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, stripesize, stripeoffset;
  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, DIOCGSTRIPESIZE, &stripesize);
 108                 if (error)
 109                         stripesize = 0;
 110                 error = ioctl(fd, DIOCGSTRIPEOFFSET, &stripeoffset);
 111                 if (error)
 112                         stripeoffset = 0;
 113                 if (!opt_v) {
 114                         printf("%s", argv[i]);
 115                         printf("\t%u", sectorsize);
 116                         printf("\t%jd", (intmax_t)mediasize);
 117                         printf("\t%jd", (intmax_t)mediasize/sectorsize);
 118                         printf("\t%jd", (intmax_t)stripesize);
 119                         printf("\t%jd", (intmax_t)stripeoffset);
 120                         if (fwsectors != 0 && fwheads != 0) {
 121                                 printf("\t%jd", (intmax_t)mediasize /
 122                                     (fwsectors * fwheads * sectorsize));
 123                                 printf("\t%u", fwheads);
 124                                 printf("\t%u", fwsectors);
 125                         }
 126                 } else {
 127                         humanize_number(buf, 5, (int64_t)mediasize, "",
 128                             HN_AUTOSCALE, HN_B | HN_NOSPACE | HN_DECIMAL);
 129                         printf("%s\n", argv[i]);
 130                         printf("\t%-12u\t# sectorsize\n", sectorsize);
 131                         printf("\t%-12jd\t# mediasize in bytes (%s)\n",
 132                             (intmax_t)mediasize, buf);
 133                         printf("\t%-12jd\t# mediasize in sectors\n",
 134                             (intmax_t)mediasize/sectorsize);
 135                         printf("\t%-12jd\t# stripesize\n", stripesize);
 136                         printf("\t%-12jd\t# stripeoffset\n", stripeoffset);
 137                         if (fwsectors != 0 && fwheads != 0) {
 138                                 printf("\t%-12jd\t# Cylinders according to firmware.\n", (intmax_t)mediasize /
 139                                     (fwsectors * fwheads * sectorsize));
 140                                 printf("\t%-12u\t# Heads according to firmware.\n", fwheads);
 141                                 printf("\t%-12u\t# Sectors according to firmware.\n", fwsectors);
 142                         }
 143                         if (ioctl(fd, DIOCGIDENT, ident) == 0)
 144                                 printf("\t%-12s\t# Disk ident.\n", ident);
 145                 }
 146                 printf("\n");
 147                 if (opt_c)
 148                         commandtime(fd, mediasize, sectorsize);
 149                 if (opt_t)
 150                         speeddisk(fd, mediasize, sectorsize);
 151                 close(fd);
 152         }
 153         exit (0);
 154 }
 155
 156
 157 static char sector[65536];
 158 static char mega[1024 * 1024];
 159
 160 static void
 161 rdsect(int fd, u_int blockno, u_int sectorsize)
 162 {
 163         int error;
 164
 165         lseek(fd, (off_t)blockno * sectorsize, SEEK_SET);
 166         error = read(fd, sector, sectorsize);
 167         if (error != (int)sectorsize)
 168                 err(1, "read error or disk too small for test.");
 169 }
 170
 171 static void
 172 rdmega(int fd)
 173 {
 174         int error;
 175
 176         error = read(fd, mega, sizeof(mega));
 177         if (error != sizeof(mega))
 178                 err(1, "read error or disk too small for test.");
 179 }
 180
 181 static struct timeval tv1, tv2;
 182
 183 static void
 184 T0(void)
 185 {
 186
 187         fflush(stdout);
 188         sync();
 189         sleep(1);
 190         sync();
 191         sync();
 192         gettimeofday(&tv1, NULL);
 193 }
 194
 195 static void
 196 TN(int 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("%5d iter in %10.6f sec = %8.3f msec\n",
 204                 count, dt, dt * 1000.0 / count);
 205 }
 206
 207 static void
 208 TR(double count)
 209 {
 210         double dt;
 211
 212         gettimeofday(&tv2, NULL);
 213         dt = (tv2.tv_usec - tv1.tv_usec) / 1e6;
 214         dt += (tv2.tv_sec - tv1.tv_sec);
 215         printf("%8.0f kbytes in %10.6f sec = %8.0f kbytes/sec\n",
 216                 count, dt, count / dt);
 217 }
 218
 219 static void
 220 speeddisk(int fd, off_t mediasize, u_int sectorsize)
 221 {
 222         int i;
 223         uint b0, b1, sectorcount;
 224
 225         sectorcount = mediasize / sectorsize;
 226
 227         printf("Seek times:\n");
 228         printf("\tFull stroke:\t");
 229         b0 = 0;
 230         b1 = sectorcount - 1 - 16384;
 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
 240         printf("\tHalf stroke:\t");
 241         b0 = sectorcount / 4;
 242         b1 = b0 + sectorcount / 2;
 243         T0();
 244         for (i = 0; i < 125; i++) {
 245                 rdsect(fd, b0, sectorsize);
 246                 b0 += 16384;
 247                 rdsect(fd, b1, sectorsize);
 248                 b1 += 16384;
 249         }
 250         TN(250);
 251         printf("\tQuarter stroke:\t");
 252         b0 = sectorcount / 4;
 253         b1 = b0 + sectorcount / 4;
 254         T0();
 255         for (i = 0; i < 250; i++) {
 256                 rdsect(fd, b0, sectorsize);
 257                 b0 += 16384;
 258                 rdsect(fd, b1, sectorsize);
 259                 b1 += 16384;
 260         }
 261         TN(500);
 262
 263         printf("\tShort forward:\t");
 264         b0 = sectorcount / 2;
 265         T0();
 266         for (i = 0; i < 400; i++) {
 267                 rdsect(fd, b0, sectorsize);
 268                 b0 += 16384;
 269         }
 270         TN(400);
 271
 272         printf("\tShort backward:\t");
 273         b0 = sectorcount / 2;
 274         T0();
 275         for (i = 0; i < 400; i++) {
 276                 rdsect(fd, b0, sectorsize);
 277                 b0 -= 16384;
 278         }
 279         TN(400);
 280
 281         printf("\tSeq outer:\t");
 282         b0 = 0;
 283         T0();
 284         for (i = 0; i < 2048; i++) {
 285                 rdsect(fd, b0, sectorsize);
 286                 b0++;
 287         }
 288         TN(2048);
 289
 290         printf("\tSeq inner:\t");
 291         b0 = sectorcount - 2048 - 1;
 292         T0();
 293         for (i = 0; i < 2048; i++) {
 294                 rdsect(fd, b0, sectorsize);
 295                 b0++;
 296         }
 297         TN(2048);
 298
 299         printf("Transfer rates:\n");
 300         printf("\toutside:     ");
 301         rdsect(fd, 0, sectorsize);
 302         T0();
 303         for (i = 0; i < 100; i++) {
 304                 rdmega(fd);
 305         }
 306         TR(100 * 1024);
 307
 308         printf("\tmiddle:      ");
 309         b0 = sectorcount / 2;
 310         rdsect(fd, b0, sectorsize);
 311         T0();
 312         for (i = 0; i < 100; i++) {
 313                 rdmega(fd);
 314         }
 315         TR(100 * 1024);
 316
 317         printf("\tinside:      ");
 318         b0 = sectorcount - 100 * (1024*1024 / sectorsize) - 1;;
 319         rdsect(fd, b0, sectorsize);
 320         T0();
 321         for (i = 0; i < 100; i++) {
 322                 rdmega(fd);
 323         }
 324         TR(100 * 1024);
 325
 326         printf("\n");
 327         return;
 328 }
 329
 330 static void
 331 commandtime(int fd, off_t mediasize, u_int sectorsize)
 332 {
 333         double dtmega, dtsector;
 334         int i;
 335
 336         printf("I/O command overhead:\n");
 337         i = mediasize;
 338         rdsect(fd, 0, sectorsize);
 339         T0();
 340         for (i = 0; i < 10; i++)
 341                 rdmega(fd);
 342         gettimeofday(&tv2, NULL);
 343         dtmega = (tv2.tv_usec - tv1.tv_usec) / 1e6;
 344         dtmega += (tv2.tv_sec - tv1.tv_sec);
 345
 346         printf("\ttime to read 10MB block    %10.6f sec\t= %8.3f msec/sector\n",
 347                 dtmega, dtmega*100/2048);
 348
 349         rdsect(fd, 0, sectorsize);
 350         T0();
 351         for (i = 0; i < 20480; i++)
 352                 rdsect(fd, 0, sectorsize);
 353         gettimeofday(&tv2, NULL);
 354         dtsector = (tv2.tv_usec - tv1.tv_usec) / 1e6;
 355         dtsector += (tv2.tv_sec - tv1.tv_sec);
 356
 357         printf("\ttime to read 20480 sectors %10.6f sec\t= %8.3f msec/sector\n",
 358                 dtsector, dtsector*100/2048);
 359         printf("\tcalculated command overhead\t\t\t= %8.3f msec/sector\n",
 360                 (dtsector - dtmega)*100/2048);
 361
 362         printf("\n");
 363         return;
 364 }