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@penguinprogrammer

NanoPi NEO / NanoPi NEO2 NASキットでSSD TRIMを有効にする

Last updated at Posted at 2022-12-22

一見TRIMの設定ができたように見えていたが後日問題（後述）が発覚した。
原因等が分かるまでは重要な環境では実行しないでほしい。（2023/1/10 追加）

はじめに

NanoPi NEO / NanoPi NEO2 NASキットに搭載したSATA SSDがfstrimコマンドを使用してTRIM操作できないので対処した。

環境

状況

SATA SSDに移動してある/パーティションに対してfstrimコマンドを実行するとエラーメッセージが出る。

# fstrim -v /
fstrim: /: the discard operation is not supported

NanoPi NEO / NanoPi NEO2 NASキットでは、SATA SSDは内部的にUSB接続されている。USB接続されたSSDは環境や設定によってTRIMできないらしい。

対処手順

１． rootで/etc/udev/rules.d/にルールファイルを作成する。ファイル名は例えば99-usap-trim.rules にする（ファイル名の拡張子がrulesならよい）

ACTION=="add|change", ATTRS{idVendor}=="152d", ATTRS{idProduct}=="0578", SUBSYSTEM=="scsi_disk", ATTR{provisioning_mode}="unmap"

152d、0578は、lsusbコマンドの出力結果を元にしている。

２． システムを再起動

３．trim出来るようになった。

# fstrim -v /
/: 461.5 MiB (483868672 bytes) trimmed

発覚した問題

dmesgコマンドで確認すると以前は出ていなかったセクターエラーがたくさん出ていることに気が付いた。（sdaはTRIM対象のSSD）なお、この時点で破損したファイル等は確認できていない。

[294720.241259] sd 0:0:0:0: [sda] tag#18 UNKNOWN(0x2003) Result: hostbyte=0x00 driverbyte=DRIVER_OK cmd_age=0s
[294720.241332] sd 0:0:0:0: [sda] tag#18 Sense Key : 0x5 [current]
[294720.241347] sd 0:0:0:0: [sda] tag#18 ASC=0x26 ASCQ=0x0
[294720.241369] sd 0:0:0:0: [sda] tag#18 CDB: opcode=0x42 42 00 00 00 00 00 00 00 18 00
[294720.241384] blk_update_request: critical target error, dev sda, sector 16853776 op 0x3:(DISCARD) flags 0x800 phys_seg 1 prio class 0

操作するにしたがってセクターエラーのメッセージが増えているようだったのでSDカードで一度リブートしてからSSDのファイルシステムをfsckコマンドで修復した。その後はセクターエラーがいったん出なくなった。

当初fstrimコマンド発行後にセクターエラーが出ているかとも思ったが、しばらく起動しておくとfstrimコマンドを発行しなくてもセクターエラーが出ることがあった。

状況としては、

  • 対象のSSD（Intel 525s）はTRIM対応
  • OS（Armbian、Debian bullseyeベース ）、ファイルシステム（ext4）もTRIM対応
  • 対象のSSDはdiscardオプションなしでマウントされている（discardオプションで自動的にTIRMが実行される）

で、いろいろ調べてみるとOSインストール時点でfstrim.timerサービスが有効になっていて、週1回TRIMが自動実行される設定になっていた。そのためセクターエラーが出ている可能性が濃厚と判断。別のNanoPi NEO+NASキットでもfstrim.timer実行直後にセクターエラーが多発していることも確認。

残るポイントはUSB→eSATA変換の周り（JMicronチップ、ファームウェア、ドライバ）周りだが、そもそもTRIMできなくて問題が発生しているわけではないので、また時間がある時に追加調査しようと考えている。（NASキットに使われているJMicronチップはファームウェアの問題も報告されているので、JMicronチップのファームウェアを無理矢理バージョンアップすればいいかもしれない）

補足情報

当初JMicronチップはOS（armbian）が認識しているJMS578と記載していた。しかし、チップのシルク印刷がJMS567であり、メーカーの仕様上もJMS567であることからJMS567に記事の記載を変更した。いろいろ調べてみるとJMS578のIDを返すファームウェアが乗っているJMS567である可能性が高そう。

NanoPi NEO / NanoPi NEO2とSATA SSDはNASキット基板上のUSB-SATA変換チップ（JMicron JMS567）を経由してUSB（USB2.0=480Mbps、遅い）接続されている。そしてJMicron JMS567とSATA SSDの間はSATA3（6Gbps）で接続されている。

plantUMLで図にするとこんな感じ。

lsusbコマンドの出力結果でBus 004 Device 002と認識されているのがJMicron JMS567。ベンダーIDが152d、プロダクトIDが0578になっている。（ネットを検索すると、JMS567やJMS578について複数のプロダクトIDが見つかる12。lsusbコマンドの結果はJMS567/JMS578に関してはあまりあてにできないのかもしれない）

# lsusb
Bus 008 Device 001: ID 1d6b:0001 Linux Foundation 1.1 root hub
Bus 005 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub
Bus 007 Device 001: ID 1d6b:0001 Linux Foundation 1.1 root hub
Bus 004 Device 002: ID 152d:0578 JMicron Technology Corp. / JMicron USA Technology Corp. JMS578 SATA 6Gb/s
Bus 004 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub
Bus 006 Device 001: ID 1d6b:0001 Linux Foundation 1.1 root hub
Bus 003 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub
Bus 002 Device 001: ID 1d6b:0001 Linux Foundation 1.1 root hub
Bus 001 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub
Bus 009 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub

SATA SSDはUSB2.0（480Mbps）接続だが、ちゃんとUASP対応になっている（Bus 04.Port 1につながっているDev 2がDriver=uasになっている）

# lsusb -t
/:  Bus 09.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=musb-hdrc/1p, 480M
/:  Bus 08.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=ohci-platform/1p, 12M
/:  Bus 07.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=ohci-platform/1p, 12M
/:  Bus 06.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=ohci-platform/1p, 12M
/:  Bus 05.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=ehci-platform/1p, 480M
/:  Bus 04.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=ehci-platform/1p, 480M
    |__ Port 1: Dev 2, If 0, Class=Mass Storage, Driver=uas, 480M
/:  Bus 03.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=ehci-platform/1p, 480M
/:  Bus 02.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=ohci-platform/1p, 12M
/:  Bus 01.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=ehci-platform/1p, 480M

参考情報

  1. https://devicehunt.com/view/type/usb/vendor/152D/device/0567 ↩

  2. https://devicehunt.com/view/type/usb/vendor/152D/device/0578 ↩

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