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], ident[DISK_IDENT_SIZE];
  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                 error = ioctl(fd, DIOCGIDENT, ident);
 108                 if (error)
 109                         ident[0] = '\0';
 110                 if (!opt_v) {
 111                         printf("%s", argv[i]);
 112                         printf("\t%u", sectorsize);
 113                         printf("\t%jd", (intmax_t)mediasize);
 114                         printf("\t%jd", (intmax_t)mediasize/sectorsize);
 115                         if (fwsectors != 0 && fwheads != 0) {
 116                                 printf("\t%jd", (intmax_t)mediasize /
 117                                     (fwsectors * fwheads * sectorsize));
 118                                 printf("\t%u", fwheads);
 119                                 printf("\t%u", fwsectors);
 120                         }
 121                 } else {
 122                         humanize_number(buf, 5, (int64_t)mediasize, "",
 123                             HN_AUTOSCALE, HN_B | HN_NOSPACE | HN_DECIMAL);
 124                         printf("%s\n", argv[i]);
 125                         printf("\t%-12u\t# sectorsize\n", sectorsize);
 126                         printf("\t%-12jd\t# mediasize in bytes (%s)\n",
 127                             (intmax_t)mediasize, buf);
 128                         printf("\t%-12jd\t# mediasize in sectors\n",
 129                             (intmax_t)mediasize/sectorsize);
 130                         if (fwsectors != 0 && fwheads != 0) {
 131                                 printf("\t%-12jd\t# Cylinders according to firmware.\n", (intmax_t)mediasize /
 132                                     (fwsectors * fwheads * sectorsize));
 133                                 printf("\t%-12u\t# Heads according to firmware.\n", fwheads);
 134                                 printf("\t%-12u\t# Sectors according to firmware.\n", fwsectors);
 135                         }
 136                         if (ident[0] != '\0')
 137                                 printf("\t%-12s\t# Disk ident.\n", ident);
 138                 }
 139                 printf("\n");
 140                 if (opt_c)
 141                         commandtime(fd, mediasize, sectorsize);
 142                 if (opt_t)
 143                         speeddisk(fd, mediasize, sectorsize);
 144                 close(fd);
 145         }
 146         exit (0);
 147 }
 148
 149
 150 static char sector[65536];
 151 static char mega[1024 * 1024];
 152
 153 static void
 154 rdsect(int fd, u_int blockno, u_int sectorsize)
 155 {
 156         int error;
 157
 158         lseek(fd, (off_t)blockno * sectorsize, SEEK_SET);
 159         error = read(fd, sector, sectorsize);
 160         if (error != (int)sectorsize)
 161                 err(1, "read error or disk too small for test.");
 162 }
 163
 164 static void
 165 rdmega(int fd)
 166 {
 167         int error;
 168
 169         error = read(fd, mega, sizeof(mega));
 170         if (error != sizeof(mega))
 171                 err(1, "read error or disk too small for test.");
 172 }
 173
 174 static struct timeval tv1, tv2;
 175
 176 static void
 177 T0(void)
 178 {
 179
 180         fflush(stdout);
 181         sync();
 182         sleep(1);
 183         sync();
 184         sync();
 185         gettimeofday(&tv1, NULL);
 186 }
 187
 188 static void
 189 TN(int count)
 190 {
 191         double dt;
 192
 193         gettimeofday(&tv2, NULL);
 194         dt = (tv2.tv_usec - tv1.tv_usec) / 1e6;
 195         dt += (tv2.tv_sec - tv1.tv_sec);
 196         printf("%5d iter in %10.6f sec = %8.3f msec\n",
 197                 count, dt, dt * 1000.0 / count);
 198 }
 199
 200 static void
 201 TR(double count)
 202 {
 203         double dt;
 204
 205         gettimeofday(&tv2, NULL);
 206         dt = (tv2.tv_usec - tv1.tv_usec) / 1e6;
 207         dt += (tv2.tv_sec - tv1.tv_sec);
 208         printf("%8.0f kbytes in %10.6f sec = %8.0f kbytes/sec\n",
 209                 count, dt, count / dt);
 210 }
 211
 212 static void
 213 speeddisk(int fd, off_t mediasize, u_int sectorsize)
 214 {
 215         int i;
 216         uint b0, b1, sectorcount;
 217
 218         sectorcount = mediasize / sectorsize;
 219
 220         printf("Seek times:\n");
 221         printf("\tFull stroke:\t");
 222         b0 = 0;
 223         b1 = sectorcount - 1 - 16384;
 224         T0();
 225         for (i = 0; i < 125; i++) {
 226                 rdsect(fd, b0, sectorsize);
 227                 b0 += 16384;
 228                 rdsect(fd, b1, sectorsize);
 229                 b1 -= 16384;
 230         }
 231         TN(250);
 232
 233         printf("\tHalf stroke:\t");
 234         b0 = sectorcount / 4;
 235         b1 = b0 + sectorcount / 2;
 236         T0();
 237         for (i = 0; i < 125; i++) {
 238                 rdsect(fd, b0, sectorsize);
 239                 b0 += 16384;
 240                 rdsect(fd, b1, sectorsize);
 241                 b1 += 16384;
 242         }
 243         TN(250);
 244         printf("\tQuarter stroke:\t");
 245         b0 = sectorcount / 4;
 246         b1 = b0 + sectorcount / 4;
 247         T0();
 248         for (i = 0; i < 250; i++) {
 249                 rdsect(fd, b0, sectorsize);
 250                 b0 += 16384;
 251                 rdsect(fd, b1, sectorsize);
 252                 b1 += 16384;
 253         }
 254         TN(500);
 255
 256         printf("\tShort forward:\t");
 257         b0 = sectorcount / 2;
 258         T0();
 259         for (i = 0; i < 400; i++) {
 260                 rdsect(fd, b0, sectorsize);
 261                 b0 += 16384;
 262         }
 263         TN(400);
 264
 265         printf("\tShort backward:\t");
 266         b0 = sectorcount / 2;
 267         T0();
 268         for (i = 0; i < 400; i++) {
 269                 rdsect(fd, b0, sectorsize);
 270                 b0 -= 16384;
 271         }
 272         TN(400);
 273
 274         printf("\tSeq outer:\t");
 275         b0 = 0;
 276         T0();
 277         for (i = 0; i < 2048; i++) {
 278                 rdsect(fd, b0, sectorsize);
 279                 b0++;
 280         }
 281         TN(2048);
 282
 283         printf("\tSeq inner:\t");
 284         b0 = sectorcount - 2048 - 1;
 285         T0();
 286         for (i = 0; i < 2048; i++) {
 287                 rdsect(fd, b0, sectorsize);
 288                 b0++;
 289         }
 290         TN(2048);
 291
 292         printf("Transfer rates:\n");
 293         printf("\toutside:     ");
 294         rdsect(fd, 0, sectorsize);
 295         T0();
 296         for (i = 0; i < 100; i++) {
 297                 rdmega(fd);
 298         }
 299         TR(100 * 1024);
 300
 301         printf("\tmiddle:      ");
 302         b0 = sectorcount / 2;
 303         rdsect(fd, b0, sectorsize);
 304         T0();
 305         for (i = 0; i < 100; i++) {
 306                 rdmega(fd);
 307         }
 308         TR(100 * 1024);
 309
 310         printf("\tinside:      ");
 311         b0 = sectorcount - 100 * (1024*1024 / sectorsize) - 1;;
 312         rdsect(fd, b0, sectorsize);
 313         T0();
 314         for (i = 0; i < 100; i++) {
 315                 rdmega(fd);
 316         }
 317         TR(100 * 1024);
 318
 319         printf("\n");
 320         return;
 321 }
 322
 323 static void
 324 commandtime(int fd, off_t mediasize, u_int sectorsize)
 325 {
 326         double dtmega, dtsector;
 327         int i;
 328
 329         printf("I/O command overhead:\n");
 330         i = mediasize;
 331         rdsect(fd, 0, sectorsize);
 332         T0();
 333         for (i = 0; i < 10; i++)
 334                 rdmega(fd);
 335         gettimeofday(&tv2, NULL);
 336         dtmega = (tv2.tv_usec - tv1.tv_usec) / 1e6;
 337         dtmega += (tv2.tv_sec - tv1.tv_sec);
 338
 339         printf("\ttime to read 10MB block    %10.6f sec\t= %8.3f msec/sector\n",
 340                 dtmega, dtmega*100/2048);
 341
 342         rdsect(fd, 0, sectorsize);
 343         T0();
 344         for (i = 0; i < 20480; i++)
 345                 rdsect(fd, 0, sectorsize);
 346         gettimeofday(&tv2, NULL);
 347         dtsector = (tv2.tv_usec - tv1.tv_usec) / 1e6;
 348         dtsector += (tv2.tv_sec - tv1.tv_sec);
 349
 350         printf("\ttime to read 20480 sectors %10.6f sec\t= %8.3f msec/sector\n",
 351                 dtsector, dtsector*100/2048);
 352         printf("\tcalculated command overhead\t\t\t= %8.3f msec/sector\n",
 353                 (dtsector - dtmega)*100/2048);
 354
 355         printf("\n");
 356         return;
 357 }