AFTディスクとGPTブートに関するニッチなメモ

AFT（Advanced Format Technology）を採用するハードディスク、GPTパーティションからの起動について調べたメモです。Gentoo LinuxやArch Linuxなどのマニアックな環境を構築する人には役立つかもしれません。

• AFT
  • 物理セクタは4096バイトであるが、HDDのファームウェアにより512バイトの論理セクタに変換されてOSからアクセスされる。書き込み時にセクタアドレスが8の倍数になっていないと無駄な読み書きが発生する。
  • したがって、パーティションの開始セクタアドレスを8の倍数に揃えるべき。
• GPT
  • パーティション数の上限が128個になる。
  • LinuxカーネルがGPTパーティションを読めるようにするには "Partition Types" → "EFI GUID Partition support" を有効にする。
  • UEFIが搭載されていないマシンでも、MBRにGPT対応のブートローダをインストールすることで、GPT上のパーティションからブートできる。
  • GPTを扱えるツールは gdisk, parted がある。fdisk は扱えない。
• ブートローダ
  • GPTを読めるブートローダは GRUB2, syslinux がある。
  • GRUB2, syslinuxともにext4ファイルシステムを読める。
  • syslinuxの構築については Syslinux - ArchWiki が詳しい。
• Linux software RAID
  • バージョン（0.9, 1.0, 1.1, 1.2）によりメタデータの配置場所や形式が違う。
  • GRUB2はメタデータ1.2までのRAIDボリュームを読める。
  • syslinuxはメタデータ1.0までのRAIDボリュームを読める。
  • カーネルオプションの "Autodetect RAID arrays during kernel boot" を有効にすると、カーネルブート時にRAIDボリュームを自動認識してくれる。ただし、メタデータがバージョン0.9で、パーティションタイプが 0xfd であるパーティションのみ認識される*1。
  • したがって、バージョン1.0以降のメタデータを使うには initramfs が必須となる。
• その他
  • /boot を格納するパーティションはフラグ "legacy_boot" を立てる。
  • syslinuxが /boot パーティションを見つけられない場合は "missing OS" と表示される。
  • initramfsでは /dev/disk/by-label/* を使ってパーティションにアクセスできない。

最終的に決めた設計

以下の構成でサーバを構築しました。ご参考まで。

• Gentoo Linux 12.0 x86_64
• BIOSブート
• GPT
• syslinux（extlinux）
• パーティションは /boot, /, /var, swap を作成する。後から必要に応じてパーティションを切るか、LVMを構成する。
• /boot はメタデータ1.0でRAIDボリュームを作成する。
• /, /var はメタデータ1.2でRAIDボリュームを作成する。

*1:"The kernel will only autoassemble version 0.9 arrays, any other arrays are assembled by user space either in the initramfs", http://www.spinics.net/lists/raid/msg35691.html