fio使⽤指南（最全的参数说明）
这个⽂档是对fio-2.0.9 HOWTO⽂档的翻译，fio的参数太多了，翻译这个⽂档时并没有每⼀个参数的功能和使⽤⽅法，只有少量参数做了试验，⼤部分的参数采⽤的是根据字⾯翻译或是个⼈理解的翻译，必然有些出⼊，先发出来，以后有使⽤的时候再被充和修改。在另⼀个⽂档中会对fio⾃带的实例进⾏分析，可能会更为清晰⼀些。
fio这个⼯具实在太强⼤了，列举⼀下他的NB之处吧
1）⽀持⼗⼏种存储引擎，可以⾃定义
2）⾃带做图⼯具，调⽤gnuplot做图
3）⽀持⼏乎所有的存储描述参数
4）⼤量对CPU，内存，进程/线程，⽂件，IO特性的配置
5）压缩，trace回放，。。。这些都包含，灵活的配置
简介
fio最初是⽤来节省为特定负载写专门测试程序，或是进⾏性能测试，或是到和重现bug的时间。写这么⼀个测试应⽤是⾮常浪费时间的。因此需要⼀个⼯具来模拟给定的io负载，⽽不⽤重复的写⼀个⼜⼀个的特定的测试程序。但是test负载很难定义。因为可能会产⽣很多进程或线程，他们每⼀个都⽤他们⾃⼰的⽅式产⽣io。fio需要⾜够灵活得来模拟这些case。
典型的fio的⼯作过程
1）写⼀个job⽂件来描述要访真的io负载。⼀个job⽂件可以控制产⽣任意数⽬的线程和⽂件。典型的job⽂件有⼀个global段（定义共享参数），⼀个或多少job段（描述具体要产⽣的job）。
2）运⾏时，fio从⽂件读这些参数，做处理，并根据这些参数描述，启动这些访真线程/进程
运⾏fio
运⾏⽅式：
$fio job_file
它会根据job_file的内容来运⾏。你可以在命令⾏中指定多个job file，fio进串⾏化运⾏这些⽂件。相当于在同⼀个job file不同的section之间使⽤了stonewall参数。
如果某个job file只包含⼀个job，可以在命令⾏中给出参数，来直接运⾏，不再需要读取job file。命令⾏参数同job file参数的格式是⼀样的。⽐如，在job file中的参数iodepth=2，在命令⾏中可以写为–iodepth 2 或是 –iodepth=2.
fio不需要使⽤root来⽀⾏，除⾮使⽤到的⽂件或是设备需要root权限。⼀些选项可能会被限制，⽐如内存锁，io调度器切换，或
是nice value降级。
job⽂件格式
job file格式采⽤经典的ini⽂件，[]中的值表⽰job name，可以采⽤任意的ASCII字符，‘global’除外，global有特殊的意义。Global section描述了job file中各个job的默认配置值。⼀个job section可以覆盖global section中的参数，⼀个job file可以包含⼏个global section.⼀个job只会受到它上⾯的global section的影响。‘;’和‘#’可以⽤作注释
两个进程，分别从⼀个从128MB⽂件中，随机读的job file.
;–start job file–
[global]
rw=randread
size=128m
[job1]
[job2]
;–end job file–
job1和job2 section是空的，因为所有的描述参数是共享的。没有给出filename=选项，fio会为每⼀个job创建⼀个⽂件名，如果⽤命令写，则是：
$fio –name=global –rw=randread –size=128m –name=job1 –name=job2
多个进程随机写⽂件的实例
;–start job file –
[random-writers]
ioengine=libaio
iodepth=4
rw=randwrite
bs=32k
direct=0
size=64m
numjobs=4
;–end job file–
没有global section，只有⼀个job section.
上⼀个实例的说明：采⽤async，每⼀个⽂件的队列长度为4，采⽤随机写，采⽤32k的块，采⽤⾮direct io，共有4个进程，每个进程随机写64M的⽂件。也可以采⽤下⾯的命令
$fio –name=random-writers –ioengine=libaio –iodepth=4 –rw=randwrite –bs=32k –direct=0 –size=64m –numjobs=4
环境变量
在job file中⽀持环境变量扩展。类似于${VARNAME}可以作为选项的值（在=号右边）。
实例：
$SIZE=64m NUMJOBS=4 fio jobfile,fio
;–start job files–
[random-writers]
rw=randwrite
size=${SIZE}
numjobs=${NUMJOBS}
;–end job file–
将被扩展为
；
–start job file–
[random-writers]
rw=randwrite
size=64m
numjobs=4
;–end job file–
保留keywords
fio有⼀些保留keywords，在内部将其替换成合适的值，这些keywords是：
$pagesize 当前系统的页⼤⼩
$mb_memory 系统的总内存的⼤⼩，以MB为单位
$ncpus 在线有效的cpu数
这引起在命令⾏中和job file中都可以⽤，当job运⾏的时候，会⾃动的⽤当前系统的徝进⾏替换。⽀持简单的数学计算，如：
size=8*$mb_memory
类型
str 字符串
time时间（int)
int 整数
bool
irange 整数范围
float_list 符点数列
⼀个job包含的基本的参数
1）IO类型
向⽂件发起的IO类型。
<1>readwrite=str,rw=str
read 顺序读
write 顺序写
randwrite 随机写
randread 随机读
rw,readwrite 顺序混合读写
randrw 随机混合读写
[参数备注]
对于混合io类型，混认是50%的读，50%的写，对于特定的io类型，因为速度可能不同，结果可能会有稍有偏差.
通过在在str之后加“:<nr>”可以配置在执⾏⼀下获取offset操作之前要执⾏的IO次
数。For a random read, it would lik ’rw=randread:8′ for passing in an offset modifier with a value of 8.如果后缀⽤于顺序IO类型的话，，那么将在每次IO之后，将这个值加到产⽣的offset之后。e.g. rw=write:4k每次写之后将会跳过4K。它将顺序的IO转化为带有洞的顺序IO。参
考‘rw_sequencer’选项。
<2>rw_sequencer=str
如果rw=<str>后有offset修饰的话，这个选项可以控制这个数字<nr>如何修饰产⽣的IO offset.可以接收的值是：
sequential 产⽣顺序的offset
identical 产⽣相同的offset
[参数备注]
‘sequential’仅⽤于随机IO。通常情况下，fio在每次IO之后，将会⽣成⼀个新的随机IO。e.g.rw=randread:8，将会在每8次IO之后执⾏seek，⽽不是每次IO之后。顺序IO已经是顺序的，再设置为‘sequential’将不会产⽣任何不同。‘identical’会产⽣同‘sequential’相似的⾏为，只是它会连续产⽣8次相同的offset，然后⽣成⼀个新的offset.
2）block size
产⽣的IO单元的⼤⼩，可以是⼀个孤⽴的值，也可以是⼀个范围。
<1>blocksize=int,bs=int
单次IO的block size，默认为4k。如果是单个值的话，将会对读写都⽣效。如果是⼀个逗号，再跟⼀个int值的话，则是仅对于写有效。也就是说，格式可以是bs=read_end_write或是bs=read,write。e.g. bs=4k,8k读使⽤4k的块，写使⽤8k的块。e.g.bs=,8k将使得写采⽤8k的块，读采⽤默认的值。
3）IO size
将会读/写多少数据
<1>size=int
这个job IO总共要传输的数据的⼤⼩。FIO将会执⾏到所有的数据传输完成，除⾮设定了运⾏时间（‘runtime’选项）。除⾮有特定的‘nrfiles’选项和‘filesize’选项被设置，fio将会在job定义的⽂件中平分这个⼤⼩。如果这个值不设置的话，fio将会使⽤这个⽂件或设备的总⼤⼩。如果这些⽂件不存在的话，size选项⼀定要给出。也可以给出⼀个1到100的百分⽐。e.g. size=20%，fio将会使⽤给定的⽂件或设备的20%的空间。
4）IO引擎
发起IO的⽅式。
<1>ioengine=str
定义job向⽂件发起IO的⽅式
sync 基本的read,write.lseek⽤来作定位
psync 基本的pread,pwrite
vsync 基本的readv,writev
libaio 专有的异步IO。仅⽀持⾮buffered IO的队列⾏为。
posixaio glibc posix异步IO
solarisaio solaris独有的异步IO
windowsaio windows独有的异步IO
mmap ⽂件通过内存映射到⽤户空间，使⽤memcpy写⼊和读出数据
splice 使⽤splice和vmsplice在⽤户空间和内核之间传输数据
syslet-rw 使⽤syslet 系统调⽤来构造普通的read/write异步IO
sg SCSI generic sg v3 io.可以是使⽤SG_IO ioctl来同步，或是⽬标是⼀个sg字符设备，我们使⽤read和write执⾏异步IO
null 不传输任何数据，只是伪装成这样。主要⽤于训练使⽤fio，或是基本debug/test的⽬的。
net 根据给定的host:port通过⽹络传输数据。根据具体的协议，hostname,port,listen,filename这些选项将被⽤来说明建⽴哪种连接，协议选项将决定哪种协议被使⽤。
netsplice 像net，但是使⽤splic/vmsplice来映射数据和发送/接收数据。
cpuio 不传输任何的数据，但是要根据cpuload=和cpucycle=选项占⽤CPU周期.e.g. cpuload=85将使⽤job不做任何的实际IO，但要占
⽤85%的CPU周期。在SMP机器上，使⽤numjobs=<no_of_cpu>来获取需要的CPU，因为cpuload仅会载⼊单个CPU，然后占⽤需要的⽐例。
guasi GUASI IO引擎是⼀般的⽤于异步IO的⽤户空间异步系统调⽤接⼝
rdma RDMA I/O引擎⽀持RDMA内存语义（RDMA_WRITE/RDMA_READ）和通道主义(Send/Recv）⽤于InfiniBand,RoCE和iWARP协议external 指明要调⽤⼀个外部的IO引擎（⼆进制⽂件）。e.g. ioengine=external:/tmp/foo.o将载⼊/tmp下的foo.o这个IO引擎
5）IO depth
如果IO引擎是异步的，这个指定我们需要保持的队列深度
<1>iodepth=int
加于⽂件之上的保持的IO单元。默认对于每个⽂件来说是1，可以设置⼀个更⼤的值来提供并发度。iodepth⼤于1不会影响同步IO引擎（除⾮verify_async这个选项被设置）。even async engines may impose OS restrictions causing the desired depth not to be achieved.这会
在Linux使⽤libaio并且设置direct=1的时候发⽣，因为buffered io在OS中不是异步的。在外部通过类似于iostat这些⼯具来观察队列深度来保证这个IO队列深度是我们想要的。这个可以参考褚霸的博客blog.yufeng.info/archives/2104
6）IO type
<1>direct=bool
true，则标明采⽤non-buffered io.同O_DIRECT效果⼀样。ZFS和Solaris不⽀持direct io，在windows同步IO引擎不⽀持direct io
<2>buffered=bool
true，则标明采⽤buffered io。是direct的反义词，默认是true
7）Num files
负载将分发到⼏个⽂件之中
<1>nrfiles=int
⽤于这个job的⽂件数⽬，默认为1
<2>openfiles=int
在同⼀时间可以同时打开的⽂件数⽬，默认同nrfiles相等，可以设置⼩⼀些，来限制同时打开的⽂件数⽬。
8）Num threads
<1>numjobs=int
创建特定数⽬的job副本。可能是创建⼤量的线程/进程来执⾏同⼀件事。我们将这样⼀系列的job，看作⼀个特定的group
详细参数：
<1>name=str
job名，⽤于输出信息⽤的名字。如果不设置的话，fio输出信息时将采⽤job name，如果设置的话，将⽤设置的名字。在命令⾏中，这个参数有特殊的作⽤，标明⼀个新job的开始。
<2>description=str
job的说明信息，在job运⾏的时候不起作⽤，只是在输出⽂件描述信息的时候才起作⽤。
<3>directory=str
使⽤的⽂件的路径前缀，默认是./
<4>filename=str
⼀般情况下，fio会根据job名，线程号，⽂件名来产⽣⼀个⽂件名。如果，想在多个job之间共享同⼀个⽂件的话，可以设定⼀个名字来代替默认的名字.如果ioengine是‘net’的话，⽂件名则是以这种格式=host,port,protocol.如果ioengine是基于⽂件的话，可以通过‘:’分割来设定⼀系列的⽂件。e.g. filename=/dev/sda:/dev/sdb 希望job打开/dev/sda和/dev/sdb作为两个⼯作⽂件。
<5>opendir=str
让fio递归的添加⽬录下和⼦⽬录下的所有⽂件。
<6>lockfile=str
fio在⽂件上执⾏IO之前默认是不锁⽂件的，这样的话，当有多个线程在此⽂件上执⾏IO的话，会造成结果的不⼀致。这个选项可以⽤来共享⽂件的负载，⽀持的锁类型：
none 默认不使⽤锁
exclusive 排它锁
readwrite 读写锁
在后⾯可以加⼀个数字后缀，如果设置的话，每⼀个线程将会执⾏这个数字指定的IO后才会放弃锁，因为锁的开销是⽐较⼤的，所以这种⽅式可以加速IO。
<7>kb_base=int
size换算单位，1000/1024，默认为1024
<8>randrepeat=bool
对于随机IO负载，配置⽣成器的种⼦，使得路径是可以预估的，使得每次重复执⾏⽣成的序列是⼀样的。
<9>use_os_rand=bool
fio可以使⽤的随机数产⽣器，也可以使⽤fio内部的随机数产⽣器（基于tausworthe），默认是采⽤fio内部的产⽣器，质量更数，速度更快。
<7>fallocate=str
如何准备测试⽂件
none 不执⾏预分配空间
posix 通过posix_fallocate()预分配空间
keep 通过fallocate()（设置FALLOC_FL_KEEP_SIZE）预分配空间
0 none的别名，出于兼容性
1 posix的别名，出于兼容性
并不是在所有的平台上都有效，‘keep’仅在linux上有效，ZFS不⽀持。默认为‘posix’
<8>fadvise_hint=bool
默认fio将使⽤fadvise()来告知内核fio要产⽣的IO类型，如果不想告诉kernel来执⾏⼀些特定的IO类型的话，可⾏关闭这个选项。如果设置的
话，fio将使⽤POSIX_FADV_SEWUENTIAL来作顺序IO，使⽤POSIX_FADV_RANDOM来做随机IO
<9>filesize=int
单个⽂件的⼤⼩，可以是⼀个范围，在这种情况下，fio将会在⼀个范围内选择⼀个⼤⼩来决定单个⽂件⼤⼩，如果没有设置的话，所有的⽂
件将会是同样的⼤⼩。
<10>fill_device=bool,fill_fs=bool
填满空间直到达到终⽌条件ENOSPC，只对顺序写有意义。对于读负载，⾸⾏要填满挂载点，然后再启动IO，对于裸设备结点，这个设置
则没有什么意义，因为，它的⼤⼩已被被⽂件系统知道了，此外写的超出⽂件将不会返回ENOSPC.
<11>blockalign=int,ba=int
配置随机io的对齐边界。默认是与blocksize的配置⼀致，对于direct_io，最⼩为512b，因为它与依赖的硬件块⼤⼩，对于使⽤⽂件的随
机map来说，这个选项不起作⽤。
<14>blocksize_range=irange,bsrange=irange
不再采⽤单⼀的块⼤⼩，⽽是定义⼀个范围，fio将采⽤混合io块⼤⼩.IO单元⼤⼩⼀般是给定最⼩值的备数。同时应⽤于读写，当然也可以通
过‘,’来隔开分别配置读写。
<15>bssplit=str
可以更为精确的控制产⽣的block size.这个选项可以⽤来定义各个块⼤⼩所占的权重.格式是
bssplit=blocksize/percentage;blocksize/percentage
bssplit=4k/10:64k/50;32k/40
产⽣的这样的负载：50% 64k的块，10% 4k的块, 40% 32k的块
可以分别为读和写来设置
< bssplit=2k/50:4k/50,4k/90:8k/10
产⽣这样的负载：读（50% 64k的块，50% 4k的块），写（90% 4k的块, 10% 8k的块）
<16>blocksize_unaligned,bs_unaligned
如果这个选项被设置的，在bsrange范围内的⼤⼩都可以产⽣，这个选项对于direct io没有作⽤，因为对于direct io⾄少需要扇区对齐
<17>zero_buffers
如果这个选项设置的话，IO buffer全部位将被初始为0，如果没有置位的话，将会是随机数.
<18>refill_buffers
如果这个选项设置的话，fio将在每次submit之后都会将重新填满IO buffer，默认都会在初始是填满，以后重复利⽤。这个选项只有
在zero_buffers没有设置的话，这个选项才有作⽤。
<19>scramble_buffer=bool
如果refilee_buffers成本太⾼的话，但是负载要求不使⽤重复数据块，设置这个选项的话，可以轻微的改动IO buffer内容，这种⽅法骗不过聪
明的块压缩，但是可以骗过⼀些简单的算法。
<20>buffer_compress_percentage=int
如果这个设置的话，fio将会尝试提供可以压缩到特定级别的Buffer内容。FIO是能完提供混合的0和随机数来实现
的。Note that this is per block size unit, for file/disk wide compression level that matches this setting, you’ll also want to set refill_buffers.
<21>buffer_compress_chunk=int
<22>file_service_type=str
fio切换job时，如何选择⽂件，⽀持下⾯的选项
random 随机选择⼀个⽂件
roundrobin 循环使⽤打开的⽂件，默认
sequential 完成⼀个⽂件后，再移动到下⼀个⽂件
这个选项可以加后缀数字，标明切换到下⼀个新的频繁程度。
< random:4 每4次IO后，将会切换到⼀下随机的⽂件
<23>iodepth_batch_submit=int,iodepth_batch=int
这个定义了⼀次性提交⼏个IO，默认是1，意味着⼀旦准备好就提交IO，这个选项可以⽤来⼀次性批量提交IO
<24>iodepth_batch_complete=int
这个选项定义了⼀次取回多少个IO，如果定义为1的话，意味着我们将向内核请求最⼩
为1个IO.The IO retrieval will on until we hit the limit set by iodetph_low.If this variable is set to 0, then fi will always check for completed events befo
<25>iodepth_low=int
这个⽔位标志标明什么时候开始重新填充这个队列，默认是同iodepth是⼀样的，意味着，每时每刻都
在尝试填满这个队列。如果iodepth设
random翻译置为16，⽽iodepth设置为4的话，那么fio将等到depth下降到4才开始重新填充
<26>offset=int
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