ホスト防護領域（ＨＰＡ）の設定と参照
目的
手持ちのＳＳＤでＨＰＡ（ホスト防護領域・Host Protected Area）を設定してみた。
- ＨＰＡ設定による効果としては、
- ＯＳからすら使用できない領域を設定することで、設定された領域への一切のアクセスを許さない。
- この効果は特にＳＳＤの場合、ウェアレベリングに効果がでる。
- これは、使われない（特に書き込まれない）ことがハードウェア的に保証されているからである。
- なおあくまでも「サイズ」を指定してるだけなので、特定の固定領域を保護する仕組みでは無い。
- ウェアレベリングをどう設定するかによるが、エンタープライズクラスのＳＳＤを想定した設定を行ってみる。
- たとえば４００ＧＢサイズのＳＳＤの場合、５１２ＧＢ分のセルを乗せた上で、１１２ＧＢ分をウェアレベリングに使用してたりする。
また領域の一部をＳＬＣ（Single Level Cell）するといった工夫で寿命を延ばしていたりもする。
- なおＨＰＡによる領域保護は、ＳＬＣに変換してくるわけでもないので、効果はあくまで擬似的なものである。
検証環境
FreeBSD 13.0-CURRENT ※古いバージョンで動きます
ECS LIVA-Z4にTS512GMT400Sを搭載して動作確認した。
ada0 at ahcich1 bus 0 scbus1 target 0 lun 0 ada0: <TS512GMTS400S P1225CH1> ACS-2 ATA SATA 3.x device ada0: Serial Number 002021B4E50963200045 ada0: 600.000MB/s transfers (SATA 3.x, UDMA6, PIO 1024bytes) ada0: Command Queueing enabled ada0: 488386MB (1000215216 512 byte sectors)
- 本例の製品は容量５１２ＧＢを謳ってるので、1,073,741,824セクター（５１２Ｂ／セクター）あるはずだが、実際には1,000,215,216セクター（４４７ＧＢ）しか存在しない。
- 差分の73,526,608セクター＝約３５ＧＢ、全体容量の６．８％ほど足りないわけだが、この製品におけるウェアレベリングのための領域を意味している。
- 額面からすると、５１２ＧＢというより４８０ＧＢと謳ってくれる方がよっぽど安心できるのではあるが、容量５１２ＧＢを期待してた人からすると肩透かしをくらった気分ではある。
実際にＨＰＡしてみる
使用可能領域を４００ＧＢ（400GB×1024MB/GB×1024KB/MB×1024B/KB÷512B/セクター＝838,860,800セクター）に制限してみる。
下記の通り実行するだけで良い。
# camcontrol hpa ada0 -s 838860800 -y
この時 -P （persist）オプションの指定が必要かもしれません。 本製品では -P オプションの指定は不要でした。
下記に実行例を示す。
- 作業前の状態確認
# camcontrol hpa ada0
pass0: <TS512GMTS400S P1225CH1> ACS-2 ATA SATA 3.x device
pass0: 600.000MB/s transfers (SATA 3.x, UDMA6, PIO 1024bytes)
Feature Support Enabled Value
Host Protected Area (HPA) yes no 1000215216/1000215216
HPA - Security no
# geom disk list ada0
Geom name: ada0
Providers:
1. Name: ada0
Mediasize: 512110190592 (477G)
Sectorsize: 512
Mode: r0w0e0
descr: TS512GMTS400S
ident: 002021B4E50963200045
rotationrate: 0
fwsectors: 63
fwheads: 16
- ＨＰＡの実施
# camcontrol hpa ada0 -s 838860800 -y
pass0: <TS512GMTS400S P1225CH1> ACS-2 ATA SATA 3.x device
pass0: 600.000MB/s transfers (SATA 3.x, UDMA6, PIO 1024bytes)
Feature Support Enabled Value
Host Protected Area (HPA) yes yes 838860800/1000215216
HPA - Security no
- 作業後の状態確認
# camcontrol hpa ada0
pass0: <TS512GMTS400S P1225CH1> ACS-2 ATA SATA 3.x device
pass0: 600.000MB/s transfers (SATA 3.x, UDMA6, PIO 1024bytes)
Feature Support Enabled Value
Host Protected Area (HPA) yes yes 838860800/1000215216
HPA - Security no
# geom disk list ada0
Geom name: ada0
Providers:
1. Name: ada0
Mediasize: 512110190592 (477G)
Sectorsize: 512
Mode: r0w0e0
descr: TS512GMTS400S
ident: 002021B4E50963200045
rotationrate: 0
fwsectors: 63
fwheads: 16
見ての通りＨＰＡが「有効」（Enabled=yes）となり、最大容量（1,000,215,216セクター）に対して、使用可能容量（838,860,800セクター）が制限されたことが確認できる。 また、変更後のディスクサイズはＯＳ（ＧＥＯＭサブシステム）から認識されないことから再起動すること。
再起動時のカーネルメッセージは下記の通りである。
ada0 at ahcich1 bus 0 scbus1 target 0 lun 0 ada0: <TS512GMTS400S P1225CH1> ACS-2 ATA SATA 3.x device ada0: Serial Number 002021B4E50963200045 ada0: 600.000MB/s transfers (SATA 3.x, UDMA6, PIO 1024bytes) ada0: Command Queueing enabled ada0: 409600MB (838860800 512 byte sectors)
ＨＰＡの解放
制限するのと違い、最大サイズを指定することで解除される。またこの時「Enabled」が「no」に変わる。
# camcontrol hpa ada0 -s 1000215216 -y
pass0: <TS512GMTS400S P1225CH1> ACS-2 ATA SATA 3.x device
pass0: 600.000MB/s transfers (SATA 3.x, UDMA6, PIO 1024bytes)
Feature Support Enabled Value
Host Protected Area (HPA) yes no 1000215216/1000215216
HPA - Security no
付録
検証したドライブに対して camcontrol identify、camcontrol security および camcontrol hpa を実行した結果についての記録。