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
  27 Binary packages
  28 ---------------
  29
  30 Debian:
  31 Starting with Debian "Squeeze", fio packages are part of the official
  32 Debian repository. http://packages.debian.org/search?keywords=fio
  33
  34 Ubuntu:
  35 Starting with Ubuntu 10.04 LTS (aka "Lucid Lynx"), fio packages are part
  36 of the Ubuntu "universe" repository.
  37 http://packages.ubuntu.com/search?keywords=fio
  38
  39 SUSE:
  40 Pascal Bleser <guru@unixtech.be> has fio RPMs in his repository for SUSE
  41 variants, you can find them here:
  42 http://linux01.gwdg.de/~pbleser/rpm-navigation.php?cat=System/fio
  43
  44 Red Hat, CentOS & Co:
  45 Dag Wieërs has RPMs for Red Hat related distros, find them here:
  46 http://dag.wieers.com/rpm/packages/fio/
  47
  48 Mandriva:
  49 Mandriva has integrated fio into their package repository, so installing
  50 on that distro should be as easy as typing 'urpmi fio'.
  51
  52 Solaris:
  53 Packages for Solaris are available from OpenCSW. Install their pkgutil
  54 tool (http://www.opencsw.org/get-it/pkgutil/) and then install fio via
  55 'pkgutil -i fio'.
  56
  57 Windows:
  58 Bruce Cran <bruce@cran.org.uk> has fio packages for Windows at
  59 http://www.bluestop.org/fio .
  60
  61
  62 Mailing list
  63 ------------
  64
  65 There's a mailing list associated with fio. It's meant for general
  66 discussion, bug reporting, questions, and development - basically anything
  67 that has to do with fio. An automated mail detailing recent commits is
  68 automatically sent to the list at most daily. The list address is
  69 fio@vger.kernel.org, subscribe by sending an email to
  70 majordomo@vger.kernel.org with
  71
  72 subscribe fio
  73
  74 in the body of the email. Archives can be found here:
  75
  76 http://www.spinics.net/lists/fio/
  77
  78 and archives for the old list can be found here:
  79
  80 http://maillist.kernel.dk/fio-devel/
  81
  82
  83 Building
  84 --------
  85
  86 Just type 'make' and 'make install'.
  87
  88 Note that GNU make is required. On BSD it's available from devel/gmake;
  89 on Solaris it's in the SUNWgmake package. On platforms where GNU make
  90 isn't the default, type 'gmake' instead of 'make'.
  91
  92 If your compile fails with an error like this:
  93
  94     CC gettime.o
  95 In file included from fio.h:23,
  96                  from gettime.c:8:
  97 os/os.h:15:20: error: libaio.h: No such file or directory
  98 In file included from gettime.c:8:
  99 fio.h:119: error: field 'iocb' has incomplete type
 100 make: *** [gettime.o] Error 1
 101
 102 Check that you have the libaio development package installed. On RPM
 103 based distros, it's typically called libaio-devel.
 104
 105
 106 Windows
 107 -------
 108
 109 On Windows Cygwin (http://www.cygwin.com) is required with at least
 110 devel/gcc4 and devel/make installed in order to build fio, and
 111 admin/cygrunsrv to run it. You can also install devel/git to fetch/update
 112 the source files. To create an MSI installer package put a copy of Cygwin
 113 in os\windows\fio, install WiX 3.6 from http://wix.sourceforge.net/releases/
 114 and run dobuild.cmd from the os/windows directory.
 115
 116 Before running fio you'll need to have a copy of cygserver running. Run
 117 "/usr/bin/cygserver-config" from an elevated Cygwin shell (i.e. launch the
 118 Cygwin shell under the Administrator account) to configure it. Once
 119 configured, run "net start cygserver" to start it, or type
 120 "/usr/sbin/cygserver &" in the Cygwin shell to start a local copy.
 121
 122 If fio exits with the message "Bad system call" it normally means that
 123 Cygserver isn't running.
 124
 125
 126 Command line
 127 ------------
 128
 129 $ fio
 130         --debug                 Enable some debugging options (see below)
 131         --output                Write output to file
 132         --timeout               Runtime in seconds
 133         --latency-log   Generate per-job latency logs
 134         --bandwidth-log Generate per-job bandwidth logs
 135         --minimal               Minimal (terse) output
 136         --version               Print version info and exit
 137         --help                  Print this page
 138         --cmdhelp=cmd   Print command help, "all" for all of them
 139         --showcmd               Turn a job file into command line options
 140         --readonly              Turn on safety read-only checks, preventing
 141                                         writes
 142         --eta=when              When ETA estimate should be printed
 143                                         May be "always", "never" or "auto"
 144         --section=name  Only run specified section in job file. Multiple
 145                                 sections can be specified.
 146         --alloc-size=kb Set smalloc pool to this size in kb (def 1024)
 147         --warnings-fatal Fio parser warnings are fatal
 148         --max-jobs              Maximum number of threads/processes to support
 149
 150
 151 Any parameters following the options will be assumed to be job files,
 152 unless they match a job file parameter. You can add as many as you want,
 153 each job file will be regarded as a separate group and fio will stonewall
 154 its execution.
 155
 156 The --readonly switch is an extra safety guard to prevent accidentally
 157 turning on a write setting when that is not desired. Fio will only write
 158 if rw=write/randwrite/rw/randrw is given, but this extra safety net can
 159 be used as an extra precaution. It will also enable a write check in the
 160 io engine core to prevent an accidental write due to a fio bug.
 161
 162 The debug switch allows adding options that trigger certain logging
 163 options in fio. Currently the options are:
 164
 165         process         Dump info related to processes
 166         file            Dump info related to file actions
 167         io                      Dump info related to IO queuing
 168         mem                     Dump info related to memory allocations
 169         blktrace        Dump info related to blktrace setup
 170         verify          Dump info related to IO verification
 171         all                     Enable all debug options
 172         random          Dump info related to random offset generation
 173         parse           Dump info related to option matching and parsing
 174         diskutil        Dump info related to disk utilization updates
 175         job:x           Dump info only related to job number x
 176         mutex           Dump info only related to mutex up/down ops
 177         profile         Dump info related to profile extensions
 178         time            Dump info related to internal time keeping
 179         ? or help       Show available debug options.
 180
 181 You can specify as many as you want, eg --debug=file,mem will enable
 182 file and memory debugging.
 183
 184 The section switch is meant to make it easier to ship a bigger job file
 185 instead of several smaller ones. Say you define a job file with light,
 186 moderate, and heavy parts. Then you can ask fio to run the given part
 187 only by giving it a --section=heavy command line option. The section
 188 option only applies to job sections, the reserved 'global' section is
 189 always parsed and taken into account.
 190
 191 Fio has an internal allocator for shared memory called smalloc. It
 192 allocates shared structures from this pool. The pool defaults to 1024k
 193 in size, and can grow to 128 pools. If running large jobs with randommap
 194 enabled it can run out of memory, in which case the --alloc-size switch
 195 is handy for starting with a larger pool size. The backing store is
 196 files in /tmp. Fio cleans up after itself, while it is running you
 197 may see .fio_smalloc.* files in /tmp.
 198
 199
 200 Job file
 201 --------
 202
 203 See the HOWTO file for a more detailed description of parameters and what
 204 they mean. This file contains the terse version. You can describe big and
 205 complex setups with the command line, but generally it's a lot easier to
 206 just write a simple job file to describe the workload. The job file format
 207 is in the ini style format, as that is easy to read and write for the user.
 208
 209 The job file parameters are:
 210
 211         name=x          Use 'x' as the identifier for this job.
 212         description=x   'x' is a text description of the job.
 213         directory=x     Use 'x' as the top level directory for storing files
 214         filename=x      Force the use of 'x' as the filename for all files
 215                         in this thread. If not given, fio will make up
 216                         a suitable filename based on the thread and file
 217                         number.
 218         rw=x            'x' may be: read, randread, write, randwrite,
 219                         rw (read-write mix), randrw (read-write random mix)
 220         rwmixcycle=x    Base cycle for switching between read and write
 221                         in msecs.
 222         rwmixread=x     'x' percentage of rw mix ios will be reads. If
 223                         rwmixwrite is also given, the last of the two will
 224                          be used if they don't add up to 100%.
 225         rwmixwrite=x    'x' percentage of rw mix ios will be writes. See
 226                         rwmixread.
 227         rand_repeatable=x  The sequence of random io blocks can be repeatable
 228                         across runs, if 'x' is 1.
 229         size=x          Set file size to x bytes (x string can include k/m/g)
 230         ioengine=x      'x' may be: aio/libaio/linuxaio for Linux aio,
 231                         posixaio for POSIX aio, solarisaio for Solaris
 232                         native async IO, windowsaio for Windows native async IO,
 233                         sync for regular read/write io,
 234                         psync for regular pread/pwrite io, vsync for regular
 235                         readv/writev (with queuing emulation) mmap for mmap'ed
 236                         io, syslet-rw for syslet driven read/write, splice for
 237                         using splice/vmsplice, sg for direct SG_IO io, net
 238                         for network io, or cpuio for a cycler burner load. sg
 239                         only works on Linux on SCSI (or SCSI-like devices, such
 240                         as usb-storage or sata/libata driven) devices. Fio also
 241                         has a null io engine, which is mainly used for testing
 242                         fio itself.
 243
 244         iodepth=x       For async io, allow 'x' ios in flight
 245         overwrite=x     If 'x', layout a write file first.
 246         nrfiles=x       Spread io load over 'x' number of files per job,
 247                         if possible.
 248         prio=x          Run io at prio X, 0-7 is the kernel allowed range
 249         prioclass=x     Run io at prio class X
 250         bs=x            Use 'x' for thread blocksize. May include k/m postfix.
 251         bsrange=x-y     Mix thread block sizes randomly between x and y. May
 252                         also include k/m postfix.
 253         direct=x        1 for direct IO, 0 for buffered IO
 254         thinktime=x     "Think" x usec after each io
 255         rate=x          Throttle rate to x KB/sec
 256         ratemin=x       Quit if rate of x KB/sec can't be met
 257         ratecycle=x     ratemin averaged over x msecs
 258         cpumask=x       Only allow job to run on CPUs defined by mask.
 259         cpus_allowed=x  Like 'cpumask', but allow text setting of CPU affinity.
 260         fsync=x         If writing with buffered IO, fsync after every
 261                         'x' blocks have been written.
 262         end_fsync=x     If 'x', run fsync() after end-of-job.
 263         startdelay=x    Start this thread x seconds after startup
 264         runtime=x       Terminate x seconds after startup. Can include a
 265                         normal time suffix if not given in seconds, such as
 266                         'm' for minutes, 'h' for hours, and 'd' for days.
 267         offset=x        Start io at offset x (x string can include k/m/g)
 268         invalidate=x    Invalidate page cache for file prior to doing io
 269         sync=x          Use sync writes if x and writing buffered IO.
 270         mem=x           If x == malloc, use malloc for buffers. If x == shm,
 271                         use shared memory for buffers. If x == mmap, use
 272                         anonymous mmap.
 273         exitall         When one thread quits, terminate the others
 274         bwavgtime=x     Average bandwidth stats over an x msec window.
 275         create_serialize=x      If 'x', serialize file creation.
 276         create_fsync=x  If 'x', run fsync() after file creation.
 277         unlink          If set, unlink files when done.
 278         loops=x         Run the job 'x' number of times.
 279         verify=x        If 'x' == md5, use md5 for verifies. If 'x' == crc32,
 280                         use crc32 for verifies. md5 is 'safer', but crc32 is
 281                         a lot faster. Only makes sense for writing to a file.
 282                         For other types of checksumming, see HOWTO.
 283         stonewall       Wait for preceeding jobs to end before running.
 284         numjobs=x       Create 'x' similar entries for this job
 285         thread          Use pthreads instead of forked jobs
 286         zonesize=x
 287         zoneskip=y      Zone options must be paired. If given, the job
 288                         will skip y bytes for every x read/written. This
 289                         can be used to gauge hard drive speed over the entire
 290                         platter, without reading everything. Both x/y can
 291                         include k/m/g suffix.
 292         iolog=x         Open and read io pattern from file 'x'. The file must
 293                         contain one io action per line in the following format:
 294                         rw, offset, length
 295                         where with rw=0/1 for read/write, and the offset
 296                         and length entries being in bytes.
 297         write_iolog=x   Write an iolog to file 'x' in the same format as iolog.
 298                         The iolog options are exclusive, if both given the
 299                         read iolog will be performed.  Specify a separate file
 300                         for each job, otherwise the iologs will be interspersed
 301                         and the file may be corrupt.
 302         write_bw_log    Write a bandwidth log.
 303         write_lat_log   Write a latency log.
 304         lockmem=x       Lock down x amount of memory on the machine, to
 305                         simulate a machine with less memory available. x can
 306                         include k/m/g suffix.
 307         nice=x          Run job at given nice value.
 308         exec_prerun=x   Run 'x' before job io is begun.
 309         exec_postrun=x  Run 'x' after job io has finished.
 310         ioscheduler=x   Use ioscheduler 'x' for this job.
 311         cpuload=x       For a CPU io thread, percentage of CPU time to attempt
 312                         to burn.
 313         cpuchunks=x     Split burn cycles into pieces of x usecs.
 314
 315
 316
 317 Platforms
 318 ---------
 319
 320 Fio works on (at least) Linux, Solaris, AIX, OSX, NetBSD, Windows and FreeBSD.
 321 Some features and/or options may only be available on some of the platforms,
 322 typically because those features only apply to that platform (like the
 323 solarisaio engine, or the splice engine on Linux).
 324
 325 Some features are not available on FreeBSD/Solaris even if they could be
 326 implemented, I'd be happy to take patches for that. An example of that is
 327 disk utility statistics and (I think) huge page support, support for that
 328 does exist in FreeBSD/Solaris.
 329
 330 Fio uses pthread mutexes for signalling and locking and FreeBSD does not
 331 support process shared pthread mutexes. As a result, only threads are
 332 supported on FreeBSD. This could be fixed with sysv ipc locking or
 333 other locking alternatives.
 334
 335 Other *BSD platforms are untested, but fio should work there almost out
 336 of the box. Since I don't do test runs or even compiles on those platforms,
 337 your mileage may vary. Sending me patches for other platforms is greatly
 338 appreciated. There's a lot of value in having the same test/benchmark tool
 339 available on all platforms.
 340
 341 Note that POSIX aio is not enabled by default on AIX. If you get messages like:
 342
 343     Symbol resolution failed for /usr/lib/libc.a(posix_aio.o) because:
 344         Symbol _posix_kaio_rdwr (number 2) is not exported from dependent module /unix.
 345
 346 you need to enable POSIX aio. Run the following commands as root:
 347
 348     # lsdev -C -l posix_aio0
 349         posix_aio0 Defined  Posix Asynchronous I/O
 350     # cfgmgr -l posix_aio0
 351     # lsdev -C -l posix_aio0
 352         posix_aio0 Available  Posix Asynchronous I/O
 353
 354 POSIX aio should work now. To make the change permanent:
 355
 356     # chdev -l posix_aio0 -P -a autoconfig='available'
 357         posix_aio0 changed
 358
 359
 360 Author
 361 ------
 362
 363 Fio was written by Jens Axboe <axboe@kernel.dk> to enable flexible testing
 364 of the Linux IO subsystem and schedulers. He got tired of writing
 365 specific test applications to simulate a given workload, and found that
 366 the existing io benchmark/test tools out there weren't flexible enough
 367 to do what he wanted.
 368
 369 Jens Axboe <axboe@kernel.dk> 20060905
 370