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                         snprintf(buf, BUFSIZ, "%s%s", _PATH_DEV, argv[i]);
  93                         fd = open(buf, O_RDONLY);
  94                 }
  95                 if (fd < 0) {
  96                         warn("%s", argv[i]);
  97                         exit(1);
  98                 }
  99                 error = ioctl(fd, DIOCGMEDIASIZE, &mediasize);
 100                 if (error) {
 101                         warnx("%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                         warnx("%s: ioctl(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, off_t blockno, u_int sectorsize)
 175 {
 176         int error;
 177
 178         if (lseek(fd, (off_t)blockno * sectorsize, SEEK_SET) == -1)
 179                 err(1, "lseek");
 180         error = read(fd, sector, sectorsize);
 181         if (error == -1)
 182                 err(1, "read");
 183         if (error != (int)sectorsize)
 184                 errx(1, "disk too small for test.");
 185 }
 186
 187 static void
 188 rdmega(int fd)
 189 {
 190         int error;
 191
 192         error = read(fd, mega, sizeof(mega));
 193         if (error == -1)
 194                 err(1, "read");
 195         if (error != sizeof(mega))
 196                 errx(1, "disk too small for test.");
 197 }
 198
 199 static struct timeval tv1, tv2;
 200
 201 static void
 202 T0(void)
 203 {
 204
 205         fflush(stdout);
 206         sync();
 207         sleep(1);
 208         sync();
 209         sync();
 210         gettimeofday(&tv1, NULL);
 211 }
 212
 213 static void
 214 TN(int count)
 215 {
 216         double dt;
 217
 218         gettimeofday(&tv2, NULL);
 219         dt = (tv2.tv_usec - tv1.tv_usec) / 1e6;
 220         dt += (tv2.tv_sec - tv1.tv_sec);
 221         printf("%5d iter in %10.6f sec = %8.3f msec\n",
 222                 count, dt, dt * 1000.0 / count);
 223 }
 224
 225 static void
 226 TR(double count)
 227 {
 228         double dt;
 229
 230         gettimeofday(&tv2, NULL);
 231         dt = (tv2.tv_usec - tv1.tv_usec) / 1e6;
 232         dt += (tv2.tv_sec - tv1.tv_sec);
 233         printf("%8.0f kbytes in %10.6f sec = %8.0f kbytes/sec\n",
 234                 count, dt, count / dt);
 235 }
 236
 237 static void
 238 speeddisk(int fd, off_t mediasize, u_int sectorsize)
 239 {
 240         int bulk, i;
 241         off_t b0, b1, sectorcount, step;
 242
 243         sectorcount = mediasize / sectorsize;
 244         if (sectorcount <= 0)
 245                 return;         /* Can't test devices with no sectors */
 246
 247         step = 1ULL << (flsll(sectorcount / (4 * 200)) - 1);
 248         if (step > 16384)
 249                 step = 16384;
 250         bulk = mediasize / (1024 * 1024);
 251         if (bulk > 100)
 252                 bulk = 100;
 253
 254         printf("Seek times:\n");
 255         printf("\tFull stroke:\t");
 256         b0 = 0;
 257         b1 = sectorcount - step;
 258         T0();
 259         for (i = 0; i < 125; i++) {
 260                 rdsect(fd, b0, sectorsize);
 261                 b0 += step;
 262                 rdsect(fd, b1, sectorsize);
 263                 b1 -= step;
 264         }
 265         TN(250);
 266
 267         printf("\tHalf stroke:\t");
 268         b0 = sectorcount / 4;
 269         b1 = b0 + sectorcount / 2;
 270         T0();
 271         for (i = 0; i < 125; i++) {
 272                 rdsect(fd, b0, sectorsize);
 273                 b0 += step;
 274                 rdsect(fd, b1, sectorsize);
 275                 b1 += step;
 276         }
 277         TN(250);
 278         printf("\tQuarter stroke:\t");
 279         b0 = sectorcount / 4;
 280         b1 = b0 + sectorcount / 4;
 281         T0();
 282         for (i = 0; i < 250; i++) {
 283                 rdsect(fd, b0, sectorsize);
 284                 b0 += step;
 285                 rdsect(fd, b1, sectorsize);
 286                 b1 += step;
 287         }
 288         TN(500);
 289
 290         printf("\tShort forward:\t");
 291         b0 = sectorcount / 2;
 292         T0();
 293         for (i = 0; i < 400; i++) {
 294                 rdsect(fd, b0, sectorsize);
 295                 b0 += step;
 296         }
 297         TN(400);
 298
 299         printf("\tShort backward:\t");
 300         b0 = sectorcount / 2;
 301         T0();
 302         for (i = 0; i < 400; i++) {
 303                 rdsect(fd, b0, sectorsize);
 304                 b0 -= step;
 305         }
 306         TN(400);
 307
 308         printf("\tSeq outer:\t");
 309         b0 = 0;
 310         T0();
 311         for (i = 0; i < 2048; i++) {
 312                 rdsect(fd, b0, sectorsize);
 313                 b0++;
 314         }
 315         TN(2048);
 316
 317         printf("\tSeq inner:\t");
 318         b0 = sectorcount - 2048;
 319         T0();
 320         for (i = 0; i < 2048; i++) {
 321                 rdsect(fd, b0, sectorsize);
 322                 b0++;
 323         }
 324         TN(2048);
 325
 326         printf("Transfer rates:\n");
 327         printf("\toutside:     ");
 328         rdsect(fd, 0, sectorsize);
 329         T0();
 330         for (i = 0; i < bulk; i++) {
 331                 rdmega(fd);
 332         }
 333         TR(bulk * 1024);
 334
 335         printf("\tmiddle:      ");
 336         b0 = sectorcount / 2 - bulk * (1024*1024 / sectorsize) / 2 - 1;
 337         rdsect(fd, b0, sectorsize);
 338         T0();
 339         for (i = 0; i < bulk; i++) {
 340                 rdmega(fd);
 341         }
 342         TR(bulk * 1024);
 343
 344         printf("\tinside:      ");
 345         b0 = sectorcount - bulk * (1024*1024 / sectorsize) - 1;
 346         rdsect(fd, b0, sectorsize);
 347         T0();
 348         for (i = 0; i < bulk; i++) {
 349                 rdmega(fd);
 350         }
 351         TR(bulk * 1024);
 352
 353         printf("\n");
 354         return;
 355 }
 356
 357 static void
 358 commandtime(int fd, off_t mediasize, u_int sectorsize)
 359 {
 360         double dtmega, dtsector;
 361         int i;
 362
 363         printf("I/O command overhead:\n");
 364         i = mediasize;
 365         rdsect(fd, 0, sectorsize);
 366         T0();
 367         for (i = 0; i < 10; i++)
 368                 rdmega(fd);
 369         gettimeofday(&tv2, NULL);
 370         dtmega = (tv2.tv_usec - tv1.tv_usec) / 1e6;
 371         dtmega += (tv2.tv_sec - tv1.tv_sec);
 372
 373         printf("\ttime to read 10MB block    %10.6f sec\t= %8.3f msec/sector\n",
 374                 dtmega, dtmega*100/2048);
 375
 376         rdsect(fd, 0, sectorsize);
 377         T0();
 378         for (i = 0; i < 20480; i++)
 379                 rdsect(fd, 0, sectorsize);
 380         gettimeofday(&tv2, NULL);
 381         dtsector = (tv2.tv_usec - tv1.tv_usec) / 1e6;
 382         dtsector += (tv2.tv_sec - tv1.tv_sec);
 383
 384         printf("\ttime to read 20480 sectors %10.6f sec\t= %8.3f msec/sector\n",
 385                 dtsector, dtsector*100/2048);
 386         printf("\tcalculated command overhead\t\t\t= %8.3f msec/sector\n",
 387                 (dtsector - dtmega)*100/2048);
 388
 389         printf("\n");
 390         return;
 391 }