Fixup wrong types for dprint()
[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 Red Hat, CentOS & Co:
43 Dag WieĆ«rs has RPMs for Red Hat related distros, find them here:
44 http://dag.wieers.com/rpm/packages/fio/
45
46 Mandriva:
47 Mandriva has integrated fio into their package repository, so installing
48 on that distro should be as easy as typing 'urpmi fio'.
49
50 Solaris:
51 Packages for Solaris are available from OpenCSW. Install their pkgutil
52 tool (http://www.opencsw.org/get-it/pkgutil/) and then install fio via
53 'pkgutil -i fio'.
54
55 Windows:
56 Bruce Cran <bruce@cran.org.uk> has fio packages for Windows at
57 http://www.bluestop.org/fio/ .
58
59
60 Mailing list
61 ------------
62
63 There's a mailing list associated with fio. It's meant for general
64 discussion, bug reporting, questions, and development - basically anything
65 that has to do with fio. An automated mail detailing recent commits is
66 automatically sent to the list at most daily. The list address is
67 fio@vger.kernel.org, subscribe by sending an email to
68 majordomo@vger.kernel.org with
69
70 subscribe fio
71
72 in the body of the email. Archives can be found here:
73
74 http://www.spinics.net/lists/fio/
75
76 and archives for the old list can be found here:
77
78 http://maillist.kernel.dk/fio-devel/
79
80
81 Building
82 --------
83
84 Just type 'make' and 'make install'.
85
86 Note that GNU make is required. On BSD it's available from devel/gmake;
87 on Solaris it's in the SUNWgmake package. On platforms where GNU make
88 isn't the default, type 'gmake' instead of 'make'.
89
90 If your compile fails with an error like this:
91
92     CC gettime.o
93 In file included from fio.h:23,
94                  from gettime.c:8:
95 os/os.h:15:20: error: libaio.h: No such file or directory
96 In file included from gettime.c:8:
97 fio.h:119: error: field 'iocb' has incomplete type
98 make: *** [gettime.o] Error 1
99
100 Check that you have the libaio development package installed. On RPM
101 based distros, it's typically called libaio-devel.
102
103
104 Windows
105 -------
106
107 On Windows Cygwin (http://www.cygwin.com/) is required in order to
108 build fio. To create an MSI installer package install WiX 3.7 from
109 http://wixtoolset.org and run dobuild.cmd from the
110 os/windows directory.
111
112 How to compile FIO on 64-bit Windows:
113
114  1. Install Cygwin (http://www.cygwin.com/setup.exe). Install 'make' and all
115     packages starting with 'mingw64-i686' and 'mingw64-x86_64'.
116  2. Download ftp://sourceware.org/pub/pthreads-win32/prebuilt-dll-2-9-1-release/dll/x64/pthreadGC2.dll
117     and copy to the fio source directory.
118  3. Open the Cygwin Terminal.
119  4. Go to the fio directory (source files).
120  5. Run 'make clean'.
121  6. Run 'make'.
122
123 To build fio on 32-bit Windows, download x86/pthreadGC2.dll instead and do
124 './configure --build-32bit-win=yes' before 'make'.
125
126 It's recommended that once built or installed, fio be run in a Command Prompt
127 or other 'native' console such as console2, since there are known to be display
128 and signal issues when running it under a Cygwin shell
129 (see http://code.google.com/p/mintty/issues/detail?id=56 for details).
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         --eta-newline=time      Force a new line for every 'time' period passed
156         --section=name          Only run specified section in job file.
157                                 Multiple sections can be specified.
158         --alloc-size=kb         Set smalloc pool to this size in kb (def 1024)
159         --warnings-fatal        Fio parser warnings are fatal
160         --max-jobs              Maximum number of threads/processes to support
161         --server=args           Start backend server. See Client/Server section.
162         --client=host           Connect to specified backend.
163         --idle-prof=option      Report cpu idleness on a system or percpu basis
164                                 (option=system,percpu) or run unit work
165                                 calibration only (option=calibrate).
166
167
168 Any parameters following the options will be assumed to be job files,
169 unless they match a job file parameter. You can add as many as you want,
170 each job file will be regarded as a separate group and fio will stonewall
171 its execution.
172
173 The --readonly switch is an extra safety guard to prevent accidentally
174 turning on a write setting when that is not desired. Fio will only write
175 if rw=write/randwrite/rw/randrw is given, but this extra safety net can
176 be used as an extra precaution. It will also enable a write check in the
177 io engine core to prevent an accidental write due to a fio bug.
178
179 The debug switch allows adding options that trigger certain logging
180 options in fio. Currently the options are:
181
182         process         Dump info related to processes
183         file            Dump info related to file actions
184         io              Dump info related to IO queuing
185         mem             Dump info related to memory allocations
186         blktrace        Dump info related to blktrace setup
187         verify          Dump info related to IO verification
188         all             Enable all debug options
189         random          Dump info related to random offset generation
190         parse           Dump info related to option matching and parsing
191         diskutil        Dump info related to disk utilization updates
192         job:x           Dump info only related to job number x
193         mutex           Dump info only related to mutex up/down ops
194         profile         Dump info related to profile extensions
195         time            Dump info related to internal time keeping
196         ? or help       Show available debug options.
197
198 You can specify as many as you want, eg --debug=file,mem will enable
199 file and memory debugging.
200
201 The section switch is meant to make it easier to ship a bigger job file
202 instead of several smaller ones. Say you define a job file with light,
203 moderate, and heavy parts. Then you can ask fio to run the given part
204 only by giving it a --section=heavy command line option. The section
205 option only applies to job sections, the reserved 'global' section is
206 always parsed and taken into account.
207
208 Fio has an internal allocator for shared memory called smalloc. It
209 allocates shared structures from this pool. The pool defaults to 1024k
210 in size, and can grow to 128 pools. If running large jobs with randommap
211 enabled it can run out of memory, in which case the --alloc-size switch
212 is handy for starting with a larger pool size. The backing store is
213 files in /tmp. Fio cleans up after itself, while it is running you
214 may see .fio_smalloc.* files in /tmp.
215
216
217 Job file
218 --------
219
220 See the HOWTO file for a more detailed description of parameters and what
221 they mean. This file contains the terse version. You can describe big and
222 complex setups with the command line, but generally it's a lot easier to
223 just write a simple job file to describe the workload. The job file format
224 is in the ini style format, as that is easy to read and write for the user.
225
226 The job file parameters are:
227
228         name=x          Use 'x' as the identifier for this job.
229         description=x   'x' is a text description of the job.
230         directory=x     Use 'x' as the top level directory for storing files
231         filename=x      Force the use of 'x' as the filename for all files
232                         in this thread. If not given, fio will make up
233                         a suitable filename based on the thread and file
234                         number.
235         rw=x            'x' may be: read, randread, write, randwrite,
236                         rw (read-write mix), randrw (read-write random mix)
237         rwmixcycle=x    Base cycle for switching between read and write
238                         in msecs.
239         rwmixread=x     'x' percentage of rw mix ios will be reads. If
240                         rwmixwrite is also given, the last of the two will
241                          be used if they don't add up to 100%.
242         rwmixwrite=x    'x' percentage of rw mix ios will be writes. See
243                         rwmixread.
244         rand_repeatable=x  The sequence of random io blocks can be repeatable
245                         across runs, if 'x' is 1.
246         size=x          Set file size to x bytes (x string can include k/m/g)
247         ioengine=x      'x' may be: aio/libaio/linuxaio for Linux aio,
248                         posixaio for POSIX aio, solarisaio for Solaris
249                         native async IO, windowsaio for Windows native async IO,
250                         sync for regular read/write io,
251                         psync for regular pread/pwrite io, vsync for regular
252                         readv/writev (with queuing emulation) mmap for mmap'ed
253                         io, syslet-rw for syslet driven read/write, splice for
254                         using splice/vmsplice, sg for direct SG_IO io, net
255                         for network io, rdma for RDMA io, or cpuio for a
256                         cycler burner load. sg only works on Linux on
257                         SCSI (or SCSI-like devices, such as usb-storage or
258                         sata/libata driven) devices. Fio also has a null
259                         io engine, which is mainly used for testing
260                         fio itself.
261
262         iodepth=x       For async io, allow 'x' ios in flight
263         overwrite=x     If 'x', layout a write file first.
264         nrfiles=x       Spread io load over 'x' number of files per job,
265                         if possible.
266         prio=x          Run io at prio X, 0-7 is the kernel allowed range
267         prioclass=x     Run io at prio class X
268         bs=x            Use 'x' for thread blocksize. May include k/m postfix.
269         bsrange=x-y     Mix thread block sizes randomly between x and y. May
270                         also include k/m postfix.
271         direct=x        1 for direct IO, 0 for buffered IO
272         thinktime=x     "Think" x usec after each io
273         rate=x          Throttle rate to x KB/sec
274         ratemin=x       Quit if rate of x KB/sec can't be met
275         ratecycle=x     ratemin averaged over x msecs
276         cpumask=x       Only allow job to run on CPUs defined by mask.
277         cpus_allowed=x  Like 'cpumask', but allow text setting of CPU affinity.
278         numa_cpu_nodes=x,y-z  Allow job to run on specified NUMA nodes' CPU.
279         numa_mem_policy=m:x,y-z  Setup numa memory allocation policy.
280                         'm' stands for policy, such as local, interleave,
281                         bind, prefer, local. 'x, y-z' are numa node(s) for
282                         memory allocation according to policy.
283         fsync=x         If writing with buffered IO, fsync after every
284                         'x' blocks have been written.
285         end_fsync=x     If 'x', run fsync() after end-of-job.
286         startdelay=x    Start this thread x seconds after startup
287         runtime=x       Terminate x seconds after startup. Can include a
288                         normal time suffix if not given in seconds, such as
289                         'm' for minutes, 'h' for hours, and 'd' for days.
290         offset=x        Start io at offset x (x string can include k/m/g)
291         invalidate=x    Invalidate page cache for file prior to doing io
292         sync=x          Use sync writes if x and writing buffered IO.
293         mem=x           If x == malloc, use malloc for buffers. If x == shm,
294                         use shared memory for buffers. If x == mmap, use
295                         anonymous mmap.
296         exitall         When one thread quits, terminate the others
297         bwavgtime=x     Average bandwidth stats over an x msec window.
298         create_serialize=x      If 'x', serialize file creation.
299         create_fsync=x  If 'x', run fsync() after file creation.
300         unlink          If set, unlink files when done.
301         loops=x         Run the job 'x' number of times.
302         verify=x        If 'x' == md5, use md5 for verifies. If 'x' == crc32,
303                         use crc32 for verifies. md5 is 'safer', but crc32 is
304                         a lot faster. Only makes sense for writing to a file.
305                         For other types of checksumming, see HOWTO.
306         stonewall       Wait for preceeding jobs to end before running.
307         numjobs=x       Create 'x' similar entries for this job
308         thread          Use pthreads instead of forked jobs
309         zonesize=x
310         zoneskip=y      Zone options must be paired. If given, the job
311                         will skip y bytes for every x read/written. This
312                         can be used to gauge hard drive speed over the entire
313                         platter, without reading everything. Both x/y can
314                         include k/m/g suffix.
315         read_iolog=x    Open and read io pattern from file 'x'. The file format
316                         is described in the HOWTO.
317         write_iolog=x   Write an iolog to file 'x' in the same format as iolog.
318                         The iolog options are exclusive, if both given the
319                         read iolog will be performed.  Specify a separate file
320                         for each job, otherwise the iologs will be interspersed
321                         and the file may be corrupt.
322         write_bw_log    Write a bandwidth log.
323         write_lat_log   Write a latency log.
324         lockmem=x       Lock down x amount of memory on the machine, to
325                         simulate a machine with less memory available. x can
326                         include k/m/g suffix.
327         nice=x          Run job at given nice value.
328         exec_prerun=x   Run 'x' before job io is begun.
329         exec_postrun=x  Run 'x' after job io has finished.
330         ioscheduler=x   Use ioscheduler 'x' for this job.
331         cpuload=x       For a CPU io thread, percentage of CPU time to attempt
332                         to burn.
333         cpuchunks=x     Split burn cycles into pieces of x usecs.
334
335
336
337 Client/server
338 ------------
339
340 Normally you would run fio as a stand-alone application on the machine
341 where the IO workload should be generated. However, it is also possible to
342 run the frontend and backend of fio separately. This makes it possible to
343 have a fio server running on the machine(s) where the IO workload should
344 be running, while controlling it from another machine.
345
346 To start the server, you would do:
347
348 fio --server=args
349
350 on that machine, where args defines what fio listens to. The arguments
351 are of the form 'type,hostname or IP,port'. 'type' is either 'ip' (or ip4)
352 for TCP/IP v4, 'ip6' for TCP/IP v6, or 'sock' for a local unix domain socket.
353 'hostname' is either a hostname or IP address, and 'port' is the port to
354 listen to (only valid for TCP/IP, not a local socket). Some examples:
355
356 1) fio --server
357
358    Start a fio server, listening on all interfaces on the default port (8765).
359
360 2) fio --server=ip:hostname,4444
361
362    Start a fio server, listening on IP belonging to hostname and on port 4444.
363
364 3) fio --server=ip6:::1,4444
365
366    Start a fio server, listening on IPv6 localhost ::1 and on port 4444.
367
368 4) fio --server=,4444
369
370    Start a fio server, listening on all interfaces on port 4444.
371
372 5) fio --server=1.2.3.4
373
374    Start a fio server, listening on IP 1.2.3.4 on the default port.
375
376 6) fio --server=sock:/tmp/fio.sock
377
378    Start a fio server, listening on the local socket /tmp/fio.sock.
379
380 When a server is running, you can connect to it from a client. The client
381 is run with:
382
383 fio --local-args --client=server --remote-args <job file(s)>
384
385 where --local-args are arguments that are local to the client where it is
386 running, 'server' is the connect string, and --remote-args and <job file(s)>
387 are sent to the server. The 'server' string follows the same format as it
388 does on the server side, to allow IP/hostname/socket and port strings.
389 You can connect to multiple clients as well, to do that you could run:
390
391 fio --client=server2 <job file(s)> --client=server2 <job file(s)>
392
393
394 Platforms
395 ---------
396
397 Fio works on (at least) Linux, Solaris, AIX, HP-UX, OSX, NetBSD, Windows
398 and FreeBSD.  Some features and/or options may only be available on some of
399 the platforms, typically because those features only apply to that platform
400 (like the solarisaio engine, or the splice engine on Linux).
401
402 Some features are not available on FreeBSD/Solaris even if they could be
403 implemented, I'd be happy to take patches for that. An example of that is
404 disk utility statistics and (I think) huge page support, support for that
405 does exist in FreeBSD/Solaris.
406
407 Fio uses pthread mutexes for signalling and locking and FreeBSD does not
408 support process shared pthread mutexes. As a result, only threads are
409 supported on FreeBSD. This could be fixed with sysv ipc locking or
410 other locking alternatives.
411
412 Other *BSD platforms are untested, but fio should work there almost out
413 of the box. Since I don't do test runs or even compiles on those platforms,
414 your mileage may vary. Sending me patches for other platforms is greatly
415 appreciated. There's a lot of value in having the same test/benchmark tool
416 available on all platforms.
417
418 Note that POSIX aio is not enabled by default on AIX. If you get messages like:
419
420     Symbol resolution failed for /usr/lib/libc.a(posix_aio.o) because:
421         Symbol _posix_kaio_rdwr (number 2) is not exported from dependent module /unix.
422
423 you need to enable POSIX aio. Run the following commands as root:
424
425     # lsdev -C -l posix_aio0
426         posix_aio0 Defined  Posix Asynchronous I/O
427     # cfgmgr -l posix_aio0
428     # lsdev -C -l posix_aio0
429         posix_aio0 Available  Posix Asynchronous I/O
430
431 POSIX aio should work now. To make the change permanent:
432
433     # chdev -l posix_aio0 -P -a autoconfig='available'
434         posix_aio0 changed
435
436
437 Author
438 ------
439
440 Fio was written by Jens Axboe <axboe@kernel.dk> to enable flexible testing
441 of the Linux IO subsystem and schedulers. He got tired of writing
442 specific test applications to simulate a given workload, and found that
443 the existing io benchmark/test tools out there weren't flexible enough
444 to do what he wanted.
445
446 Jens Axboe <axboe@kernel.dk> 20060905
447