usr.sbin/diskinfo/diskinfo.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2003 Poul-Henning Kamp
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  * 3. The names of the authors may not be used to endorse or promote
  14  *    products derived from this software without specific prior written
  15  *    permission.
  16  *
  17  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  18  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  19  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  20  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  21  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  22  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  23  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  24  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  25  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  26  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  27  * SUCH DAMAGE.
  28  *
  29  * $FreeBSD$
  30  */
  31
  32 #include <stdio.h>
  33 #include <stdint.h>
  34 #include <stdlib.h>
  35 #include <unistd.h>
  36 #include <errno.h>
  37 #include <fcntl.h>
  38 #include <libutil.h>
  39 #include <paths.h>
  40 #include <err.h>
  41 #include <sys/disk.h>
  42 #include <sys/time.h>
  43
  44 static void
  45 usage(void)
  46 {
  47         fprintf(stderr, "usage: diskinfo [-ctv] disk ...\n");
  48         exit (1);
  49 }
  50
  51 static int opt_c, opt_t, opt_v;
  52
  53 static void speeddisk(int fd, off_t mediasize, u_int sectorsize);
  54 static void commandtime(int fd, off_t mediasize, u_int sectorsize);
  55
  56 int
  57 main(int argc, char **argv)
  58 {
  59         int i, ch, fd, error;
  60         char buf[BUFSIZ];
  61         off_t   mediasize;
  62         u_int   sectorsize, fwsectors, fwheads;
  63
  64         while ((ch = getopt(argc, argv, "ctv")) != -1) {
  65                 switch (ch) {
  66                 case 'c':
  67                         opt_c = 1;
  68                         opt_v = 1;
  69                         break;
  70                 case 't':
  71                         opt_t = 1;
  72                         opt_v = 1;
  73                         break;
  74                 case 'v':
  75                         opt_v = 1;
  76                         break;
  77                 default:
  78                         usage();
  79                 }
  80         }
  81         argc -= optind;
  82         argv += optind;
  83
  84         if (argc < 1)
  85                 usage();
  86
  87         for (i = 0; i < argc; i++) {
  88                 fd = open(argv[i], O_RDONLY);
  89                 if (fd < 0 && errno == ENOENT && *argv[i] != '/') {
  90                         sprintf(buf, "%s%s", _PATH_DEV, argv[i]);
  91                         fd = open(buf, O_RDONLY);
  92                 }
  93                 if (fd < 0)
  94                         err(1, argv[i]);
  95                 error = ioctl(fd, DIOCGMEDIASIZE, &mediasize);
  96                 if (error)
  97                         err(1, "%s: ioctl(DIOCGMEDIASIZE) failed, probably not a disk.", argv[i]);
  98                 error = ioctl(fd, DIOCGSECTORSIZE, &sectorsize);
  99                 if (error)
 100                         err(1, "%s: DIOCGSECTORSIZE failed, probably not a disk.", argv[i]);
 101                 error = ioctl(fd, DIOCGFWSECTORS, &fwsectors);
 102                 if (error)
 103                         fwsectors = 0;
 104                 error = ioctl(fd, DIOCGFWHEADS, &fwheads);
 105                 if (error)
 106                         fwheads = 0;
 107                 if (!opt_v) {
 108                         printf("%s", argv[i]);
 109                         printf("\t%u", sectorsize);
 110                         printf("\t%jd", (intmax_t)mediasize);
 111                         printf("\t%jd", (intmax_t)mediasize/sectorsize);
 112                         if (fwsectors != 0 && fwheads != 0) {
 113                                 printf("\t%jd", (intmax_t)mediasize /
 114                                     (fwsectors * fwheads * sectorsize));
 115                                 printf("\t%u", fwheads);
 116                                 printf("\t%u", fwsectors);
 117                         }
 118                 } else {
 119                         humanize_number(buf, 5, (int64_t)mediasize, "",
 120                             HN_AUTOSCALE, HN_B | HN_NOSPACE | HN_DECIMAL);
 121                         printf("%s\n", argv[i]);
 122                         printf("\t%-12u\t# sectorsize\n", sectorsize);
 123                         printf("\t%-12jd\t# mediasize in bytes (%s)\n",
 124                             (intmax_t)mediasize, buf);
 125                         printf("\t%-12jd\t# mediasize in sectors\n",
 126                             (intmax_t)mediasize/sectorsize);
 127                         if (fwsectors != 0 && fwheads != 0) {
 128                                 printf("\t%-12jd\t# Cylinders according to firmware.\n", (intmax_t)mediasize /
 129                                     (fwsectors * fwheads * sectorsize));
 130                                 printf("\t%-12u\t# Heads according to firmware.\n", fwheads);
 131                                 printf("\t%-12u\t# Sectors according to firmware.\n", fwsectors);
 132                         }
 133                 }
 134                 printf("\n");
 135                 if (opt_c)
 136                         commandtime(fd, mediasize, sectorsize);
 137                 if (opt_t)
 138                         speeddisk(fd, mediasize, sectorsize);
 139                 close(fd);
 140         }
 141         exit (0);
 142 }
 143
 144
 145 static char sector[65536];
 146 static char mega[1024 * 1024];
 147
 148 static void
 149 rdsect(int fd, u_int blockno, u_int sectorsize)
 150 {
 151         int error;
 152
 153         lseek(fd, (off_t)blockno * sectorsize, SEEK_SET);
 154         error = read(fd, sector, sectorsize);
 155         if (error != (int)sectorsize)
 156                 err(1, "read error or disk too small for test.");
 157 }
 158
 159 static void
 160 rdmega(int fd)
 161 {
 162         int error;
 163
 164         error = read(fd, mega, sizeof(mega));
 165         if (error != sizeof(mega))
 166                 err(1, "read error or disk too small for test.");
 167 }
 168
 169 static struct timeval tv1, tv2;
 170
 171 static void
 172 T0(void)
 173 {
 174
 175         fflush(stdout);
 176         sync();
 177         sleep(1);
 178         sync();
 179         sync();
 180         gettimeofday(&tv1, NULL);
 181 }
 182
 183 static void
 184 TN(int count)
 185 {
 186         double dt;
 187
 188         gettimeofday(&tv2, NULL);
 189         dt = (tv2.tv_usec - tv1.tv_usec) / 1e6;
 190         dt += (tv2.tv_sec - tv1.tv_sec);
 191         printf("%5d iter in %10.6f sec = %8.3f msec\n",
 192                 count, dt, dt * 1000.0 / count);
 193 }
 194
 195 static void
 196 TR(double count)
 197 {
 198         double dt;
 199
 200         gettimeofday(&tv2, NULL);
 201         dt = (tv2.tv_usec - tv1.tv_usec) / 1e6;
 202         dt += (tv2.tv_sec - tv1.tv_sec);
 203         printf("%8.0f kbytes in %10.6f sec = %8.0f kbytes/sec\n",
 204                 count, dt, count / dt);
 205 }
 206
 207 static void
 208 speeddisk(int fd, off_t mediasize, u_int sectorsize)
 209 {
 210         int i;
 211         uint b0, b1, sectorcount;
 212
 213         sectorcount = mediasize / sectorsize;
 214
 215         printf("Seek times:\n");
 216         printf("\tFull stroke:\t");
 217         b0 = 0;
 218         b1 = sectorcount - 1 - 16384;
 219         T0();
 220         for (i = 0; i < 125; i++) {
 221                 rdsect(fd, b0, sectorsize);
 222                 b0 += 16384;
 223                 rdsect(fd, b1, sectorsize);
 224                 b1 -= 16384;
 225         }
 226         TN(250);
 227
 228         printf("\tHalf stroke:\t");
 229         b0 = sectorcount / 4;
 230         b1 = b0 + sectorcount / 2;
 231         T0();
 232         for (i = 0; i < 125; i++) {
 233                 rdsect(fd, b0, sectorsize);
 234                 b0 += 16384;
 235                 rdsect(fd, b1, sectorsize);
 236                 b1 += 16384;
 237         }
 238         TN(250);
 239         printf("\tQuarter stroke:\t");
 240         b0 = sectorcount / 4;
 241         b1 = b0 + sectorcount / 4;
 242         T0();
 243         for (i = 0; i < 250; i++) {
 244                 rdsect(fd, b0, sectorsize);
 245                 b0 += 16384;
 246                 rdsect(fd, b1, sectorsize);
 247                 b1 += 16384;
 248         }
 249         TN(500);
 250
 251         printf("\tShort forward:\t");
 252         b0 = sectorcount / 2;
 253         T0();
 254         for (i = 0; i < 400; i++) {
 255                 rdsect(fd, b0, sectorsize);
 256                 b0 += 16384;
 257         }
 258         TN(400);
 259
 260         printf("\tShort backward:\t");
 261         b0 = sectorcount / 2;
 262         T0();
 263         for (i = 0; i < 400; i++) {
 264                 rdsect(fd, b0, sectorsize);
 265                 b0 -= 16384;
 266         }
 267         TN(400);
 268
 269         printf("\tSeq outer:\t");
 270         b0 = 0;
 271         T0();
 272         for (i = 0; i < 2048; i++) {
 273                 rdsect(fd, b0, sectorsize);
 274                 b0++;
 275         }
 276         TN(2048);
 277
 278         printf("\tSeq inner:\t");
 279         b0 = sectorcount - 2048 - 1;
 280         T0();
 281         for (i = 0; i < 2048; i++) {
 282                 rdsect(fd, b0, sectorsize);
 283                 b0++;
 284         }
 285         TN(2048);
 286
 287         printf("Transfer rates:\n");
 288         printf("\toutside:     ");
 289         rdsect(fd, 0, sectorsize);
 290         T0();
 291         for (i = 0; i < 100; i++) {
 292                 rdmega(fd);
 293         }
 294         TR(100 * 1024);
 295
 296         printf("\tmiddle:      ");
 297         b0 = sectorcount / 2;
 298         rdsect(fd, b0, sectorsize);
 299         T0();
 300         for (i = 0; i < 100; i++) {
 301                 rdmega(fd);
 302         }
 303         TR(100 * 1024);
 304
 305         printf("\tinside:      ");
 306         b0 = sectorcount - 100 * (1024*1024 / sectorsize) - 1;;
 307         rdsect(fd, b0, sectorsize);
 308         T0();
 309         for (i = 0; i < 100; i++) {
 310                 rdmega(fd);
 311         }
 312         TR(100 * 1024);
 313
 314         printf("\n");
 315         return;
 316 }
 317
 318 static void
 319 commandtime(int fd, off_t mediasize, u_int sectorsize)
 320 {
 321         double dtmega, dtsector;
 322         int i;
 323
 324         printf("I/O command overhead:\n");
 325         i = mediasize;
 326         rdsect(fd, 0, sectorsize);
 327         T0();
 328         for (i = 0; i < 10; i++)
 329                 rdmega(fd);
 330         gettimeofday(&tv2, NULL);
 331         dtmega = (tv2.tv_usec - tv1.tv_usec) / 1e6;
 332         dtmega += (tv2.tv_sec - tv1.tv_sec);
 333
 334         printf("\ttime to read 10MB block    %10.6f sec\t= %8.3f msec/sector\n",
 335                 dtmega, dtmega*100/2048);
 336
 337         rdsect(fd, 0, sectorsize);
 338         T0();
 339         for (i = 0; i < 20480; i++)
 340                 rdsect(fd, 0, sectorsize);
 341         gettimeofday(&tv2, NULL);
 342         dtsector = (tv2.tv_usec - tv1.tv_usec) / 1e6;
 343         dtsector += (tv2.tv_sec - tv1.tv_sec);
 344
 345         printf("\ttime to read 20480 sectors %10.6f sec\t= %8.3f msec/sector\n",
 346                 dtsector, dtsector*100/2048);
 347         printf("\tcalculated command overhead\t\t\t= %8.3f msec/sector\n",
 348                 (dtsector - dtmega)*100/2048);
 349
 350         printf("\n");
 351         return;
 352 }