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我试图了解如何计算最佳对齐32MiB（65535扇区）的后续分区的对齐，而不是通常的1MiB（2048 sector）。

背景

我最近买了一个SAMSUNG SSD 850 EVO (M.2 1TB)，

# cat /sys/block/sdx/queue/optimal_io_size
> 33553920
# cat /sys/block/sdx/queue/minimum_io_size
> 512
# cat /sys/block/sdx/alignment_offset
> 0
# cat /sys/block/sdx/queue/physical_block_size
> 512
# cat /sys/block/sdx/queue/logical_block_size
> 512
# cat /sys/block/sdx/queue/hw_sector_size
> 512

# fdisk -l
> Disk /dev/sdx: 931.5 GiB, 1000204886016 bytes, 1953525168 sectors
> Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
> Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
> I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 33553920 bytes
> Disklabel type: gpt

计算第一个扇区并不困难。

允许 GNU parted 自动计算对齐

(parted) mkpart primary 0% 100%

结果是从扇区65535( 32MiB) 开始的对齐。

手动计算对齐

(optimal_io_size + alignment_offset) / physical_block_size

使用数据SAMSUNG SSD 850 EVO (M.2 1TB)并应用公式可得出

(33553920 + 0) / 512 = 65 535

问题

通常在创建分区时，我只是将offset + length前一个分区的添加为下一个分区的开始，例如，

(parted) mkpart primary 1MiB   2MiB
(parted) mkpart primary 2MiB   514MiB
(parted) mkpart primary 514MiB 1538MiB
...

尝试类似的事情SAMSUNG SSD 850 EVO (M.2 1TB)

(parted) mkpart primary 65535s 67582s  # OK ~32MiB 33MiB
(parted) mkpart primary 67583s 100%
or
(parted) mkpart primary 33MiB 100%

导致以下警告：

Warning: The resulting partition is not properly aligned for best performance.
Ignore/Cancel?

补救

驱动器相当挑剔，我尽力计算精确的扇区。不幸的是，这导致了复杂的计算，我无法解释为什么分区已最佳对齐（align-check optimal <partition number>）。

(parted) unit s
(parted) print free
Number  Start        End          Size         File system  Name  Flags
        34s          65534s       65501s       Free Space
 1      65535s       67582s       2048s
        67583s       131069s      63487s       Free Space
 2      131070s      1179645s     1048576s
        1179646s     1245164s     65519s       Free Space
 3      1245165s     9633772s     8388608s
        9633773s     9699179s     65407s       Free Space
 4      9699180s     1953467279s  1943768100s
        1953467280s  1953525134s  57855s       Free Space

据我所知，每个扇区必须以一个65535间隔开始，该间隔对应于~32MiB（或65535+1 = 32MiB）。我假设字节偏移量为，0而不是1。给定1MiB = 2048s。

第一个分区大小为1MiB，因此停止为65535 + 2048 - 1 = 67582。

(parted) mkpart primary 65535s 67582s

如果前一个分区低于 ，则32MiB下一个分区只需从 开始previous partition offset + 32MiB。对于2上述 parted 示例中的分区，它从~64MiB( 65535s * 2 = 131070s) 开始。大小为512MiB( 512 * 2048 = 1048576)，因此，停止为131070 + 1048576 - 1 = 1179645。

(parted) mkpart primary 131070s 1179645s

到目前为止一切顺利，但分区的最佳起点是什么3？第一个可用的 32MiB 间隔是哪个偏移量？

1179645 / 65535 ~= 18,000223

当前使用 18 个间隔并在第 19 个间隔溢出；因此下一个分区应该从第 19 个间隔开始？

19 * 65535 = 1245165

尺寸为4096MiB（4096 * 2048 = 8388608），因此，止损为1245165 + 8388608 - 1 = 9633772。

(parted) mkpart primary 1245165s 9633772

因此，对于下一个分区

9633772 / 65535 ~= 147,0019
148 * 65535 = 9699180

等等等等。

我之前没有发现有关此问题的任何讨论，感觉我把分区弄得太复杂了。

答案1

使用GPT fdisk 教程 gdisk当以 为前缀时，它会自动计算后续分区的对齐方式+，例如，

Last sector (8390656-15634398, default = 15634398) or {+-}size{KMGTP}: +2G

从最后提供的扇区创建 2GiB（吉比字节）。

分区在 处对齐2048s。GNU parted 确认分区已对齐，align-check minimal但未对齐align-check optimal。

回报。blockdev --getalignoff /dev/sdx​0

答案2

有人说，沿着 ERASE BLOCK 和 NAND PAGE SIZES 对齐 SSD 很重要。

evo 840 显然具有不常见的擦除块和 nand 参数：1536kb 和 8k 我不确定 850（三星不愿意透露此信息（商业秘密））...

我已经想出了一个通用对齐值，它涵盖了所有已知的 SSD 及其擦除块和 Nand 页面大小。我建议使用 6291456 字节的偏移量（扇区 12288（6144kb=6mb）或任何倍数（12mb、18mb、24mb 等）。此偏移量应适用于任何已知的 ssd（或 hdd）。根据您处理的 NAND PAGE SIZE，我建议在格式化期间尽可能将您的 ALLOCATION UNIT SIZE 与 NAND PAGE SIZE 匹配，以避免 READ MODIFY WRITE 问题，但是如果需要，4k 也应该是几乎所有 ssd 的可接受值。即使您的驱动器内部配置过多，我仍然会保留 10% 的磁盘未格式化，以帮助避免 WRITE AMPLIFICATION 问题（我保留 17% OP）。我还建议，当您确定了您的参数后，不要使用“QUICK FORMAT”选项，而是进行正常格式化，SSD 不会花很长时间。让我知道这是否对您有帮助，请随意添加您可能有的任何想法......

PS 我发现 parted 使用起来很麻烦，我更喜欢 gdisk。在 gdisk 中，您可以使用 xpert 菜单下的“l”设置“设置扇区对齐值”。当您这样做时，创建的所有分区将自动计算为从该值的最接近倍数开始，从而导致所有分区正确对齐，前提是给定的值是正确的。

答案3

这个最佳 I/O 大小是错误的，这个错误被多次引用，例如 在 Ubuntu 上， 在 redhat 上. 可能更有帮助的是这个博客页面。

无论如何，这个 65535 只是两个字节的最大值，它甚至没有对齐 4 或 8 个 512 字节扇区。内核、parted、lvm 错误地遵循了它；不要试图遵守它。

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