Вчера наконец-то смог запустить двухголовую конфигурацию с radeon без проблем. 
Итак, первое, что я запомнил - это то, что модуль radeon обязательно(!) 
загружать до начала запуска X, в противном случае практически гарантированно 
получаю отключение всех мониторов, из-за чего потом надо перезагружать 
компьютер, так как даже попытка перехода в консоль не возвращает экраны к 
жизни. Ещё, ядерный модуль radeon надо грузить до запуска настроек шрифтов 
консоли, в противном случае на экране один квадратики вместо русских букв.

Единственно, что мне не удалось добиться настройками xorg.conf - это чтобы 
один экран был 1600х1200, а другой 1280х1024. Только ручками по команде xrandr 
при старте из .xinitrc. Где загвоздка - не знаю. Есть файл 
/etc/sysconfig/xrandr, в нём 2 примерно такие строки:
:0.0 - 1600x1200
:0.1 - 1280x1024

Текущие настройки Xorg приложены в аттаче.

-- 
С уважением, Епифанов Сергей