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 <strings.h>
  36 #include <unistd.h>
  37 #include <errno.h>
  38 #include <fcntl.h>
  39 #include <libutil.h>
  40 #include <paths.h>
  41 #include <err.h>
  42 #include <sys/disk.h>
  43 #include <sys/param.h>
  44 #include <sys/time.h>
  45
  46 static void
  47 usage(void)
  48 {
  49         fprintf(stderr, "usage: diskinfo [-ctv] disk ...\n");
  50         exit (1);
  51 }
  52
  53 static int opt_c, opt_t, opt_v;
  54
  55 static void speeddisk(int fd, off_t mediasize, u_int sectorsize);
  56 static void commandtime(int fd, off_t mediasize, u_int sectorsize);
  57
  58 int
  59 main(int argc, char **argv)
  60 {
  61         int i, ch, fd, error, exitval = 0;
  62         char buf[BUFSIZ], ident[DISK_IDENT_SIZE], physpath[MAXPATHLEN];
  63         off_t   mediasize, stripesize, stripeoffset;
  64         u_int   sectorsize, fwsectors, fwheads;
  65
  66         while ((ch = getopt(argc, argv, "ctv")) != -1) {
  67                 switch (ch) {
  68                 case 'c':
  69                         opt_c = 1;
  70                         opt_v = 1;
  71                         break;
  72                 case 't':
  73                         opt_t = 1;
  74                         opt_v = 1;
  75                         break;
  76                 case 'v':
  77                         opt_v = 1;
  78                         break;
  79                 default:
  80                         usage();
  81                 }
  82         }
  83         argc -= optind;
  84         argv += optind;
  85
  86         if (argc < 1)
  87                 usage();
  88
  89         for (i = 0; i < argc; i++) {
  90                 fd = open(argv[i], O_RDONLY);
  91                 if (fd < 0 && errno == ENOENT && *argv[i] != '/') {
  92                         sprintf(buf, "%s%s", _PATH_DEV, argv[i]);
  93                         fd = open(buf, O_RDONLY);
  94                 }
  95                 if (fd < 0) {
  96                         warn("%s", argv[i]);
  97                         exitval = 1;
  98                         goto out;
  99                 }
 100                 error = ioctl(fd, DIOCGMEDIASIZE, &mediasize);
 101                 if (error) {
 102                         warn("%s: ioctl(DIOCGMEDIASIZE) failed, probably not a disk.", argv[i]);
 103                         exitval = 1;
 104                         goto out;
 105                 }
 106                 error = ioctl(fd, DIOCGSECTORSIZE, &sectorsize);
 107                 if (error) {
 108                         warn("%s: DIOCGSECTORSIZE failed, probably not a disk.", argv[i]);
 109                         exitval = 1;
 110                         goto out;
 111                 }
 112                 error = ioctl(fd, DIOCGFWSECTORS, &fwsectors);
 113                 if (error)
 114                         fwsectors = 0;
 115                 error = ioctl(fd, DIOCGFWHEADS, &fwheads);
 116                 if (error)
 117                         fwheads = 0;
 118                 error = ioctl(fd, DIOCGSTRIPESIZE, &stripesize);
 119                 if (error)
 120                         stripesize = 0;
 121                 error = ioctl(fd, DIOCGSTRIPEOFFSET, &stripeoffset);
 122                 if (error)
 123                         stripeoffset = 0;
 124                 if (!opt_v) {
 125                         printf("%s", argv[i]);
 126                         printf("\t%u", sectorsize);
 127                         printf("\t%jd", (intmax_t)mediasize);
 128                         printf("\t%jd", (intmax_t)mediasize/sectorsize);
 129                         printf("\t%jd", (intmax_t)stripesize);
 130                         printf("\t%jd", (intmax_t)stripeoffset);
 131                         if (fwsectors != 0 && fwheads != 0) {
 132                                 printf("\t%jd", (intmax_t)mediasize /
 133                                     (fwsectors * fwheads * sectorsize));
 134                                 printf("\t%u", fwheads);
 135                                 printf("\t%u", fwsectors);
 136                         }
 137                 } else {
 138                         humanize_number(buf, 5, (int64_t)mediasize, "",
 139                             HN_AUTOSCALE, HN_B | HN_NOSPACE | HN_DECIMAL);
 140                         printf("%s\n", argv[i]);
 141                         printf("\t%-12u\t# sectorsize\n", sectorsize);
 142                         printf("\t%-12jd\t# mediasize in bytes (%s)\n",
 143                             (intmax_t)mediasize, buf);
 144                         printf("\t%-12jd\t# mediasize in sectors\n",
 145                             (intmax_t)mediasize/sectorsize);
 146                         printf("\t%-12jd\t# stripesize\n", stripesize);
 147                         printf("\t%-12jd\t# stripeoffset\n", stripeoffset);
 148                         if (fwsectors != 0 && fwheads != 0) {
 149                                 printf("\t%-12jd\t# Cylinders according to firmware.\n", (intmax_t)mediasize /
 150                                     (fwsectors * fwheads * sectorsize));
 151                                 printf("\t%-12u\t# Heads according to firmware.\n", fwheads);
 152                                 printf("\t%-12u\t# Sectors according to firmware.\n", fwsectors);
 153                         }
 154                         if (ioctl(fd, DIOCGIDENT, ident) == 0)
 155                                 printf("\t%-12s\t# Disk ident.\n", ident);
 156                         if (ioctl(fd, DIOCGPHYSPATH, physpath) == 0)
 157                                 printf("\t%-12s\t# Physical path\n", physpath);
 158                 }
 159                 printf("\n");
 160                 if (opt_c)
 161                         commandtime(fd, mediasize, sectorsize);
 162                 if (opt_t)
 163                         speeddisk(fd, mediasize, sectorsize);
 164 out:
 165                 close(fd);
 166         }
 167         exit (exitval);
 168 }
 169
 170
 171 static char sector[65536];
 172 static char mega[1024 * 1024];
 173
 174 static void
 175 rdsect(int fd, off_t blockno, u_int sectorsize)
 176 {
 177         int error;
 178
 179         lseek(fd, (off_t)blockno * sectorsize, SEEK_SET);
 180         error = read(fd, sector, sectorsize);
 181         if (error != (int)sectorsize)
 182                 err(1, "read error or disk too small for test.");
 183 }
 184
 185 static void
 186 rdmega(int fd)
 187 {
 188         int error;
 189
 190         error = read(fd, mega, sizeof(mega));
 191         if (error != sizeof(mega))
 192                 err(1, "read error or disk too small for test.");
 193 }
 194
 195 static struct timeval tv1, tv2;
 196
 197 static void
 198 T0(void)
 199 {
 200
 201         fflush(stdout);
 202         sync();
 203         sleep(1);
 204         sync();
 205         sync();
 206         gettimeofday(&tv1, NULL);
 207 }
 208
 209 static void
 210 TN(int count)
 211 {
 212         double dt;
 213
 214         gettimeofday(&tv2, NULL);
 215         dt = (tv2.tv_usec - tv1.tv_usec) / 1e6;
 216         dt += (tv2.tv_sec - tv1.tv_sec);
 217         printf("%5d iter in %10.6f sec = %8.3f msec\n",
 218                 count, dt, dt * 1000.0 / count);
 219 }
 220
 221 static void
 222 TR(double count)
 223 {
 224         double dt;
 225
 226         gettimeofday(&tv2, NULL);
 227         dt = (tv2.tv_usec - tv1.tv_usec) / 1e6;
 228         dt += (tv2.tv_sec - tv1.tv_sec);
 229         printf("%8.0f kbytes in %10.6f sec = %8.0f kbytes/sec\n",
 230                 count, dt, count / dt);
 231 }
 232
 233 static void
 234 speeddisk(int fd, off_t mediasize, u_int sectorsize)
 235 {
 236         int bulk, i;
 237         off_t b0, b1, sectorcount, step;
 238
 239         sectorcount = mediasize / sectorsize;
 240         step = 1ULL << (flsll(sectorcount / (4 * 200)) - 1);
 241         if (step > 16384)
 242                 step = 16384;
 243         bulk = mediasize / (1024 * 1024);
 244         if (bulk > 100)
 245                 bulk = 100;
 246
 247         printf("Seek times:\n");
 248         printf("\tFull stroke:\t");
 249         b0 = 0;
 250         b1 = sectorcount - step;
 251         T0();
 252         for (i = 0; i < 125; i++) {
 253                 rdsect(fd, b0, sectorsize);
 254                 b0 += step;
 255                 rdsect(fd, b1, sectorsize);
 256                 b1 -= step;
 257         }
 258         TN(250);
 259
 260         printf("\tHalf stroke:\t");
 261         b0 = sectorcount / 4;
 262         b1 = b0 + sectorcount / 2;
 263         T0();
 264         for (i = 0; i < 125; i++) {
 265                 rdsect(fd, b0, sectorsize);
 266                 b0 += step;
 267                 rdsect(fd, b1, sectorsize);
 268                 b1 += step;
 269         }
 270         TN(250);
 271         printf("\tQuarter stroke:\t");
 272         b0 = sectorcount / 4;
 273         b1 = b0 + sectorcount / 4;
 274         T0();
 275         for (i = 0; i < 250; i++) {
 276                 rdsect(fd, b0, sectorsize);
 277                 b0 += step;
 278                 rdsect(fd, b1, sectorsize);
 279                 b1 += step;
 280         }
 281         TN(500);
 282
 283         printf("\tShort forward:\t");
 284         b0 = sectorcount / 2;
 285         T0();
 286         for (i = 0; i < 400; i++) {
 287                 rdsect(fd, b0, sectorsize);
 288                 b0 += step;
 289         }
 290         TN(400);
 291
 292         printf("\tShort backward:\t");
 293         b0 = sectorcount / 2;
 294         T0();
 295         for (i = 0; i < 400; i++) {
 296                 rdsect(fd, b0, sectorsize);
 297                 b0 -= step;
 298         }
 299         TN(400);
 300
 301         printf("\tSeq outer:\t");
 302         b0 = 0;
 303         T0();
 304         for (i = 0; i < 2048; i++) {
 305                 rdsect(fd, b0, sectorsize);
 306                 b0++;
 307         }
 308         TN(2048);
 309
 310         printf("\tSeq inner:\t");
 311         b0 = sectorcount - 2048;
 312         T0();
 313         for (i = 0; i < 2048; i++) {
 314                 rdsect(fd, b0, sectorsize);
 315                 b0++;
 316         }
 317         TN(2048);
 318
 319         printf("Transfer rates:\n");
 320         printf("\toutside:     ");
 321         rdsect(fd, 0, sectorsize);
 322         T0();
 323         for (i = 0; i < bulk; i++) {
 324                 rdmega(fd);
 325         }
 326         TR(bulk * 1024);
 327
 328         printf("\tmiddle:      ");
 329         b0 = sectorcount / 2 - bulk * (1024*1024 / sectorsize) / 2 - 1;
 330         rdsect(fd, b0, sectorsize);
 331         T0();
 332         for (i = 0; i < bulk; i++) {
 333                 rdmega(fd);
 334         }
 335         TR(bulk * 1024);
 336
 337         printf("\tinside:      ");
 338         b0 = sectorcount - bulk * (1024*1024 / sectorsize) - 1;
 339         rdsect(fd, b0, sectorsize);
 340         T0();
 341         for (i = 0; i < bulk; i++) {
 342                 rdmega(fd);
 343         }
 344         TR(bulk * 1024);
 345
 346         printf("\n");
 347         return;
 348 }
 349
 350 static void
 351 commandtime(int fd, off_t mediasize, u_int sectorsize)
 352 {
 353         double dtmega, dtsector;
 354         int i;
 355
 356         printf("I/O command overhead:\n");
 357         i = mediasize;
 358         rdsect(fd, 0, sectorsize);
 359         T0();
 360         for (i = 0; i < 10; i++)
 361                 rdmega(fd);
 362         gettimeofday(&tv2, NULL);
 363         dtmega = (tv2.tv_usec - tv1.tv_usec) / 1e6;
 364         dtmega += (tv2.tv_sec - tv1.tv_sec);
 365
 366         printf("\ttime to read 10MB block    %10.6f sec\t= %8.3f msec/sector\n",
 367                 dtmega, dtmega*100/2048);
 368
 369         rdsect(fd, 0, sectorsize);
 370         T0();
 371         for (i = 0; i < 20480; i++)
 372                 rdsect(fd, 0, sectorsize);
 373         gettimeofday(&tv2, NULL);
 374         dtsector = (tv2.tv_usec - tv1.tv_usec) / 1e6;
 375         dtsector += (tv2.tv_sec - tv1.tv_sec);
 376
 377         printf("\ttime to read 20480 sectors %10.6f sec\t= %8.3f msec/sector\n",
 378                 dtsector, dtsector*100/2048);
 379         printf("\tcalculated command overhead\t\t\t= %8.3f msec/sector\n",
 380                 (dtsector - dtmega)*100/2048);
 381
 382         printf("\n");
 383         return;
 384 }