kern.geom.part.mbr.enforce_chs

Сегодня добавил в FreeBSD 11 sysctl kern.geom.part.mbr.enforce_chs, который позволяет отключить автоматическое выравнивание по дорожке диска в MBR. Теперь, если у вас диск с 4k секторами, создаваемый раздел можно будет без проблем выравнять по границам сектора. В 10-ую и 9-ую версию будет MFC, но там это нужно будет отключать с помощью этого sysctl, либо при помощи настройки в loader.conf.

Выравнивание разделов в gpart. Итоги.

Некоторое время назад я публиковал заметку с патчами на тему выравнивания разделов. С того времени этот функционал несколько раз подвергался изменениям. Больше никаких изменений в этой области я не планирую, поэтому опишу то что сделано.

Многие из вас слышали, что некоторые современные жесткие диски уже выпускаются с размером сектора в 4 Кбайт. Хотя на данный момент я не слышал ни об одном из них, который бы честно в этом признавался. Все они продолжают рапортовать о том, что у них размер сектора равен 512 Байтам. В связи с чем часто возникают проблемы с производительностью при работе с такими дисками. Для обхода этой проблемы есть несколько решений. Одно из последних появилось во FreeBSD 9.0 совсем недавно - с ревизией r222520.

Александр Мотин добавил в драйвер ada(4) новый quirk - ADA_Q_4K. Который говорит драйверу установить geom провайдеру размер stripesize равным 4 Кбайта. На основе этой информации все консьюмеры этого провайдера могут проявлять свой "интеллект" и пытаться выполнить некоторые оптимизации при работе.

В драйвер уже "вшита" информация о некоторых диска, размер сектора которых 4 Кбайт. Для них stripesize будет установлен автоматически. Для других же дисков, которые не прописаны в драйвере, можно установить данный quirk через loader.conf. Так, для диска ada3 это будет примерно так:

# echo 'kern.cam.ada.3.quirks="1"' >> /boot/loader.conf

проверить работоспособность можно, например, так:

# geom disk list ada3
Geom name: ada3
Providers:
1. Name: ada3
   Mediasize: 80026361856 (74G)
   Sectorsize: 512
   Stripesize: 4096
   Stripeoffset: 0
   Mode: r2w2e4
   descr: SAMSUNG HD080HJ/P
   ident: S0DEJ1NL817767
   fwsectors: 63
   fwheads: 16

Теперь вернёмся к gpart(8). Я добавил туда поддержку stripesize, а так же возможность вручную задавать нужное выравнивание:

# gpart
usage: gpart add -t type [-a alignment] [-b start] [-s size] [-i index] [-l label] [-f flags] geom
 ...
       gpart resize -i index [-a alignment] [-s size] [-f flags] geom 

У двух подкоманд "add" и "resize" появилась новая опция -a alignment. Которую можно задавать как в секторах, так и в байтах. Наличие этой опции влияет на то, как gpart рассчитывает границы разделов. Например, если вы хотите, чтобы раздел был выравнен по границе в 4 Кбайт, то достаточно указать "-a 4k" дополнительно к команде "gpart add". При использовании stripesize выравнивание можно не задавать, оно будет "подхвачено" автоматически.

Для проверки, выравнен раздел или нет, можно использовать команду diskinfo(8):

# diskinfo -v ada0p3
ada0p3
        512             # sectorsize
        75731098112     # mediasize in bytes (70G)
        147912301       # mediasize in sectors
        4096            # stripesize
        1024            # stripeoffset
        146738          # Cylinders according to firmware.
        16              # Heads according to firmware.
        63              # Sectors according to firmware.
        S0DEJ1NL817767  # Disk ident.

#  echo 1024 % 4096 | bc
1024

Следующая после diskinfo(8) команда подсчитывает остаток от деления между stipeoffset и желаемым выравниванием. Если получаемое значение не ноль, значит раздел не выравнен.

Метки разделов и выравнивание в gpart

На этой неделе я опубликовал два патча, в тестировании которых мне нужна помощь, возможно, среди читателей найдутся желающие :)

Первый патч предназначен для решения проблемы с метками разделов, которые, как известно, реализуются сейчас классом GEOM_LABEL. Основная проблема в том, что для приемлемой работы с метками GEOM_LABEL предъявляет некоторые требования к провайдерам. Например, обнаружение меток GEOM_LABEL выполняет только во время tasting. Изменение меток может быть обнаружено только при условии использования механизма spoiling с последующим retaste. Что при существующей реализации класса GEOM_PART не представляется возможным.
Класс GEOM_PART управляет таблицей разделов и метки этих разделов хранятся в таблице, а не на провайдере раздела. Поэтому, при изменении метки механизм spoiling'а не запускается для провайдера раздела.

Предлагаемый мной патч отключает реализацию меток gpt/gptid в GEOM_LABEL и добавляет новый класс PART::LABEL. Он тесно связан с классом PART и, кроме того, имеет несколько функциональных отличий от GEOM_LABEL. Во-первых, он не использует механизм tasting, объекты класса и его провайдеры создаются по инициативе класса PART. Во-вторых, он не использует механизм spoiling, поэтому его провайдеры существуют всё время, а не исчезают, когда какой либо связанный провайдер начинает использоваться. Благодаря этому устраняется проблема с изменением меток, которые становятся видны сразу после изменения. И, на мой взгляд, удобнее, когда метки в /dev существуют всегда. К тому же, кроме реализации gpt/gptid я добавил поддержку меток в схемы PC98 и APM.

Я планирую включить этот патч в head/ примерно через неделю. Второй патч не вносит изменений в ядро. Он добавляет к утилите gpart(8) новую опцию "-а alignment", при использовании которой gpart выполняет выравнивание создаваемых разделов на заданную величину. Например так:

# gpart create -s gpt md0
md0 created
# gpart show md0
=>    34  409533  md0  GPT  (200M)
      34  409533       - free -  (200M)

# gpart add -t freebsd-boot -s 128k -a 4k md0
md0p1 added
# gpart add -t freebsd-ufs -s 60m -a 4k md0
md0p2 added
# gpart add -t freebsd-ufs -a 4k md0
md0p3 added
# gpart show md0
=>    34  409533  md0  GPT  (200M)
      34       6       - free -  (3.0K)
      40     256    1  freebsd-boot  (128K)
     296  122880    2  freebsd-ufs  (60M)
  123176  286384    3  freebsd-ufs  (139M)
  409560       7       - free -  (3.5K)