如何实现emmc分区的最佳对齐？

Question 1

尝试与 eMMC 擦除块大小保持一致。它通常等于 0.5、1、2、4、8 MiB，具体取决于 eMMC 数据表。如果您发现块大小对齐浪费太多内存，请坚持页面大小，通常在 4..16 KiB 范围内。

尝试使分区大小和边界为擦除块大小的倍数，这样当文件系统写入第一个或最后一个FS块时，存储卡不必擦除和重写下一个/上一个分区的开头/结尾。

不要依赖parted的功能来对齐，只需使用计算器、笔和一张纸，并以扇区或字节为单位计算出正确的边界。

就我个人而言，我更喜欢对齐 8 MiB 边界，因为它不会浪费太多内存，并且无论特定擦除块大小如何，任何分区都在擦除块边界上开始和结束，因此我不需要搜索存储卡文档。

最佳对齐可降低写入放大系数，因此您的内存可以持续更长时间。

Answer

尝试与 eMMC 擦除块大小保持一致。它通常等于 0.5、1、2、4、8 MiB，具体取决于 eMMC 数据表。如果您发现块大小对齐浪费太多内存，请坚持页面大小，通常在 4..16 KiB 范围内。

尝试使分区大小和边界为擦除块大小的倍数，这样当文件系统写入第一个或最后一个FS块时，存储卡不必擦除和重写下一个/上一个分区的开头/结尾。

不要依赖parted的功能来对齐，只需使用计算器、笔和一张纸，并以扇区或字节为单位计算出正确的边界。

就我个人而言，我更喜欢对齐 8 MiB 边界，因为它不会浪费太多内存，并且无论特定擦除块大小如何，任何分区都在擦除块边界上开始和结束，因此我不需要搜索存储卡文档。

最佳对齐可降低写入放大系数，因此您的内存可以持续更长时间。

Question 2

答案取决于磁盘。parted显示错误消息

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

当我尝试对金士顿 SA400M8120G 进行分区时。然而，三星 980 PRO 250GB 可以在没有警告的情况下任意分区。dmesg插入金士顿驱动器时（通过 USB → NVMe 适配器），日志中会出现提示：

[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

最重要的信息是Optimal transfer size 33553920 bytes.即，为了“最佳对齐”，分区应从 33553920 (= 65535 × 512) 字节的整数倍开始。

基于如何使用parted对齐分区以获得最佳性能我通过查询文件系统解决了对齐问题sys。要分区的磁盘是/dev/sda，系统是当前（2020-12-22）Archlinux，内核 5.9.14-arch1-1，parted修订版 3.3：

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)

通过这些变量，我可以计算分区的起始扇区。知道的值OPTIMAL_IO_SIZE并PHYSICAL_BLOCK_SIZE调整魔法11 和 128 之间的数字：

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))

有了这些知识，调用parted就很简单了：

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

验证对齐是否正确：

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

输出如下：

1 aligned
2 aligned
3 aligned

如前所述，上面的答案适用于“Kingston SA400M8120G”。我必须承认，我还没有发现任何其他设备（SATA 驱动器、SDCard、NVMe 驱动器、USB 记忆棒）报告的“最佳传输大小”不同于 0。由此我可以得出结论，后面的驱动器不需要特殊对齐。并且parted不报告它们的对齐警告。

Answer