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 The http protocol also works, path is the same.
  20
  21 Snapshots are frequently generated and they include the git meta data as
  22 well. You can download them here:
  23
  24 http://brick.kernel.dk/snaps/
  25
  26 Pascal Bleser <guru@unixtech.be> has fio RPMs in his repository for
  27 SUSE variants, you can find them here:
  28
  29 http://linux01.gwdg.de/~pbleser/rpm-navigation.php?cat=System/fio
  30
  31 Dag Wieërs has RPMs for Red Hat related distros, find them here:
  32
  33 http://dag.wieers.com/rpm/packages/fio/
  34
  35 Mandriva has integrated fio into their package repository, so installing
  36 on that distro should be as easy as typing 'urpmi fio'.
  37
  38
  39 Mailing list
  40 ------------
  41
  42 There's a mailing list associated with fio. It's meant for general
  43 discussion, bug reporting, questions, and development - basically anything
  44 that has to do with fio. An automated mail detailing recent commits is
  45 automatically sent to the list at most daily. The list address is
  46 fio@vger.kernel.org, subscribe by sending an email to
  47 majordomo@vger.kernel.org with
  48
  49 subscribe fio
  50
  51 in the body of the email. There is no archive for the new list yet,
  52 archives for the old list can be found here:
  53
  54 http://maillist.kernel.dk/fio-devel/
  55
  56
  57 Building
  58 --------
  59
  60 Just type 'make' and 'make install'. If on FreeBSD, for now you have to
  61 specify the FreeBSD Makefile with -f and use gmake (not make), eg:
  62
  63 $ gmake -f Makefile.Freebsd && gmake -f Makefile.FreeBSD install
  64
  65 Likewise with OpenSolaris, use the Makefile.solaris to compile there.
  66 The OpenSolaris make should work fine. This might change in the
  67 future if I opt for an autoconf type setup.
  68
  69 If your compile fails with an error like this:
  70
  71     CC gettime.o
  72 In file included from fio.h:23,
  73                  from gettime.c:8:
  74 os/os.h:15:20: error: libaio.h: No such file or directory
  75 In file included from gettime.c:8:
  76 fio.h:119: error: field 'iocb' has incomplete type
  77 make: *** [gettime.o] Error 1
  78
  79 Check that you have the libaio development package installed. On RPM
  80 based distros, it's typically called libaio-devel.
  81
  82
  83 Command line
  84 ------------
  85
  86 $ fio
  87         --debug         Enable some debugging options (see below)
  88         --output        Write output to file
  89         --timeout       Runtime in seconds
  90         --latency-log   Generate per-job latency logs
  91         --bandwidth-log Generate per-job bandwidth logs
  92         --minimal       Minimal (terse) output
  93         --version       Print version info and exit
  94         --help          Print this page
  95         --cmdhelp=cmd   Print command help, "all" for all of them
  96         --showcmd       Turn a job file into command line options
  97         --readonly      Turn on safety read-only checks, preventing writes
  98         --eta=when      When ETA estimate should be printed
  99                         May be "always", "never" or "auto"
 100         --section=name  Only run specified section in job file
 101         --alloc-size=kb Set smalloc pool to this size in kb (def 1024)
 102
 103
 104 Any parameters following the options will be assumed to be job files,
 105 unless they match a job file parameter. You can add as many as you want,
 106 each job file will be regarded as a separate group and fio will stonewall
 107 its execution.
 108
 109 The --readonly switch is an extra safety guard to prevent accidentically
 110 turning on a write setting when that is not desired. Fio will only write
 111 if rw=write/randwrite/rw/randrw is given, but this extra safety net can
 112 be used as an extra precaution. It will also enable a write check in the
 113 io engine core to prevent an accidental write due to a fio bug.
 114
 115 The debug switch allows adding options that trigger certain logging
 116 options in fio. Currently the options are:
 117
 118         process         Dump info related to processes
 119         file            Dump info related to file actions
 120         io              Dump info related to IO queuing
 121         mem             Dump info related to memory allocations
 122         blktrace        Dump info related to blktrace setup
 123         verify          Dump info related to IO verification
 124         all             Enable all debug options
 125         random          Dump info related to random offset generation
 126         parse           Dump info related to option matching and parsing
 127         diskutil        Dump info related to disk utilization updates
 128         job:x           Dump info only related to job number x
 129         mutex           Dump info only related to mutex up/down ops
 130         profile         Dump info related to profile extensions
 131         time            Dump info related to internal time keeping
 132         ? or help       Show available debug options.
 133
 134 You can specify as many as you want, eg --debug=file,mem will enable
 135 file and memory debugging.
 136
 137 The section switch is meant to make it easier to ship a bigger job file
 138 instead of several smaller ones. Say you define a job file with light,
 139 moderate, and heavy parts. Then you can ask fio to run the given part
 140 only by giving it a --section=heavy command line option. The section
 141 option only applies to job sections, the reserved 'global' section is
 142 always parsed and taken into account.
 143
 144 Fio has an internal allocator for shared memory called smalloc. It
 145 allocates shared structures from this pool. The pool defaults to 1024k
 146 in size, and can grow to 128 pools. If running large jobs with randommap
 147 enabled it can run out of memory, in which case the --alloc-size switch
 148 is handy for starting with a larger pool size. The backing store is
 149 files in /tmp. Fio cleans up after itself, while it is running you
 150 may see .fio_smalloc.* files in /tmp.
 151
 152
 153 Job file
 154 --------
 155
 156 See the HOWTO file for a more detailed description of parameters and what
 157 they mean. This file contains the terse version. You can describe big and
 158 complex setups with the command line, but generally it's a lot easier to
 159 just write a simple job file to describe the workload. The job file format
 160 is in the ini style format, as that is easy to read and write for the user.
 161
 162 The job file parameters are:
 163
 164         name=x          Use 'x' as the identifier for this job.
 165         description=x   'x' is a text description of the job.
 166         directory=x     Use 'x' as the top level directory for storing files
 167         filename=x      Force the use of 'x' as the filename for all files
 168                         in this thread. If not given, fio will make up
 169                         a suitable filename based on the thread and file
 170                         number.
 171         rw=x            'x' may be: read, randread, write, randwrite,
 172                         rw (read-write mix), randrw (read-write random mix)
 173         rwmixcycle=x    Base cycle for switching between read and write
 174                         in msecs.
 175         rwmixread=x     'x' percentage of rw mix ios will be reads. If
 176                         rwmixwrite is also given, the last of the two will
 177                          be used if they don't add up to 100%.
 178         rwmixwrite=x    'x' percentage of rw mix ios will be writes. See
 179                         rwmixread.
 180         rand_repeatable=x  The sequence of random io blocks can be repeatable
 181                         across runs, if 'x' is 1.
 182         size=x          Set file size to x bytes (x string can include k/m/g)
 183         ioengine=x      'x' may be: aio/libaio/linuxaio for Linux aio,
 184                         posixaio for POSIX aio, solarisaio for Solaris
 185                         native async IO, sync for regular read/write io,
 186                         psync for regular pread/pwrite io, vsync for regular
 187                         readv/writev (with queuing emulation) mmap for mmap'ed
 188                         io, syslet-rw for syslet driven read/write, splice for
 189                         using splice/vmsplice, sg for direct SG_IO io, net
 190                         for network io, or cpuio for a cycler burner load. sg
 191                         only works on Linux on SCSI (or SCSI-like devices, such
 192                         as usb-storage or sata/libata driven) devices. Fio also
 193                         has a null io engine, which is mainly used for testing
 194                         fio itself.
 195
 196         iodepth=x       For async io, allow 'x' ios in flight
 197         overwrite=x     If 'x', layout a write file first.
 198         nrfiles=x       Spread io load over 'x' number of files per job,
 199                         if possible.
 200         prio=x          Run io at prio X, 0-7 is the kernel allowed range
 201         prioclass=x     Run io at prio class X
 202         bs=x            Use 'x' for thread blocksize. May include k/m postfix.
 203         bsrange=x-y     Mix thread block sizes randomly between x and y. May
 204                         also include k/m postfix.
 205         direct=x        1 for direct IO, 0 for buffered IO
 206         thinktime=x     "Think" x usec after each io
 207         rate=x          Throttle rate to x KB/sec
 208         ratemin=x       Quit if rate of x KB/sec can't be met
 209         ratecycle=x     ratemin averaged over x msecs
 210         cpumask=x       Only allow job to run on CPUs defined by mask.
 211         cpus_allowed=x  Like 'cpumask', but allow text setting of CPU affinity.
 212         fsync=x         If writing with buffered IO, fsync after every
 213                         'x' blocks have been written.
 214         end_fsync=x     If 'x', run fsync() after end-of-job.
 215         startdelay=x    Start this thread x seconds after startup
 216         runtime=x       Terminate x seconds after startup. Can include a
 217                         normal time suffix if not given in seconds, such as
 218                         'm' for minutes, 'h' for hours, and 'd' for days.
 219         offset=x        Start io at offset x (x string can include k/m/g)
 220         invalidate=x    Invalidate page cache for file prior to doing io
 221         sync=x          Use sync writes if x and writing buffered IO.
 222         mem=x           If x == malloc, use malloc for buffers. If x == shm,
 223                         use shared memory for buffers. If x == mmap, use
 224                         anonymous mmap.
 225         exitall         When one thread quits, terminate the others
 226         bwavgtime=x     Average bandwidth stats over an x msec window.
 227         create_serialize=x      If 'x', serialize file creation.
 228         create_fsync=x  If 'x', run fsync() after file creation.
 229         unlink          If set, unlink files when done.
 230         loops=x         Run the job 'x' number of times.
 231         verify=x        If 'x' == md5, use md5 for verifies. If 'x' == crc32,
 232                         use crc32 for verifies. md5 is 'safer', but crc32 is
 233                         a lot faster. Only makes sense for writing to a file.
 234                         For other types of checksumming, see HOWTO.
 235         stonewall       Wait for preceeding jobs to end before running.
 236         numjobs=x       Create 'x' similar entries for this job
 237         thread          Use pthreads instead of forked jobs
 238         zonesize=x
 239         zoneskip=y      Zone options must be paired. If given, the job
 240                         will skip y bytes for every x read/written. This
 241                         can be used to gauge hard drive speed over the entire
 242                         platter, without reading everything. Both x/y can
 243                         include k/m/g suffix.
 244         iolog=x         Open and read io pattern from file 'x'. The file must
 245                         contain one io action per line in the following format:
 246                         rw, offset, length
 247                         where with rw=0/1 for read/write, and the offset
 248                         and length entries being in bytes.
 249         write_iolog=x   Write an iolog to file 'x' in the same format as iolog.
 250                         The iolog options are exclusive, if both given the
 251                         read iolog will be performed.
 252         write_bw_log    Write a bandwidth log.
 253         write_lat_log   Write a latency log.
 254         lockmem=x       Lock down x amount of memory on the machine, to
 255                         simulate a machine with less memory available. x can
 256                         include k/m/g suffix.
 257         nice=x          Run job at given nice value.
 258         exec_prerun=x   Run 'x' before job io is begun.
 259         exec_postrun=x  Run 'x' after job io has finished.
 260         ioscheduler=x   Use ioscheduler 'x' for this job.
 261         cpuload=x       For a CPU io thread, percentage of CPU time to attempt
 262                         to burn.
 263         cpuchunks=x     Split burn cycles into pieces of x usecs.
 264
 265
 266
 267 Platforms
 268 ---------
 269
 270 Fio works on (at least) Linux, Solaris, and FreeBSD. Some features and/or
 271 options may only be available on some of the platforms, typically because
 272 those features only apply to that platform (like the solarisaio engine, or
 273 the splice engine on Linux).
 274
 275 Some features are not available on FreeBSD/Solaris even if they could be
 276 implemented, I'd be happy to take patches for that. An example of that is
 277 disk utility statistics and (I think) huge page support, support for that
 278 does exist in FreeBSD/Solaris.
 279
 280 Fio uses pthread mutexes for signalling and locking and FreeBSD does not
 281 support process shared pthread mutexes. As a result, only threads are
 282 supported on FreeBSD. This could be fixed with sysv ipc locking or
 283 other locking alternatives.
 284
 285 Other *BSD platforms are untested, but fio should work there almost out
 286 of the box. Since I don't do test runs or even compiles on those platforms,
 287 your mileage may vary. Sending me patches for other platforms is greatly
 288 appreciated. There's a lot of value in having the same test/benchmark tool
 289 available on all platforms.
 290
 291
 292
 293 Author
 294 ------
 295
 296 Fio was written by Jens Axboe <axboe@kernel.dk> to enable flexible testing
 297 of the Linux IO subsystem and schedulers. He got tired of writing
 298 specific test applications to simulate a given workload, and found that
 299 the existing io benchmark/test tools out there weren't flexible enough
 300 to do what he wanted.
 301
 302 Jens Axboe <axboe@kernel.dk> 20060905
 303