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/param.h>
  43 #include <sys/time.h>
  44
  45 static void
  46 usage(void)
  47 {
  48         fprintf(stderr, "usage: diskinfo [-ctv] disk ...\n");
  49         exit (1);
  50 }
  51
  52 static int opt_c, opt_t, opt_v;
  53
  54 static void speeddisk(int fd, off_t mediasize, u_int sectorsize);
  55 static void commandtime(int fd, off_t mediasize, u_int sectorsize);
  56
  57 int
  58 main(int argc, char **argv)
  59 {
  60         int i, ch, fd, error, exitval = 0;
  61         char buf[BUFSIZ], ident[DISK_IDENT_SIZE], physpath[MAXPATHLEN];
  62         off_t   mediasize, stripesize, stripeoffset;
  63         u_int   sectorsize, fwsectors, fwheads;
  64
  65         while ((ch = getopt(argc, argv, "ctv")) != -1) {
  66                 switch (ch) {
  67                 case 'c':
  68                         opt_c = 1;
  69                         opt_v = 1;
  70                         break;
  71                 case 't':
  72                         opt_t = 1;
  73                         opt_v = 1;
  74                         break;
  75                 case 'v':
  76                         opt_v = 1;
  77                         break;
  78                 default:
  79                         usage();
  80                 }
  81         }
  82         argc -= optind;
  83         argv += optind;
  84
  85         if (argc < 1)
  86                 usage();
  87
  88         for (i = 0; i < argc; i++) {
  89                 fd = open(argv[i], O_RDONLY);
  90                 if (fd < 0 && errno == ENOENT && *argv[i] != '/') {
  91                         sprintf(buf, "%s%s", _PATH_DEV, argv[i]);
  92                         fd = open(buf, O_RDONLY);
  93                 }
  94                 if (fd < 0) {
  95                         warn("%s", argv[i]);
  96                         exitval = 1;
  97                         goto out;
  98                 }
  99                 error = ioctl(fd, DIOCGMEDIASIZE, &mediasize);
 100                 if (error) {
 101                         warn("%s: ioctl(DIOCGMEDIASIZE) failed, probably not a disk.", argv[i]);
 102                         exitval = 1;
 103                         goto out;
 104                 }
 105                 error = ioctl(fd, DIOCGSECTORSIZE, &sectorsize);
 106                 if (error) {
 107                         warn("%s: DIOCGSECTORSIZE failed, probably not a disk.", argv[i]);
 108                         exitval = 1;
 109                         goto out;
 110                 }
 111                 error = ioctl(fd, DIOCGFWSECTORS, &fwsectors);
 112                 if (error)
 113                         fwsectors = 0;
 114                 error = ioctl(fd, DIOCGFWHEADS, &fwheads);
 115                 if (error)
 116                         fwheads = 0;
 117                 error = ioctl(fd, DIOCGSTRIPESIZE, &stripesize);
 118                 if (error)
 119                         stripesize = 0;
 120                 error = ioctl(fd, DIOCGSTRIPEOFFSET, &stripeoffset);
 121                 if (error)
 122                         stripeoffset = 0;
 123                 if (!opt_v) {
 124                         printf("%s", argv[i]);
 125                         printf("\t%u", sectorsize);
 126                         printf("\t%jd", (intmax_t)mediasize);
 127                         printf("\t%jd", (intmax_t)mediasize/sectorsize);
 128                         printf("\t%jd", (intmax_t)stripesize);
 129                         printf("\t%jd", (intmax_t)stripeoffset);
 130                         if (fwsectors != 0 && fwheads != 0) {
 131                                 printf("\t%jd", (intmax_t)mediasize /
 132                                     (fwsectors * fwheads * sectorsize));
 133                                 printf("\t%u", fwheads);
 134                                 printf("\t%u", fwsectors);
 135                         }
 136                 } else {
 137                         humanize_number(buf, 5, (int64_t)mediasize, "",
 138                             HN_AUTOSCALE, HN_B | HN_NOSPACE | HN_DECIMAL);
 139                         printf("%s\n", argv[i]);
 140                         printf("\t%-12u\t# sectorsize\n", sectorsize);
 141                         printf("\t%-12jd\t# mediasize in bytes (%s)\n",
 142                             (intmax_t)mediasize, buf);
 143                         printf("\t%-12jd\t# mediasize in sectors\n",
 144                             (intmax_t)mediasize/sectorsize);
 145                         printf("\t%-12jd\t# stripesize\n", stripesize);
 146                         printf("\t%-12jd\t# stripeoffset\n", stripeoffset);
 147                         if (fwsectors != 0 && fwheads != 0) {
 148                                 printf("\t%-12jd\t# Cylinders according to firmware.\n", (intmax_t)mediasize /
 149                                     (fwsectors * fwheads * sectorsize));
 150                                 printf("\t%-12u\t# Heads according to firmware.\n", fwheads);
 151                                 printf("\t%-12u\t# Sectors according to firmware.\n", fwsectors);
 152                         }
 153                         if (ioctl(fd, DIOCGIDENT, ident) == 0)
 154                                 printf("\t%-12s\t# Disk ident.\n", ident);
 155                         if (ioctl(fd, DIOCGPHYSPATH, physpath) == 0)
 156                                 printf("\t%-12s\t# Physical path\n", physpath);
 157                 }
 158                 printf("\n");
 159                 if (opt_c)
 160                         commandtime(fd, mediasize, sectorsize);
 161                 if (opt_t)
 162                         speeddisk(fd, mediasize, sectorsize);
 163 out:
 164                 close(fd);
 165         }
 166         exit (exitval);
 167 }
 168
 169
 170 static char sector[65536];
 171 static char mega[1024 * 1024];
 172
 173 static void
 174 rdsect(int fd, u_int blockno, u_int sectorsize)
 175 {
 176         int error;
 177
 178         lseek(fd, (off_t)blockno * sectorsize, SEEK_SET);
 179         error = read(fd, sector, sectorsize);
 180         if (error != (int)sectorsize)
 181                 err(1, "read error or disk too small for test.");
 182 }
 183
 184 static void
 185 rdmega(int fd)
 186 {
 187         int error;
 188
 189         error = read(fd, mega, sizeof(mega));
 190         if (error != sizeof(mega))
 191                 err(1, "read error or disk too small for test.");
 192 }
 193
 194 static struct timeval tv1, tv2;
 195
 196 static void
 197 T0(void)
 198 {
 199
 200         fflush(stdout);
 201         sync();
 202         sleep(1);
 203         sync();
 204         sync();
 205         gettimeofday(&tv1, NULL);
 206 }
 207
 208 static void
 209 TN(int count)
 210 {
 211         double dt;
 212
 213         gettimeofday(&tv2, NULL);
 214         dt = (tv2.tv_usec - tv1.tv_usec) / 1e6;
 215         dt += (tv2.tv_sec - tv1.tv_sec);
 216         printf("%5d iter in %10.6f sec = %8.3f msec\n",
 217                 count, dt, dt * 1000.0 / count);
 218 }
 219
 220 static void
 221 TR(double count)
 222 {
 223         double dt;
 224
 225         gettimeofday(&tv2, NULL);
 226         dt = (tv2.tv_usec - tv1.tv_usec) / 1e6;
 227         dt += (tv2.tv_sec - tv1.tv_sec);
 228         printf("%8.0f kbytes in %10.6f sec = %8.0f kbytes/sec\n",
 229                 count, dt, count / dt);
 230 }
 231
 232 static void
 233 speeddisk(int fd, off_t mediasize, u_int sectorsize)
 234 {
 235         int i;
 236         uint b0, b1, sectorcount;
 237
 238         sectorcount = mediasize / sectorsize;
 239
 240         printf("Seek times:\n");
 241         printf("\tFull stroke:\t");
 242         b0 = 0;
 243         b1 = sectorcount - 1 - 16384;
 244         T0();
 245         for (i = 0; i < 125; i++) {
 246                 rdsect(fd, b0, sectorsize);
 247                 b0 += 16384;
 248                 rdsect(fd, b1, sectorsize);
 249                 b1 -= 16384;
 250         }
 251         TN(250);
 252
 253         printf("\tHalf stroke:\t");
 254         b0 = sectorcount / 4;
 255         b1 = b0 + sectorcount / 2;
 256         T0();
 257         for (i = 0; i < 125; i++) {
 258                 rdsect(fd, b0, sectorsize);
 259                 b0 += 16384;
 260                 rdsect(fd, b1, sectorsize);
 261                 b1 += 16384;
 262         }
 263         TN(250);
 264         printf("\tQuarter stroke:\t");
 265         b0 = sectorcount / 4;
 266         b1 = b0 + sectorcount / 4;
 267         T0();
 268         for (i = 0; i < 250; i++) {
 269                 rdsect(fd, b0, sectorsize);
 270                 b0 += 16384;
 271                 rdsect(fd, b1, sectorsize);
 272                 b1 += 16384;
 273         }
 274         TN(500);
 275
 276         printf("\tShort forward:\t");
 277         b0 = sectorcount / 2;
 278         T0();
 279         for (i = 0; i < 400; i++) {
 280                 rdsect(fd, b0, sectorsize);
 281                 b0 += 16384;
 282         }
 283         TN(400);
 284
 285         printf("\tShort backward:\t");
 286         b0 = sectorcount / 2;
 287         T0();
 288         for (i = 0; i < 400; i++) {
 289                 rdsect(fd, b0, sectorsize);
 290                 b0 -= 16384;
 291         }
 292         TN(400);
 293
 294         printf("\tSeq outer:\t");
 295         b0 = 0;
 296         T0();
 297         for (i = 0; i < 2048; i++) {
 298                 rdsect(fd, b0, sectorsize);
 299                 b0++;
 300         }
 301         TN(2048);
 302
 303         printf("\tSeq inner:\t");
 304         b0 = sectorcount - 2048 - 1;
 305         T0();
 306         for (i = 0; i < 2048; i++) {
 307                 rdsect(fd, b0, sectorsize);
 308                 b0++;
 309         }
 310         TN(2048);
 311
 312         printf("Transfer rates:\n");
 313         printf("\toutside:     ");
 314         rdsect(fd, 0, sectorsize);
 315         T0();
 316         for (i = 0; i < 100; i++) {
 317                 rdmega(fd);
 318         }
 319         TR(100 * 1024);
 320
 321         printf("\tmiddle:      ");
 322         b0 = sectorcount / 2;
 323         rdsect(fd, b0, sectorsize);
 324         T0();
 325         for (i = 0; i < 100; i++) {
 326                 rdmega(fd);
 327         }
 328         TR(100 * 1024);
 329
 330         printf("\tinside:      ");
 331         b0 = sectorcount - 100 * (1024*1024 / sectorsize) - 1;;
 332         rdsect(fd, b0, sectorsize);
 333         T0();
 334         for (i = 0; i < 100; i++) {
 335                 rdmega(fd);
 336         }
 337         TR(100 * 1024);
 338
 339         printf("\n");
 340         return;
 341 }
 342
 343 static void
 344 commandtime(int fd, off_t mediasize, u_int sectorsize)
 345 {
 346         double dtmega, dtsector;
 347         int i;
 348
 349         printf("I/O command overhead:\n");
 350         i = mediasize;
 351         rdsect(fd, 0, sectorsize);
 352         T0();
 353         for (i = 0; i < 10; i++)
 354                 rdmega(fd);
 355         gettimeofday(&tv2, NULL);
 356         dtmega = (tv2.tv_usec - tv1.tv_usec) / 1e6;
 357         dtmega += (tv2.tv_sec - tv1.tv_sec);
 358
 359         printf("\ttime to read 10MB block    %10.6f sec\t= %8.3f msec/sector\n",
 360                 dtmega, dtmega*100/2048);
 361
 362         rdsect(fd, 0, sectorsize);
 363         T0();
 364         for (i = 0; i < 20480; i++)
 365                 rdsect(fd, 0, sectorsize);
 366         gettimeofday(&tv2, NULL);
 367         dtsector = (tv2.tv_usec - tv1.tv_usec) / 1e6;
 368         dtsector += (tv2.tv_sec - tv1.tv_sec);
 369
 370         printf("\ttime to read 20480 sectors %10.6f sec\t= %8.3f msec/sector\n",
 371                 dtsector, dtsector*100/2048);
 372         printf("\tcalculated command overhead\t\t\t= %8.3f msec/sector\n",
 373                 (dtsector - dtmega)*100/2048);
 374
 375         printf("\n");
 376         return;
 377 }