Ubuntu 固态硬盘 4K对齐及启用 Trim，及其验证方法

因为之前一个移动硬盘因为坏道蔓延导致没办法继续使用，我略冲动地跑去买了一块 120GB 的三星840 固态硬盘回来。为了使用起来更方便，还去弄了个光驱位硬盘托架，把固态硬盘接在了光驱位与原本的笔记本硬盘一起工作。机械硬盘装 Win7 兼作备份盘，固态硬盘则安装了 Ubuntu。

在买固态硬盘前我是做了些功课的，了解到要使固态硬盘发挥出它应有的性能以及延长它的寿命，需要对它进行 4K 对齐并且开启 Trim。

先说说这个 4K 对齐。有人说用 GParted 直接分区会自动进行 4K 对齐，而更普遍的说法则是分区时在 “Free Space Preceding” 处填上一个整数（比如1或2，如下图）。我使用了后面那个方法，因为我是装完系统才知道前面那个（更新：经测试前面那个方法是有效的）。

测试是否 4K 对齐很简单，在终端运行 $sudo fdisk -l 然后查看各分区的起始扇区，如果是8的倍数则表明该分区已经“4K 对齐”了（如下图，Start 一栏的数值全部为8的倍数）。

接下来就是启用 Trim。有两种方法可以让 Trim 运作，第一种是使用 Online Discard (fstab)，另一种是使用 cron 按计划执行 fstrim。在启用 Trim 之前，首先要满足下面几个条件：

1. 系统内核版本大于等于 2.6.33
2. 所用的 SSD 支持 Trim
3. 分区格式为 ext4（或 BTRFS）

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1. 系统内核版本大于等于 2.6.33

2. 所用的 SSD 支持 Trim

3. 分区格式为 ext4（或 BTRFS）

可以通过下面这个命令来查看所用的 SSD 是否支持 Trim：

sudo hdparm -I /dev/sdx | grep "TRIM supported"
# /dev/sdx 是 SSD 的设备名称，可以通过命令 $sudo fdisk -l 查看
# 如果回显 "* Data Set Management TRIM supported" 则表明 SSD 支持 Trim，没有返回内容则说明不支持

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sudo hdparm -I /dev/sdx | grep "TRIM supported"

# /dev/sdx 是 SSD 的设备名称，可以通过命令 $sudo fdisk -l 查看

# 如果回显 "* Data Set Management TRIM supported" 则表明 SSD 支持 Trim，没有返回内容则说明不支持

使用 Online Discard (fstab)

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使用 Online Discard (fstab)

在终端输入 $sudo gedit /etc/fstab，然后在 SSD 每个分区的选项中都加上 “discard”，比如我的 fstab 修改后是这样：

# /etc/fstab: static file system information.
#
# Use "blkid" to print the universally unique identifier for a
# device; this may be used with UUID= as a more robust way to name devices
# that works even if disks are added and removed. See fstab(5).
#
# <file system> <mount point> <type> <options> <dump> <pass>
proc /proc proc nodev,noexec,nosuid 0 0
# / was on /dev/sda2 during installation
UUID=02353655-e525-4027-9f1d-aec4d880ed3f / ext4 discard,errors=remount-ro 0 1
# /boot was on /dev/sda1 during installation
UUID=131d0cfb-c5dc-4020-a3ba-6fc4c73c809c /boot ext4 discard,defaults 0 2
# /home was on /dev/sda3 during installation
UUID=001a7d33-bd16-4a81-a92c-edd810f04259 /home ext4 discard,defaults 0 2
# swap was on /dev/sda4 during installation
UUID=95f955ac-39d9-4a61-911a-84eed8897517 none swap sw 0 0

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# /etc/fstab: static file system information.

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# Use "blkid" to print the universally unique identifier for a

# device; this may be used with UUID= as a more robust way to name devices

# that works even if disks are added and removed. See fstab(5).

#

# <file system> <mount point> <type> <options> <dump> <pass>

proc /proc proc nodev,noexec,nosuid 0 0

# / was on /dev/sda2 during installation

UUID=02353655-e525-4027-9f1d-aec4d880ed3f / ext4 discard,errors=remount-ro 0 1

# /boot was on /dev/sda1 during installation

UUID=131d0cfb-c5dc-4020-a3ba-6fc4c73c809c /boot ext4 discard,defaults 0 2

# /home was on /dev/sda3 during installation

UUID=001a7d33-bd16-4a81-a92c-edd810f04259 /home ext4 discard,defaults 0 2

# swap was on /dev/sda4 during installation

UUID=95f955ac-39d9-4a61-911a-84eed8897517 none swap sw 0 0

这个方法比较简单，但是并不推荐这么做。Discard 选项启用后，文件系统上的文件一旦被删除，会立即通知 SSD 进行 Trim 操作，这就是online discard (立即删除)。在进行删除大量小文件的操作时可能会造成不小的性能下降，参见 Patrick 的博客文章。

使用 cron 按计划执行 fstrim

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使用 cron 按计划执行 fstrim

fstrim 是执行 Trim 操作的命令，配合 cron 可以让操作系统按计划执行 Trim 操作，每天一次。

首先在 /etc/cron.daily 目录下创建一个名为 trim 的文件：

sudo gedit /etc/cron.daily/trim

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sudo gedit /etc/cron.daily/trim

往 trim 文件中粘贴如下内容：

#!/bin/sh
LOG=/var/log/trim.log
echo "*** $(date -R) ***" >> $LOG
fstrim -v / >> $LOG
fstrim -v /home >> $LOG

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#!/bin/sh

LOG=/var/log/trim.log

echo "*** $(date -R) ***" >> $LOG

fstrim -v / >> $LOG

fstrim -v /home >> $LOG

真正执行 Trim 操作的是最后两个命令，要根据实际情况进行修改。因为我的根目录和 home 目录在两个独立的分区，所以在这里使用了两个命令分别执行 fstrim。

最后给 trim 文件加一个可执行权限就可以了：

sudo chmod +x /etc/cron.daily/trim

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sudo chmod +x /etc/cron.daily/trim

Ubuntu 会在每天早上 6:25 执行 cron 每日任务，如果当时电脑没有开机的话，任务仍然会在其它时间执行。日志文件保存在 /var/log/trim.log 中。

总的来说，4K 对齐与启用 Trim 都很简单。我安装完系统测得平均读取速度达到 280MB/S，逼近 SATA2 的理论上限。与原先的机械硬盘相比，不论是开机启动速度还是应用程序响应速度都得到了极大的改善！

关
于双系统
由于我是把 Windows 和 Ubuntu Linux 安装在了不同硬盘上，所以先安装哪个系统都不会造成困扰。如果 Ubuntu
是后安装，它应该会自动把 Windows 加入 GRUB 启动菜单；如果 Ubuntu 是先安装，搞定启动菜单也只是一条命令的事：$sudo
update-grub
GRUB 启动菜单默认的超时时间是 10 秒，这个时间可以在 /etc/default/grub
这个文件里修改（GRUB_TIMEOUT=10）。

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关于双系统

由于我是把 Windows 和 Ubuntu Linux 安装在了不同硬盘上，所以先安装哪个系统都不会造成困扰。如果 Ubuntu 是后安装，它应该会自动把 Windows 加入 GRUB 启动菜单；如果 Ubuntu 是先安装，搞定启动菜单也只是一条命令的事：$sudo update-grub

GRUB 启动菜单默认的超时时间是 10 秒，这个时间可以在 /etc/default/grub 这个文件里修改（GRUB_TIMEOUT=10）。

文章2：    Linux下EXT4分区开启Trim及验证的方法

上次我玩Ubuntu发帖子后，看到有坛友提到对Trim是否支持的问题，这2天有点时间，所以就去查了下资料，目前可以确定内核版本为2.6.33及更 新的Linux，只要使用EXT4分区格式，是完全可以支持系统自动Trim功能的，具体的开启及验证方法，请大家慢慢看下去吧。

先说一下我现在的平台配置：
CPU：AMD Phenom II X4 955 BE（OC 4GHz）
主板：Gigabyte GA-890GPA-UD3H v1.0
内存：Crucial BLT4G3D1869DT2TXOB（4GB x 2）
SSD：Plextor（浦科特） M3P 128GB
显卡：HIS HD 4870 IceQ 4+ Turbo 1GB

这里我还是用Ubuntu 12.10来演示，安装好系统进入桌面后，运行命令行工具。Ubuntu就是UXTerm了。

要在Linux下对SSD开启系统自动Trim功能，我们需要做的是修改文件系统的配置表，添加对应的分区格式参数。

不过文件系统配置表是非常重要的系统文件之一，如果修改错误，会导致无法再正常进入系统，所以我们要先做好备份，首先在命令行工具输入：

  1. sudo cp /etc/fstab ~/fstab-backup

复制代码

这行命令是把fstab文件复制并改名为fstab-backup的文件作为备份，输入并回车后会提示需要授权密码，正确输入密码后如下图，即代表操作成功。

备份完毕我们就可以去修改fstab文件了，由于fstab是系统文件，如果直接在图形界面打开，是不允许编辑，因此我们需要用授权模式打开文件，在命令行界面输入以下命令：

  1. gksudo gedit /etc/fstab

复制代码

检测命令输入无误后回车便能看到弹出如下图的窗口

要开启自动Trim功能，我们需要在options一项的内容上添加对应的参数，EXT4分区需要添加的参数为：discard

新添加的参数跟原来的参数要加半角“,”来区分开，正确添加参数后如下图所示：

正确编辑好fatab文件后，我们只需要保存文件，重启电脑后自动Trim即会生效。
注意：编辑完后请仔细认真检查，确认无误后才保存文件并重启电脑，否则会导致挂载磁盘出错而无法正常进入系统。

在WIN7下，我们只需要确保3个条件成立就可以确定Trim是开启了的，但要验证却不甚容易（虽然一般也没需要特地去验证），那linux呢？

Linux下其实有一个不太复杂的验证方式，大家请看下去。
首先我们重新打开命令行窗口，进入SSD分区下的目录。以我这里的home目录为例，则需要输入的命令为：cd /home

进入目录后，我们新建一个名为tempfil的临时文件，输入命令：

  1. sudo dd if=/dev/urandom of=tempfile count=100 bs=512k oflag=direct

复制代码

回车后同样需要输入授权密码，正确输入密码后，看到如下图的显示则表示文件已经创建成功。

接着我们需要先查询到这个文件占用的LBA地址，输入命令：

  1. sudo hdparm --fibmap tempfile

复制代码

回车后看到下图，其中第1行中对应begin_LBA一项的数字就是我们需要的，先记下来。

这里我顺道打开home目录给大家看一下，tempfile这个测试文件就被创建在这里。

然后我们还需要确认SSD的标识符，运行磁盘工具就能看到，如下图，我的M3P标识符为sde。

在命令行界面继续输入命令：

  1. sudo hdparm --read-sector 41286656 /dev/sde

复制代码

大家请自行更换对应的LBA地址数字及硬盘标识符，然后会看到如下图，显示出一堆以16进制显示的数据。

我们再输入以下2个命令以删除测试文件并要求系统同步向硬盘发出删除指令：

  1. sudo rm tempfile
  2. sync

复制代码

执行命令后，如下图，看到测试文件已经被删除了。

上图看到测试文件已经被删除了。

然后我们再执行一次检查LBA地址数据的命令

  1. sudo hdparm --read-sector 41286656 /dev/sde

复制代码

如果列出的数据全部是0，那就代表自动Trim已经被正确开启了，但因为SSD对系统的Trim指令响应存在延迟的可能，有时会需要我们重复多几次的操作，才能看到全0的显示。如下图，我就是再重复创建并删除了1次文件后才获得这个结果。

到此为止，我已经正常在Ubuntu 12.10内为我M3P的EXT4分区开启了自动Trim。

这里可能有人会问，如果是其它分区格式呢？若误修改fstab导致无法进入系统，要怎么恢复？

这两个问题，我在后面的帖子会接着给大家答案。先让我休息下吧，折腾次Linux不容易，谁叫我手上就只有1个SSD和1台电脑呢

参考资料及相关链接

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参考资料及相关链接

拓展阅读：SSD 新手使用須知：4K 對齊調教實戰，提升 SSD 效能

David Yin. (19 Aug, 2012). Make sure 4K Alignment on SSD. David Yin”s Blog. Retrieved 26 Jul, 2013, from http://www.yinfor.com/blog/archives/2012/08/make_sure_4k_alignment_on_ssd.html

Nicolay Doytchev. (17 Oct, 2010). HOWTO: Configure Ext4 to Enable TRIM Support for SSDs on Ubuntu and Other Distributions. Forked by Nicolay. Retrieved 26 Jul, 2013, from https://sites.google.com/site/lightrush/random-1/howtoconfigureext4toenabletrimforssdsonubuntu

OpenNingia. (30 Dec, 2010). Installing Ubuntu on a SSD. Ask Ubuntu. Retrieved from http://askubuntu.com/questions/19376/installing-ubuntu-on-a-ssd

Uli. (30 Dec, 2010). How to enable TRIM?. Ask Ubuntu. Retrieved from http://askubuntu.com/questions/18903/how-to-enable-trim

ivan. (19 Oct, 2010). Linux平台使用SSD必讀 (範例為Ubuntu). 永遠的真田幸村. Retrieved from http://yblog.org/archive/index.php/11734

Nicolay Doytchev. (21 Sep, 2010). HOWTO: Check If TRIM On Ext4 Is Enabled And Working On Ubuntu And Other Distributions. Forked by Nicolay. Retrieved 26 Jul, 2013, from https://sites.google.com/site/lightrush/random-1/checkiftrimonext4isenabledandworking

Multiple. (n.d.). TRIM. Wikipedia, the free encyclopedia. Retrieved 26 Jul, 2013, from  http://en.wikipedia.org/wiki/TRIM

Multiple. (n.d.). Serial ATA. Wikipedia, the free encyclopedia. Retrieved 26 Jul, 2013, from http://en.wikipedia.org/wiki/Serial_ATA

Anonymous. (n.d.). Grub2. Community Ubuntu Documentation. Retrieved from https://help.ubuntu.com/community/Grub2

Andrew. (15 Jan, 2013). ENABLE TRIM ON SSD (SOLID-STATE DRIVES) IN UBUNTU FOR BETTER PERFORMANCE. Web Upd8: Ubuntu / Linux blog. Retrieved 22 Apr, 2014, from http://www.webupd8.org/2013/01/enable-trim-on-ssd-solid-state-drives.html

Patrick. (8 Jul, 2011). Impact of ext4′s discard option on my SSD. Patrick’s WebLog. Retrieved 22 Apr, 2014, from https://patrick-nagel.net/blog/archives/337

Multiple. (n.d.). cron. Wikipedia, the free encyclopedia. Retrieved 22 Apr, 2014, from http://en.wikipedia.org/wiki/Cron

Anonymous. (n.d.). fstrim(8). Linux manual page. Retrieved 22 Apr, 2014, from http://man7.org/linux/man-pages/man8/fstrim.8.html

Anonymous. (n.d.). CronHowto. Community Help Wiki. Retrieved 22 Apr, 2014, from https://help.ubuntu.com/community/CronHowto

Ji m. (8 Dec, 2013). How to Enable TRIM on SSD in Ubuntu Linux. UbuntuHandbook. Retrieved 22 Apr, 2014, from http://ubuntuhandbook.org/index.php/2013/12/enable-trim-ssd-better-performance/

时间： 2024-12-29 06:42:06

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