Update the Windows installer
[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
129 Command line
130 ------------
131
132 $ fio
133         --debug                 Enable some debugging options (see below)
134         --output                Write output to file
135         --runtime               Runtime in seconds
136         --latency-log           Generate per-job latency logs
137         --bandwidth-log         Generate per-job bandwidth logs
138         --minimal               Minimal (terse) output
139         --output-format=type    Output format (terse,json,normal)
140         --terse-version=type    Terse version output format (default 3, or 2 or 4).
141         --version               Print version info and exit
142         --help                  Print this page
143         --cpuclock-test         Perform test/validation of CPU clock
144         --cmdhelp=cmd           Print command help, "all" for all of them
145         --enghelp=engine        Print ioengine help, or list available ioengines
146         --enghelp=engine,cmd    Print help for an ioengine cmd
147         --showcmd               Turn a job file into command line options
148         --readonly              Turn on safety read-only checks, preventing
149                                 writes
150         --eta=when              When ETA estimate should be printed
151                                 May be "always", "never" or "auto"
152         --section=name          Only run specified section in job file.
153                                 Multiple sections can be specified.
154         --alloc-size=kb         Set smalloc pool to this size in kb (def 1024)
155         --warnings-fatal        Fio parser warnings are fatal
156         --max-jobs              Maximum number of threads/processes to support
157         --server=args           Start backend server. See Client/Server section.
158         --client=host           Connect to specified backend.
159         --idle-prof=option      Report cpu idleness on a system or percpu basis
160                                 (option=system,percpu) or run unit work
161                                 calibration only (option=calibrate).
162
163
164 Any parameters following the options will be assumed to be job files,
165 unless they match a job file parameter. You can add as many as you want,
166 each job file will be regarded as a separate group and fio will stonewall
167 its execution.
168
169 The --readonly switch is an extra safety guard to prevent accidentally
170 turning on a write setting when that is not desired. Fio will only write
171 if rw=write/randwrite/rw/randrw is given, but this extra safety net can
172 be used as an extra precaution. It will also enable a write check in the
173 io engine core to prevent an accidental write due to a fio bug.
174
175 The debug switch allows adding options that trigger certain logging
176 options in fio. Currently the options are:
177
178         process         Dump info related to processes
179         file            Dump info related to file actions
180         io              Dump info related to IO queuing
181         mem             Dump info related to memory allocations
182         blktrace        Dump info related to blktrace setup
183         verify          Dump info related to IO verification
184         all             Enable all debug options
185         random          Dump info related to random offset generation
186         parse           Dump info related to option matching and parsing
187         diskutil        Dump info related to disk utilization updates
188         job:x           Dump info only related to job number x
189         mutex           Dump info only related to mutex up/down ops
190         profile         Dump info related to profile extensions
191         time            Dump info related to internal time keeping
192         ? or help       Show available debug options.
193
194 You can specify as many as you want, eg --debug=file,mem will enable
195 file and memory debugging.
196
197 The section switch is meant to make it easier to ship a bigger job file
198 instead of several smaller ones. Say you define a job file with light,
199 moderate, and heavy parts. Then you can ask fio to run the given part
200 only by giving it a --section=heavy command line option. The section
201 option only applies to job sections, the reserved 'global' section is
202 always parsed and taken into account.
203
204 Fio has an internal allocator for shared memory called smalloc. It
205 allocates shared structures from this pool. The pool defaults to 1024k
206 in size, and can grow to 128 pools. If running large jobs with randommap
207 enabled it can run out of memory, in which case the --alloc-size switch
208 is handy for starting with a larger pool size. The backing store is
209 files in /tmp. Fio cleans up after itself, while it is running you
210 may see .fio_smalloc.* files in /tmp.
211
212
213 Job file
214 --------
215
216 See the HOWTO file for a more detailed description of parameters and what
217 they mean. This file contains the terse version. You can describe big and
218 complex setups with the command line, but generally it's a lot easier to
219 just write a simple job file to describe the workload. The job file format
220 is in the ini style format, as that is easy to read and write for the user.
221
222 The job file parameters are:
223
224         name=x          Use 'x' as the identifier for this job.
225         description=x   'x' is a text description of the job.
226         directory=x     Use 'x' as the top level directory for storing files
227         filename=x      Force the use of 'x' as the filename for all files
228                         in this thread. If not given, fio will make up
229                         a suitable filename based on the thread and file
230                         number.
231         rw=x            'x' may be: read, randread, write, randwrite,
232                         rw (read-write mix), randrw (read-write random mix)
233         rwmixcycle=x    Base cycle for switching between read and write
234                         in msecs.
235         rwmixread=x     'x' percentage of rw mix ios will be reads. If
236                         rwmixwrite is also given, the last of the two will
237                          be used if they don't add up to 100%.
238         rwmixwrite=x    'x' percentage of rw mix ios will be writes. See
239                         rwmixread.
240         rand_repeatable=x  The sequence of random io blocks can be repeatable
241                         across runs, if 'x' is 1.
242         size=x          Set file size to x bytes (x string can include k/m/g)
243         ioengine=x      'x' may be: aio/libaio/linuxaio for Linux aio,
244                         posixaio for POSIX aio, solarisaio for Solaris
245                         native async IO, windowsaio for Windows native async IO,
246                         sync for regular read/write io,
247                         psync for regular pread/pwrite io, vsync for regular
248                         readv/writev (with queuing emulation) mmap for mmap'ed
249                         io, syslet-rw for syslet driven read/write, splice for
250                         using splice/vmsplice, sg for direct SG_IO io, net
251                         for network io, rdma for RDMA io, or cpuio for a
252                         cycler burner load. sg only works on Linux on
253                         SCSI (or SCSI-like devices, such as usb-storage or
254                         sata/libata driven) devices. Fio also has a null
255                         io engine, which is mainly used for testing
256                         fio itself.
257
258         iodepth=x       For async io, allow 'x' ios in flight
259         overwrite=x     If 'x', layout a write file first.
260         nrfiles=x       Spread io load over 'x' number of files per job,
261                         if possible.
262         prio=x          Run io at prio X, 0-7 is the kernel allowed range
263         prioclass=x     Run io at prio class X
264         bs=x            Use 'x' for thread blocksize. May include k/m postfix.
265         bsrange=x-y     Mix thread block sizes randomly between x and y. May
266                         also include k/m postfix.
267         direct=x        1 for direct IO, 0 for buffered IO
268         thinktime=x     "Think" x usec after each io
269         rate=x          Throttle rate to x KB/sec
270         ratemin=x       Quit if rate of x KB/sec can't be met
271         ratecycle=x     ratemin averaged over x msecs
272         cpumask=x       Only allow job to run on CPUs defined by mask.
273         cpus_allowed=x  Like 'cpumask', but allow text setting of CPU affinity.
274         numa_cpu_nodes=x,y-z  Allow job to run on specified NUMA nodes' CPU.
275         numa_mem_policy=m:x,y-z  Setup numa memory allocation policy.
276                         'm' stands for policy, such as local, interleave,
277                         bind, prefer, local. 'x, y-z' are numa node(s) for
278                         memory allocation according to policy.
279         fsync=x         If writing with buffered IO, fsync after every
280                         'x' blocks have been written.
281         end_fsync=x     If 'x', run fsync() after end-of-job.
282         startdelay=x    Start this thread x seconds after startup
283         runtime=x       Terminate x seconds after startup. Can include a
284                         normal time suffix if not given in seconds, such as
285                         'm' for minutes, 'h' for hours, and 'd' for days.
286         offset=x        Start io at offset x (x string can include k/m/g)
287         invalidate=x    Invalidate page cache for file prior to doing io
288         sync=x          Use sync writes if x and writing buffered IO.
289         mem=x           If x == malloc, use malloc for buffers. If x == shm,
290                         use shared memory for buffers. If x == mmap, use
291                         anonymous mmap.
292         exitall         When one thread quits, terminate the others
293         bwavgtime=x     Average bandwidth stats over an x msec window.
294         create_serialize=x      If 'x', serialize file creation.
295         create_fsync=x  If 'x', run fsync() after file creation.
296         unlink          If set, unlink files when done.
297         loops=x         Run the job 'x' number of times.
298         verify=x        If 'x' == md5, use md5 for verifies. If 'x' == crc32,
299                         use crc32 for verifies. md5 is 'safer', but crc32 is
300                         a lot faster. Only makes sense for writing to a file.
301                         For other types of checksumming, see HOWTO.
302         stonewall       Wait for preceeding jobs to end before running.
303         numjobs=x       Create 'x' similar entries for this job
304         thread          Use pthreads instead of forked jobs
305         zonesize=x
306         zoneskip=y      Zone options must be paired. If given, the job
307                         will skip y bytes for every x read/written. This
308                         can be used to gauge hard drive speed over the entire
309                         platter, without reading everything. Both x/y can
310                         include k/m/g suffix.
311         read_iolog=x    Open and read io pattern from file 'x'. The file format
312                         is described in the HOWTO.
313         write_iolog=x   Write an iolog to file 'x' in the same format as iolog.
314                         The iolog options are exclusive, if both given the
315                         read iolog will be performed.  Specify a separate file
316                         for each job, otherwise the iologs will be interspersed
317                         and the file may be corrupt.
318         write_bw_log    Write a bandwidth log.
319         write_lat_log   Write a latency log.
320         lockmem=x       Lock down x amount of memory on the machine, to
321                         simulate a machine with less memory available. x can
322                         include k/m/g suffix.
323         nice=x          Run job at given nice value.
324         exec_prerun=x   Run 'x' before job io is begun.
325         exec_postrun=x  Run 'x' after job io has finished.
326         ioscheduler=x   Use ioscheduler 'x' for this job.
327         cpuload=x       For a CPU io thread, percentage of CPU time to attempt
328                         to burn.
329         cpuchunks=x     Split burn cycles into pieces of x usecs.
330
331
332
333 Client/server
334 ------------
335
336 Normally you would run fio as a stand-alone application on the machine
337 where the IO workload should be generated. However, it is also possible to
338 run the frontend and backend of fio separately. This makes it possible to
339 have a fio server running on the machine(s) where the IO workload should
340 be running, while controlling it from another machine.
341
342 To start the server, you would do:
343
344 fio --server=args
345
346 on that machine, where args defines what fio listens to. The arguments
347 are of the form 'type,hostname or IP,port'. 'type' is either 'ip' (or ip4)
348 for TCP/IP v4, 'ip6' for TCP/IP v6, or 'sock' for a local unix domain socket.
349 'hostname' is either a hostname or IP address, and 'port' is the port to
350 listen to (only valid for TCP/IP, not a local socket). Some examples:
351
352 1) fio --server
353
354    Start a fio server, listening on all interfaces on the default port (8765).
355
356 2) fio --server=ip:hostname,4444
357
358    Start a fio server, listening on IP belonging to hostname and on port 4444.
359
360 3) fio --server=ip6:::1,4444
361
362    Start a fio server, listening on IPv6 localhost ::1 and on port 4444.
363
364 4) fio --server=,4444
365
366    Start a fio server, listening on all interfaces on port 4444.
367
368 5) fio --server=1.2.3.4
369
370    Start a fio server, listening on IP 1.2.3.4 on the default port.
371
372 6) fio --server=sock:/tmp/fio.sock
373
374    Start a fio server, listening on the local socket /tmp/fio.sock.
375
376 When a server is running, you can connect to it from a client. The client
377 is run with:
378
379 fio --local-args --client=server --remote-args <job file(s)>
380
381 where --local-args are arguments that are local to the client where it is
382 running, 'server' is the connect string, and --remote-args and <job file(s)>
383 are sent to the server. The 'server' string follows the same format as it
384 does on the server side, to allow IP/hostname/socket and port strings.
385 You can connect to multiple clients as well, to do that you could run:
386
387 fio --client=server2 <job file(s)> --client=server2 <job file(s)>
388
389
390 Platforms
391 ---------
392
393 Fio works on (at least) Linux, Solaris, AIX, HP-UX, OSX, NetBSD, Windows
394 and FreeBSD.  Some features and/or options may only be available on some of
395 the platforms, typically because those features only apply to that platform
396 (like the solarisaio engine, or the splice engine on Linux).
397
398 Some features are not available on FreeBSD/Solaris even if they could be
399 implemented, I'd be happy to take patches for that. An example of that is
400 disk utility statistics and (I think) huge page support, support for that
401 does exist in FreeBSD/Solaris.
402
403 Fio uses pthread mutexes for signalling and locking and FreeBSD does not
404 support process shared pthread mutexes. As a result, only threads are
405 supported on FreeBSD. This could be fixed with sysv ipc locking or
406 other locking alternatives.
407
408 Other *BSD platforms are untested, but fio should work there almost out
409 of the box. Since I don't do test runs or even compiles on those platforms,
410 your mileage may vary. Sending me patches for other platforms is greatly
411 appreciated. There's a lot of value in having the same test/benchmark tool
412 available on all platforms.
413
414 Note that POSIX aio is not enabled by default on AIX. If you get messages like:
415
416     Symbol resolution failed for /usr/lib/libc.a(posix_aio.o) because:
417         Symbol _posix_kaio_rdwr (number 2) is not exported from dependent module /unix.
418
419 you need to enable POSIX aio. Run the following commands as root:
420
421     # lsdev -C -l posix_aio0
422         posix_aio0 Defined  Posix Asynchronous I/O
423     # cfgmgr -l posix_aio0
424     # lsdev -C -l posix_aio0
425         posix_aio0 Available  Posix Asynchronous I/O
426
427 POSIX aio should work now. To make the change permanent:
428
429     # chdev -l posix_aio0 -P -a autoconfig='available'
430         posix_aio0 changed
431
432
433 Author
434 ------
435
436 Fio was written by Jens Axboe <axboe@kernel.dk> to enable flexible testing
437 of the Linux IO subsystem and schedulers. He got tired of writing
438 specific test applications to simulate a given workload, and found that
439 the existing io benchmark/test tools out there weren't flexible enough
440 to do what he wanted.
441
442 Jens Axboe <axboe@kernel.dk> 20060905
443