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* BigSector ドライブを試す [#n2455dcc] 遅ればせながら，Western Digital の BigSector ドライブを試してみた． 型番は WD20EARS，2TB のドライブである． ** BigSector とは [#i4983559] 従来の HDD は読み書きの最小単位（セクタ）が 512 バイトであった． が，BigSector ドライブではこの最小単位が 4KB ( = 4096 バイト ) となっている． ** 参考資料 [#raa3655d] #af_amazon(4789833216,right) BigSector についてもっと詳しく知りたい方は [http://www.bigsector.org/_smartsite/external/bigsector/index.php bigsector.org] を参照のこと． PC/AT のパーティションテーブル（いわゆる MBR）については→が詳しい． #clear ** 互換性 [#z63079e0] 現状では，BigSector ドライブは，電源投入後は「エミュレーションモード」で動作する． つまり，HDD 内部の回路やファームウェアで，外見上は 512 バイト／セクタのドライブと同等の動作をするようになっている． つまり，PC 側から 512 バイト／セクタのつもりで発行されたリクエストを HDD 内部で 4KB/セクタのリクエストに変換し，512バイト／セクタのような応答を返す． あくまでもエミュレーションなので，HDD 上の物理的なセクタは 4KB/セクタのままである． というわけで，レガシーなシステムで使用しても直ちに「動作しない」ということはない． が，後に述べる理由により，パフォーマンスが低下する． ** セクタ番号の対応 [#u6ceca05] おそらくは下表のような対応になっているものと思われる． |512バイト／セクタ|4KB／セクタ|h |0|0| |1|~| |2|~| |3|~| |4|~| |5|~| |6|~| |7|~| |8|1| |9|~| |10|~| |…|~| ** 512バイト／セクタエミュレーションでのアクセス [#t79d0ef2] 512 バイト／セクタのエミュレーション時に例えば > セクタ番号 0 から 8 セクタの読み込み をする場合，HDD 内部では + 物理番号 0 のセクタを読み込み + これを 8 セクタ分の応答として返す という動作をすればいい． ところが > セクタ番号 1 から 8 セクタの読み込み となると + 物理番号 0 と 1 のセクタを読み込み + 対応する 8 セクタ分の応答を返す という動作になる． 同じセクタ数の読み出しなのに，後者では２物理セクタの読み込みが発生することになる． これは > 8 で割り切れないセクタ番号で始まるアクセス なのが原因なのは明らかだろう． 書き込みの場合は，もっと深刻である． > セクタ番号 1 から 8 セクタの書き込み の場合は + 物理セクタ 0, 1 を読み出し + 物理セクタ 0 の後ろ 7 論理セクタ分と物理セクタ 1 の最初 1 論理セクタ分を書き換え + 物理セクタ 0, 1 を書き戻す となる． いわゆる read-modify-write と呼ばれる動作になり，パフォーマンスへの影響は大きい． ** CHS パラメータの呪い [#na963a05] HDD には「シリンダ数」「ヘッド数」「セクタ数」というパラメータがある． HDD 上にはこのパラメータに沿ってセクタが配置されている，というのは昔の話． 現代の HDD の CHS パラメータは :シリンダ|たくさん :ヘッド|255 :セクタ|63 というパラメータとなっている． ヘッドが 255 もあれば，ディスク（プラッタ）は 128 枚も入っていることになるが，壊れた HDD を分解してみてもそんなにたくさんの円盤は無い． つまり， > HDD のコントローラとファームウェアがホラを吹いている のである． ところで，パーティションを切る場合，Windows XP 以前だとディスクを目一杯使おうとすると，最初のトラックはパーティションテーブル等のために利用されない． が，上記の CHS パラメータではセクタ／トラックは 63 となっている． 第一パーティションは 64 セクタ目，セクタ番号 63 から切られることになる． パーティション先頭が 8 で割り切れないセクタ番号なので，パーティション内部のアクセスが 4KB 単位だったとしても，常に「切れの悪い」アドレスからのアクセスということになる． 困ったもんだ． ** 実験 [#jed6559e] *** Windows XP でパーティションを切り，フォーマット [#r96d7a77] Windows で HDD をフォーマットし，パーティションテーブルをダンプする． 第１パーテション部分は以下のようになっている． 000001b0 00 01 |................| 000001c0 01 00 07 fe ff ff 3f 00 00 00 82 74 e0 e8 |......?....t....| パーティション開始のセクタ番号は 0x0000003f = 63 となっており，上記の説明どおりの現象となっている． この状態でベンチマークを取ってみる． #ref(bigsector_normal.PNG,center,50%) *** Linux 上で強制的にセクタを整列 [#qe3efe01] parted コマンドでパーティションを切り直す． # parted /dev/sdb GNU Parted 2.3 Using /dev/sdb Welcome to GNU Parted! Type 'help' to view a list of commands. (parted) unit s ///// 表示をセクタ数単位で (parted) print Model: WDC WD20 WD-WMAZA0000674 (scsi) Disk /dev/sdb: 3907029168s Sector size (logical/physical): 512B/512B Partition Table: msdos Number Start End Size Type File system Flags 1 63s 3907024064s 3907024002s primary ntfs ///// WinXP で切ったパーティション (parted) rm 1 ///// パーティションを削除 (parted) mkpart //// パーティションを切る Partition type? primary/extended? primary ///// 基本パーティション File system type? [ext2]? ntfs ///// パーティションIDはNTFS Start? 64 ///// 開始セクタ番号 End? 3907029167 ///// 終了セクタ番号 = しっぽまで Warning: The resulting partition is not properly aligned for best performance. Ignore/Cancel? ignore ///// 警告は無視 (parted) print Model: WDC WD20 WD-WMAZA0000674 (scsi) Disk /dev/sdb: 3907029168s Sector size (logical/physical): 512B/512B Partition Table: msdos Number Start End Size Type File system Flags 1 64s 3907029167s 3907029104s primary ///// 切り直したパーティション (parted) q Information: You may need to update /etc/fstab. # これで８の倍数に揃ったパーティションが作成されたことになる． ベンチマーク結果はこんな感じ． 多少はパフォーマンスが上がっているように見える． けど，この程度なら「そのまま使ってもいいや」という気もしないではない． #ref(bigsector_aligned.PNG,center,50%) ** 512 バイト物理セクタの HDD [#f251d38b] #ref(normsector_norm.PNG,center,50%)
