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emmcパーティションの最適なソートを達成するには？

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emmcパーティションの最適なソートを達成するには？

我々は、eMMCを含むbbbベースのカスタムボードを持っています。
私たちは次のようなパーティションを作成しました。

parted --script -a minimal /dev/mmcblk0 \
  mklabel gpt \
  mkpart primary 131072B 262143B \
  mkpart primary 262144B 393215B \
  mkpart primary 393216B 524287B \
  mkpart primary 524288B 1572863B \
  mkpart primary 1572864B 2621439B \ 
  mkpart primary 2621440B 3145727B \
  mkpart primary 3145728B 3276799B \ 
  mkpart primary 3276800B 8519679B \
  mkpart primary 8519680B 13762559B \
  mkpart primary 13762560B 19005439B \
  mkpart primary 19005440B 19267583B \
  mkpart primary 19267584B 19529727B \
  mkpart primary 19529728B 19791871B \
  mkpart primary 20MiB 31MiB \
  mkpart primary ext4 32MiB 232MiB \
  mkpart primary ext4 232MiB 432MiB \
  mkpart primary ext4 432MiB 532MiB \
  mkpart primary ext4 532MiB 592MiB \
  mkpart primary ext4 592MiB 792MiB \
  mkpart primary ext4 792MiB 827MiB \
  mkpart primary ext4 827MiB 3650MiB \

上記のコマンドを使用すると、eMMCを分割できますが、ソートを最小に設定できます。どのように最適な整列を達成できるかを確認したいと思います。最適なアライメントを達成すると、どのような利点がありますか？私は言及しましたこれリンクですが、parted -a opt /dev/sdb mkpart primary 0% 100%次の構造が必要なため、同様のソリューションを使用することはできません。

# parted --list
Model: MMC MMC04G (sd/mmc)
Disk /dev/mmcblk0: 3842MB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: gpt
Disk Flags:

Number  Start   End     Size    File system  Name        Flags
 1      131kB   262kB   131kB                
 2      262kB   393kB   131kB                
 3      393kB   524kB   131kB                
 4      524kB   1573kB  1049kB               
 5      1573kB  2621kB  1049kB               
 6      2621kB  3146kB  524kB                
 7      3146kB  3277kB  131kB                
 8      3277kB  8520kB  5243kB               
 9      8520kB  13.8MB  5243kB               
10      13.8MB  19.0MB  5243kB               
11      19.0MB  19.3MB  262kB                
12      19.3MB  19.5MB  262kB                
13      19.5MB  19.8MB  262kB                
14      21.0MB  32.5MB  11.5MB               
15      33.6MB  243MB   210MB   ext4         
16      243MB   453MB   210MB   ext4         
17      453MB   558MB   105MB   ext4         
18      558MB   621MB   62.9MB  ext4         
19      621MB   830MB   210MB   ext4         
20      830MB   867MB   36.7MB  ext4         
21      867MB   3827MB  2960MB  ext4

現在のコマンドの場合、次のようminimalに置き換えると、optimalpartedに次のメッセージが表示されます。

Warning: The resulting partition is not properly aligned for best performance.
Warning: The resulting partition is not properly aligned for best performance.
Warning: The resulting partition is not properly aligned for best performance.
Warning: The resulting partition is not properly aligned for best performance.
Warning: The resulting partition is not properly aligned for best performance.
Warning: The resulting partition is not properly aligned for best performance.
Warning: The resulting partition is not properly aligned for best performance.
Warning: The resulting partition is not properly aligned for best performance.
Warning: The resulting partition is not properly aligned for best performance.
Warning: The resulting partition is not properly aligned for best performance.
Warning: The resulting partition is not properly aligned for best performance.
Warning: The resulting partition is not properly aligned for best performance.

最適なソートを達成するためのアドバイス/提案/修正はありますか？

提案通りこれリンク 以下の値を抽出しました。

# cat /sys/class/mmc_host/mmc1/mmc1\:0001/block/mmcblk0/queue/optimal_io_size
0
# cat /sys/class/mmc_host/mmc1/mmc1\:0001/block/mmcblk0/queue/minimum_io_size
512
# cat /sys/class/mmc_host/mmc1/mmc1\:0001/block/mmcblk0/alignment_offset
0
# cat /sys/class/mmc_host/mmc1/mmc1\:0001/block/mmcblk0/queue/physical_block_siz
e
512

mmc utils は次の出力を提供します。

# ./mmc extcsd read /dev/mmcblk0
=============================================
  Extended CSD rev 1.5 (MMC 4.41)
=============================================

Card Supported Command sets [S_CMD_SET: 0x01]
HPI Features [HPI_FEATURE: 0x03]: implementation based on CMD12
Background operations support [BKOPS_SUPPORT: 0x01]
Background operations status [BKOPS_STATUS: 0x02]
1st Initialisation Time after programmed sector [INI_TIMEOUT_AP: 0x7a]
Power class for 52MHz, DDR at 3.6V [PWR_CL_DDR_52_360: 0x00]
Power class for 52MHz, DDR at 1.95V [PWR_CL_DDR_52_195: 0x00]
Minimum Performance for 8bit at 52MHz in DDR mode:
 [MIN_PERF_DDR_W_8_52: 0x00]
 [MIN_PERF_DDR_R_8_52: 0x00]
TRIM Multiplier [TRIM_MULT: 0x06]
Secure Feature support [SEC_FEATURE_SUPPORT: 0x15]
Secure Erase Multiplier [SEC_ERASE_MULT: 0x02]
Secure TRIM Multiplier [SEC_TRIM_MULT: 0x03]
Boot Information [BOOT_INFO: 0x07]
 Device supports alternative boot method
 Device supports dual data rate during boot
 Device supports high speed timing during boot
Boot partition size [BOOT_SIZE_MULTI: 0x10]
Access size [ACC_SIZE: 0x06]
High-capacity erase unit size [HC_ERASE_GRP_SIZE: 0x08]
 i.e. 4096 KiB
High-capacity erase timeout [ERASE_TIMEOUT_MULT: 0x01]
Reliable write sector count [REL_WR_SEC_C: 0x01]
High-capacity W protect group size [HC_WP_GRP_SIZE: 0x01]
 i.e. 4096 KiB
Sleep current (VCC) [S_C_VCC: 0x08]
Sleep current (VCCQ) [S_C_VCCQ: 0x08]
Sleep/awake timeout [S_A_TIMEOUT: 0x10]
Sector Count [SEC_COUNT: 0x00728000]
 Device is block-addressed
Minimum Write Performance for 8bit:
 [MIN_PERF_W_8_52: 0x08]
 [MIN_PERF_R_8_52: 0x08]
 [MIN_PERF_W_8_26_4_52: 0x08]
 [MIN_PERF_R_8_26_4_52: 0x08]
Minimum Write Performance for 4bit:
 [MIN_PERF_W_4_26: 0x08]
 [MIN_PERF_R_4_26: 0x08]
Power classes registers:
 [PWR_CL_26_360: 0x00]
 [PWR_CL_52_360: 0x00]
 [PWR_CL_26_195: 0x00]
 [PWR_CL_52_195: 0x00]
Partition switching timing [PARTITION_SWITCH_TIME: 0x01]
Out-of-interrupt busy timing [OUT_OF_INTERRUPT_TIME: 0x02]
Card Type [CARD_TYPE: 0x07]
 HS Dual Data Rate eMMC @52MHz 1.8V or 3VI/O
 HS eMMC @52MHz - at rated device voltage(s)
 HS eMMC @26MHz - at rated device voltage(s)
CSD structure version [CSD_STRUCTURE: 0x02]
Command set [CMD_SET: 0x00]
Command set revision [CMD_SET_REV: 0x00]
Power class [POWER_CLASS: 0x00]
High-speed interface timing [HS_TIMING: 0x01]
Erased memory content [ERASED_MEM_CONT: 0x00]
Boot configuration bytes [PARTITION_CONFIG: 0x00]
 Not boot enable
 No access to boot partition
Boot config protection [BOOT_CONFIG_PROT: 0x00]
Boot bus Conditions [BOOT_BUS_CONDITIONS: 0x00]
High-density erase group definition [ERASE_GROUP_DEF: 0x01]
Boot write protection status registers [BOOT_WP_STATUS]: 0x00
Boot Area Write protection [BOOT_WP]: 0x00
 Power ro locking: possible
 Permanent ro locking: possible
 ro lock status: not locked
User area write protection register [USER_WP]: 0x00
FW configuration [FW_CONFIG]: 0x00
RPMB Size [RPMB_SIZE_MULT]: 0x01
Write reliability setting register [WR_REL_SET]: 0x00
 user area: existing data is at risk if a power failure occurs during a write operation
 partition 1: existing data is at risk if a power failure occurs during a write operation
 partition 2: existing data is at risk if a power failure occurs during a write operation
 partition 3: existing data is at risk if a power failure occurs during a write operation
 partition 4: existing data is at risk if a power failure occurs during a write operation
Write reliability parameter register [WR_REL_PARAM]: 0x05
 Device supports writing EXT_CSD_WR_REL_SET
 Device supports the enhanced def. of reliable write
Enable background operations handshake [BKOPS_EN]: 0x00
H/W reset function [RST_N_FUNCTION]: 0x00
HPI management [HPI_MGMT]: 0x01
Partitioning Support [PARTITIONING_SUPPORT]: 0x03
 Device support partitioning feature
 Device can have enhanced tech.
Max Enhanced Area Size [MAX_ENH_SIZE_MULT]: 0x0001ca
 i.e. 1875968 KiB
Partitions attribute [PARTITIONS_ATTRIBUTE]: 0x00
Partitioning Setting [PARTITION_SETTING_COMPLETED]: 0x00
 Device partition setting NOT complete
General Purpose Partition Size
 [GP_SIZE_MULT_4]: 0x000000
 [GP_SIZE_MULT_3]: 0x000000
 [GP_SIZE_MULT_2]: 0x000000
 [GP_SIZE_MULT_1]: 0x000000
Enhanced User Data Area Size [ENH_SIZE_MULT]: 0x000000
 i.e. 0 KiB
Enhanced User Data Start Address [ENH_START_ADDR]: 0x000000
 i.e. 0 bytes offset
Bad Block Management mode [SEC_BAD_BLK_MGMNT]: 0x00

編集する：「Gleb Mayores」が提案したように最適なアライメントを達成し、最初の3つのパーティション（変更できない）を除いて、すべての小さなパーティションを最小1MiBサイズに変更しました。そして、3つのパーティションを除くすべてのパーティションがソートされているようです。これはeMMCの最新のパーティショニングスクリプトです。 （参考にしてください：以下のスクリプトでは、上記のスクリプトでパーティションサイズを変更しました）

parted --script -a optimal /dev/mmcblk0 \
  mklabel gpt \
  mkpart primary 128KiB 255KiB \
  mkpart primary 256KiB 383KiB \
  mkpart primary 384KiB 511KiB \
  mkpart primary 1MiB 2MiB \
  mkpart primary 2MiB 3MiB \ 
  mkpart primary 3MiB 4MiB \
  mkpart primary 4MiB 5MiB \ 
  mkpart primary 5MiB 10MiB \
  mkpart primary 10MiB 15MiB \
  mkpart primary 15MiB 20MiB \
  mkpart primary 20MiB 21MiB \
  mkpart primary 21MiB 22MiB \
  mkpart primary 22MiB 23MiB \
  mkpart primary 23MiB 30MiB \
  mkpart primary ext4 30MiB 530MiB \
  mkpart primary ext4 530MiB 1030MiB \
  mkpart primary ext4 1030MiB 1130MiB \
  mkpart primary ext4 1130MiB 1190MiB \
  mkpart primary ext4 1190MiB 1720MiB \
  mkpart primary ext4 1720MiB 1755MiB \
  mkpart primary ext4 1755MiB 100%

答え1

eMMC削除ブロックサイズを一貫して維持します。 eMMCデータシートに応じて、通常0.5、1、2、4、8MiBに等しい。ブロックサイズのソートによってメモリが無駄になりすぎる場合は、通常4..16KiBの範囲のページサイズを維持してください。

ファイルシステムが最初または最後のFSブロックを書き込むときに、メモリカードが次/前のパーティションの先頭/終了を消去して書き換える必要がないように、パーティションサイズと境界を消去するブロックサイズの倍数にします。

ソート機能に依存せず、parted電卓、ペン、紙を使用してセクタまたはバイト単位で正しい境界を特定してください。

個人的には、私はあまりにも多くのメモリを無駄にせず、すべてのパーティションが特定の削除ブロックサイズに関係なく削除ブロック境界で始まり終わるので、8MiB境界に並べ替えることを好むので、メモリカード文書を検索する必要はありません。

最適なアライメントは書き込み増幅素子を減らし、メモリが長く持続する。

答え2

答えはディスクによって異なります。partedエラーメッセージの表示

not aligned: 2048s % 65535s != 0s

Kingston SA400M8120Gをパーティション化しようとしたとき。ただし、Samsung 980 PRO 250GBは、警告なしに任意にパーティションを分割できます。dmesgKingstonドライブを接続すると（USB→NVMeアダプタを介して）、ログにメッセージが表示されます。

[81602.009178] scsi 6:0:0:0: Direct-Access     ASMT     2115             0    PQ: 0 ANSI: 6
[81602.010206] sd 6:0:0:0: Attached scsi generic sg1 type 0
[81602.021292] sd 6:0:0:0: [sda] 234441648 512-byte logical blocks: (120 GB/112 GiB)
[81602.021390] sd 6:0:0:0: [sda] Write Protect is off
[81602.021395] sd 6:0:0:0: [sda] Mode Sense: 43 00 00 00
[81602.021619] sd 6:0:0:0: [sda] Write cache: enabled, read cache: enabled, doesn't support DPO or FUA
[81602.021903] sd 6:0:0:0: [sda] Optimal transfer size 33553920 bytes
[81602.061285] sd 6:0:0:0: [sda] Attached SCSI disk

最も重要な情報は、Optimal transfer size 33553920 bytes「最適なソート」のために、パーティションが33553920（= 65535×512）バイトの整数倍数で始まる必要があることです。

に基づいて最高のパフォーマンスを得るために parted を使用してパーティションをソートする方法ファイルシステムを照会してソートの問題を解決しましたsys。パーティション化するディスクはあり/dev/sda、システムは現在(2020-12-22) Archlinux、カーネル5.9.14-arch1-1、partedリビジョン3.3です:

DISK="sda"
OPTIMAL_IO_SIZE=$(cat /sys/block/${DISK}/queue/optimal_io_size)
ALIGNMENT_OFFSET=$(cat /sys/block/${DISK}/alignment_offset)
PHYSICAL_BLOCK_SIZE=$(cat /sys/block/${DISK}/queue/physical_block_size)

これらの変数を使用して、パーティションの開始セクタを計算できます。値を知って調整してくださいOPTIMAL_IO_SIZE。PHYSICAL_BLOCK_SIZE魔法11から128までの数字：

START_EFI=$(((OPTIMAL_IO_SIZE+ALIGNMENT_OFFSET)/PHYSICAL_BLOCK_SIZE))
START_SWAP=$((START_EFI+11*OPTIMAL_IO_SIZE/PHYSICAL_BLOCK_SIZE))
START_ROOT=$((START_SWAP+128*OPTIMAL_IO_SIZE/PHYSICAL_BLOCK_SIZE))

この知識に基づいて、呼び出しはparted簡単です。

parted -s -a optimal /dev/${DISK} mklabel gpt \
 mkpart "Efi"  fat32      ${START_EFI}s  $((START_SWAP-1))s \
 mkpart "Swap" linux-swap ${START_SWAP}s $((START_ROOT-1))s \
 mkpart "root" ext4       ${START_ROOT}s  100% \
 set 1 esp on \
 print

ソートが正しいことを確認してください。

parted /dev/sda align-check optimal 1 \
 align-check optimal 2 \
 align-check optimal 3

出力は次のとおりです。

1 aligned
2 aligned
3 aligned

前述したように、上記の答えは「Kingston SA400M8120G」についてです。 0とは異なる「最適転送サイズ」を報告する他のデバイス（SATAドライブ、SDCard、NVMeドライブ、USBスティック）が見つからなかったことを認識する必要があります。これから、後部ドライブに特別な位置合わせが不要であると結論付けることができる。partedこれに対するソート警告は報告されません。

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