your compile fails with an error like this:
96
97     CC gettime.o
98 In file included from fio.h:23,
99                  from gettime.c:8:
100 os/os.h:15:20: error: libaio.h: No such file or directory
101 In file included from gettime.c:8:
102 fio.h:119: error: field 'iocb' has incomplete type
103 make: *** [gettime.o] Error 1
104
105 Check that you have the libaio development package installed. On RPM
106 based distros, it's typically called libaio-devel.
107
108
109 Windows
110 -------
111
112 On Windows Cygwin (http://www.cygwin.com/) is required in order to
113 build fio. To create an MSI installer package install WiX 3.7 from
114 http://wixtoolset.org and run dobuild.cmd from the
115 os/windows directory.
116
117 How to compile FIO on 64-bit Windows:
118
119  1. Install Cygwin (http://www.cygwin.com/setup.exe). Install 'make' and all
120     packages starting with 'mingw64-i686' and 'mingw64-x86_64'.
121  2. Download ftp://sourceware.org/pub/pthreads-win32/prebuilt-dll-2-9-1-release/dll/x64/pthreadGC2.dll
122     and copy to the fio source directory.
123  3. Open the Cygwin Terminal.
124  4. Go to the fio directory (source files).
125  5. Run 'make clean'.
126  6. Run 'make'.
127
128 To build fio on 32-bit Windows, download x86/pthreadGC2.dll instead and do
129 './configure --build-32bit-win=yes' before 'make'.
130
131
132 Command line
133 ------------
134
135 $ fio
136         --debug                 Enable some debugging options (see below)
137         --output                Write output to file
138         --runtime               Runtime in seconds
139         --latency-log           Generate per-job latency logs
140         --bandwidth-log         Generate per-job bandwidth logs
141         --minimal               Minimal (terse) output
142         --output-format=type    Output format (terse,json,normal)
143         --terse-version=type    Terse version output format (default 3, or 2 or 4).
144         --version               Print version info and exit
145         --help                  Print this page
146         --cpuclock-test         Perform test/validation of CPU clock
147         --cmdhelp=cmd           Print command help, "all" for all of them
148         --enghelp=engine        Print ioengine help, or list available ioengines
149         --enghelp=engine,cmd    Print help for an ioengine cmd
150         --showcmd               Turn a job file into command line options
151         --readonly              Turn on safety read-only checks, preventing
152                                 writes
153         --eta=when              When ETA estimate should be printed
154                                 May be "always", "never" or "auto"
155         --section=name          Only run specified section in job file.
156                                 Multiple sections can be specified.
157         --alloc-size=kb         Set smalloc pool to this size in kb (def 1024)
158         --warnings-fatal        Fio parser warnings are fatal
159         --max-jobs              Maximum number of threads/processes to support
160         --server=args           Start backend server. See Client/Server section.
161         --client=host           Connect to specified backend.
162         --idle-prof=option      Report cpu idleness on a system or percpu basis
163                                 (option=system,percpu) or run unit work
164                                 calibration only (option=calibrate).
165
166
167 Any parameters following the options will be assumed to be job files,
168 unless they match a job file parameter. You can add as many as you want,
169 each job file will be regarded as a separate group and fio will stonewall
170 its execution.
171
172 The --readonly switch is an extra safety guard to prevent accidentally
173 turning on a write setting when that is not desired. Fio will only write
174 if rw=write/randwrite/rw/randrw is given, but this extra safety net can
175 be used as an extra precaution. It will also enable a write check in the
176 io engine core to prevent an accidental write due to a fio bug.
177
178 The debug switch allows adding options that trigger certain logging
179 options in fio. Currently the options are:
180
181         process         Dump info related to processes
182         file            Dump info related to file actions
183         io              Dump info related to IO queuing
184         mem             Dump info related to memory allocations
185         blktrace        Dump info related to blktrace setup
186         verify          Dump info related to IO verification
187         all             Enable all debug options
188         random          Dump info related to random offset generation
189         parse           Dump info related to option matching and parsing
190         diskutil        Dump info related to disk utilization updates
191         job:x           Dump info only related to job number x
192         mutex           Dump info only related to mutex up/down ops
193         profile         Dump info related to profile extensions
194         time            Dump info related to internal time keeping
195         ? or help       Show available debug options.
196
197 You can specify as many as you want, eg --debug=file,mem will enable
198 file and memory debugging.
199
200 The section switch is meant to make it easier to ship a bigger job file
201 instead of several smaller ones. Say you define a job file with light,
202 moderate, and heavy parts. Then you can ask fio to run the given part
203 only by giving it a --section=heavy command line option. The section
204 option only applies to job sections, the reserved 'global' section is
205 always parsed and taken into account.
206
207 Fio has an internal allocator for shared memory called smalloc. It
208 allocates shared structures from this pool. The pool defaults to 1024k
209 in size, and can grow to 128 pools. If running large jobs with randommap
210 enabled it can run out of memory, in which case the --alloc-size switch
211 is handy for starting with a larger pool size. The backing store is
212 files in /tmp. Fio cleans up after itself, while it is running you
213 may see .fio_smalloc.* files in /tmp.
214
215
216 Job file
217 --------
218
219 See the HOWTO file for a more detailed description of parameters and what
220 they mean. This file contains the terse version. You can describe big and
221 complex setups with the command line, but generally it's a lot easier to
222 just write a simple job file to describe the workload. The job file format
223 is in the ini style format, as that is easy to read and write for the user.
224
225 The job file parameters are:
226
227         name=x          Use 'x' as the identifier for this job.
228         description=x   'x' is a text description of the job.
229         directory=x     Use 'x' as the top level directory for storing files
230         filename=x      Force the use of 'x' as the filename for all files
231                         in this thread. If not given, fio will make up
232                         a suitable filename based on the thread and file
233                         number.
234         rw=x            'x' may be: read, randread, write, randwrite,
235                         rw (read-write mix), randrw (read-write random mix)
236         rwmixcycle=x    Base cycle for switching between read and write
237                         in msecs.
238         rwmixread=x     'x' percentage of rw mix ios will be reads. If
239                         rwmixwrite is also given, the last of the two will
240                          be used if they don't add up to 100%.
241         rwmixwrite=x    'x' percentage of rw mix ios will be writes. See
242                         rwmixread.
243         rand_repeatable=x  The sequence of random io blocks can be repeatable
244                         across runs, if 'x' is 1.
245         size=x          Set file size to x bytes (x string can include k/m/g)
246         ioengine=x      'x' may be: aio/libaio/linuxaio for Linux aio,
247                         posixaio for POSIX aio, solarisaio for Solaris
248                         native async IO, windowsaio for Windows native async IO,
249                         sync for regular read/write io,
250                         psync for regular pread/pwrite io, vsync for regular
251                         readv/writev (with queuing emulation) mmap for mmap'ed
252                         io, syslet-rw for syslet driven read/write, splice for
253                         using splice/vmsplice, sg for direct SG_IO io, net
254                         for network io, rdma for RDMA io, or cpuio for a
255                         cycler burner load. sg only works on Linux on
256                         SCSI (or SCSI-like devices, such as usb-storage or
257                         sata/libata driven) devices. Fio also has a null
258                         io engine, which is mainly used for testing
259                         fio itself.
260
261         iodepth=x       For async io, allow 'x' ios in flight
262         overwrite=x     If 'x', layout a write file first.
263         nrfiles=x       Spread io load over 'x' number of files per job,
264                         if possible.
265         prio=x          Run io at prio X, 0-7 is the kernel allowed range
266         prioclass=x     Run io at prio class X
267         bs=x            Use 'x' for thread blocksize. May include k/m postfix.
268         bsrange=x-y     Mix thread block sizes randomly between x and y. May
269                         also include k/m postfix.
270         direct=x        1 for direct IO, 0 for buffered IO
271         thinktime=x     "Think" x usec after each io
272         rate=x          Throttle rate to x KB/sec
273         ratemin=x       Quit if rate of x KB/sec can't be met
274         ratecycle=x     ratemin averaged over x msecs
275         cpumask=x       Only allow job to run on CPUs defined by mask.
276         cpus_allowed=x  Like 'cpumask', but allow text setting of CPU affinity.
277         numa_cpu_nodes=x,y-z  Allow job to run on specified NUMA nodes' CPU.
278         numa_mem_policy=m:x,y-z  Setup numa memory allocation policy.
279                         'm' stands for policy, such as local, interleave,
280                         bind, prefer, local. 'x, y-z' are numa node(s) for
281                         memory allocation according to policy.
282         fsync=x         If writing with buffered IO, fsync after every
283                         'x' blocks have been written.
284         end_fsync=x     If 'x', run fsync() after end-of-job.
285         startdelay=x    Start this thread x seconds after startup
286         runtime=x       Terminate x seconds after startup. Can include a
287                         normal time suffix if not given in seconds, such as
288                         'm' for minutes, 'h' for hours, and 'd' for days.
289         offset=x        Start io at offset x (x string can include k/m/g)
290         invalidate=x    Invalidate page cache for file prior to doing io
291         sync=x          Use sync writes if x and writing buffered IO.
292         mem=x           If x == malloc, use malloc for buffers. If x == shm,
293                         use shared memory for buffers. If x == mmap, use
294                         anonymous mmap.
295         exitall         When one thread quits, terminate the others
296         bwavgtime=x     Average bandwidth stats over an x msec window.
297         create_serialize=x      If 'x', serialize file creation.
298         create_fsync=x  If 'x', run fsync() after file creation.
299         unlink          If set, unlink files when done.
300         loops=x         Run the job 'x' number of times.
301         verify=x        If 'x' == md5, use md5 for verifies. If 'x' == crc32,
302                         use crc32 for verifies. md5 is 'safer', but crc32 is
303                         a lot faster. Only makes sense for writing to a file.
304                         For other types of checksumming, see HOWTO.
305         stonewall       Wait for preceeding jobs to end before running.
306         numjobs=x       Create 'x' similar entries for this job
307         thread          Use pthreads instead of forked jobs
308         zonesize=x
309         zoneskip=y      Zone options must be paired. If given, the job
310                         will skip y bytes for every x read/written. This
311                         can be used to gauge hard drive speed over the entire
312                         platter, without reading everything. Both x/y can
313                         include k/m/g suffix.
314         read_iolog=x    Open and read io pattern from file 'x'. The file format
315                         is described in the HOWTO.
316         write_iolog=x   Write an iolog to file 'x' in the same format as iolog.
317                         The iolog options are exclusive, if both given the
318                         read iolog will be performed.  Specify a separate file
319                         for each job, otherwise the iologs will be interspersed
320                         and the file may be corrupt.
321         write_bw_log    Write a bandwidth log.
322         write_lat_log   Write a latency log.
323         lockmem=x       Lock down x amount of memory on the machine, to
324                         simulate a machine with less memory available. x can
325                         include k/m/g suffix.
326         nice=x          Run job at given nice value.
327         exec_prerun=x   Run 'x' before job io is begun.
328         exec_postrun=x  Run 'x' after job io has finished.
329         ioscheduler=x   Use ioscheduler 'x' for this job.
330         cpuload=x       For a CPU io thread, percentage of CPU time to attempt
331                         to burn.
332         cpuchunks=x     Split burn cycles into pieces of x usecs.
333
334
335
336 Client/server
337 ------------
338
339 Normally you would run fio as a stand-alone application on the machine
340 where the IO workload should be generated. However, it is also possible to
341 run the frontend and backend of fio separately. This makes it possible to
342 have a fio server running on the machine(s) where the IO workload should
343 be running, while controlling it from another machine.
344
345 To start the server, you would do:
346
347 fio --server=args
348
349 on that machine, where args defines what fio listens to. The arguments
350 are of the form 'type,hostname or IP,port'. 'type' is either 'ip' (or ip4)
351 for TCP/IP v4, 'ip6' for TCP/IP v6, or 'sock' for a local unix domain socket.
352 'hostname' is either a hostname or IP address, and 'port' is the port to
353 listen to (only valid for TCP/IP, not a local socket). Some examples:
354
355 1) fio --server
356
357    Start a fio server, listening on all interfaces on the default port (8765).
358
359 2) fio --server=ip:hostname,4444
360
361    Start a fio server, listening on IP belonging to hostname and on port 4444.
362
363 3) fio --server=ip6:::1,4444
364
365    Start a fio server, listening on IPv6 localhost ::1 and on port 4444.
366
367 4) fio --server=,4444
368
369    Start a fio server, listening on all interfaces on port 4444.
370
371 5) fio --server=1.2.3.4
372
373    Start a fio server, listening on IP 1.2.3.4 on the default port.
374
375 6) fio --server=sock:/tmp/fio.sock
376
377    Start a fio server, listening on the local socket /tmp/fio.sock.
378
379 When a server is running, you can connect to it from a client. The client
380 is run with:
381
382 fio --local-args --client=server --remote-args <job file(s)>
383
384 where --local-args are arguments that are local to the client where it is
385 running, 'server' is the connect string, and --remote-args and <job file(s)>
386 are sent to the server. The 'server' string follows the same format as it
387 does on the server side, to allow IP/hostname/socket and port strings.
388 You can connect to multiple clients as well, to do that you could run:
389
390 fio --client=server2 <job file(s)> --client=server2 <job file(s)>
391
392
393 Platforms
394 ---------
395
396 Fio works on (at least) Linux, Solaris, AIX, HP-UX, OSX, NetBSD, Windows
397 and FreeBSD.  Some features and/or options may only be available on some of
398 the platforms, typically because those features only apply to that platform
399 (like the solarisaio engine, or the splice engine on Linux).
400
401 Some features are not available on FreeBSD/Solaris even if they could be
402 implemented, I'd be happy to take patches for that. An example of that is
403 disk utility statistics and (I think) huge page support, support for that
404 does exist in FreeBSD/Solaris.
405
406 Fio uses pthread mutexes for signalling and locking and FreeBSD does not
407 support process shared pthread mutexes. As a result, only threads are
408 supported on FreeBSD. This could be fixed with sysv ipc locking or
409 other locking alternatives.
410
411 Other *BSD platforms are untested, but fio should work there almost out
412 of the box. Since I don't do test runs or even compiles on those platforms,
413 your mileage may vary. Sending me patches for other platforms is greatly
414 appreciated. There's a lot of value in having the same test/benchmark tool
415 available on all platforms.
416
417 Note that POSIX aio is not enabled by default on AIX. If you get messages like:
418
419     Symbol resolution failed for /usr/lib/libc.a(posix_aio.o) because:
420         Symbol _posix_kaio_rdwr (number 2) is not exported from dependent module /unix.
421
422 you need to enable POSIX aio. Run the following commands as root:
423
424     # lsdev -C -l posix_aio0
425         posix_aio0 Defined  Posix Asynchronous I/O
426     # cfgmgr -l posix_aio0
427     # lsdev -C -l posix_aio0
428         posix_aio0 Available  Posix Asynchronous I/O
429
430 POSIX aio should work now. To make the change permanent:
431
432     # chdev -l posix_aio0 -P -a autoconfig='available'
433         posix_aio0 changed
434
435
436 Author
437 ------
438
439 Fio was written by Jens Axboe <axboe@kernel.dk> to enable flexible testing
440 of the Linux IO subsystem and schedulers. He got tired of writing
441 specific test applications to simulate a given workload, and found that
442 the existing io benchmark/test tools out there weren't flexible enough
443 to do what he wanted.
444
445 Jens Axboe <axboe@kernel.dk> 20060905
446