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ブロックデバイスの概要

ブロックデバイス

Gentoo Linuxの、そしてLinux一般の、ブロックデバイス、パーティション、Linuxファイルシステムを含めた、ディスクやファイルシステム中心の考え方について詳しく見てみましょう。ディスクの入出力とファイルシステムについて理解することで、インストールのためのパーティションとファイルシステムを構築できるようになります。

まずはブロックデバイスについて見ていきます。SCSIドライブやシリアルATAドライブは両方とも/dev/sda/dev/sdb/dev/sdcなどのようなデバイスハンドルとしてラベル付されます。更にモダンなマシンでは、PCI ExpressベースのNVMeソリッドステートディスクは、/dev/nvme0n1/dev/nvme0n2などのようなデバイスハンドルを持ちます。

The following table will help readers determine where to find a certain type of block device on the system:

Type of device Default device handle Editorial notes and considerations
SATA, SAS, SCSI, or USB flash /dev/sda Found on hardware from roughly 2007 until the present, this device handle is perhaps the most commonly used in Linux. These types of devices can be connected via the SATA bus, SCSI, USB bus as block storage. As example, the first partition on the first SATA device is called /dev/sda1.
NVM Express (NVMe) /dev/nvme0n1 The latest in solid state technology, NVMe drives are connected to the PCI Express bus and have the fastest transfer block speeds on the market. Systems from around 2014 and newer may have support for NVMe hardware. The first partition on the first NVMe device is called /dev/nvme0n1p1.
MMC, eMMC, and SD /dev/mmcblk0 embedded MMC devices, SD cards, and other types of memory cards can be useful for data storage. That said, many systems may not permit booting from these types of devices. It is suggested to not use these devices for active Linux installations; rather consider using them to transfer files, which is their design goal. Alternatively they could be useful for short-term backups.

上のブロックデバイスは、ディスクへの抽象的なインターフェースを表しています。ユーザープログラムはこれらのブロックデバイスを用いて、デバイスがIDE、SCSI、もしくは他のものであるかどうかを心配することなしにディスクと通信することができます。プログラムは容易にディスク上の記憶領域を、ランダムアクセスできる512バイトごとの連続領域としてアドレッシングできます。


パーティションテーブル

Linuxシステムを入れるために、(btrfs RAIDを作成した場合のように)生の、パーティショニングをしていないディスクを使うことも理論上は可能です。しかし実際にはそんなことはめったにせず、ディスク全体のブロックデバイスをより小さく扱いやすいブロックデバイスに分けて使います。amd64システムでは、この分けられたブロックデバイスのことをパーティションと呼びます。現在主流なパーティショニング技術は、MBRとGPTの2つがあります。

GPT

GPT (GUID Partition Table)構成は、パーティションの識別子として64ビットの値を使います。パーティション情報を格納する領域はMBRの512バイトよりもずっと大きいため、パーティション数の制限はないようなものです。さらに、パーティションサイズの上限ももっと大きく設定されています(およそ8ZiB、そう、ゼタバイトです)。

オペレーティングシステムとファームウェアの間のソフトウェアインターフェースが(BIOSではなく)UEFIならば、MBRでは互換性の問題が発生するので、GPTはほぼ必須となります。

GPTはまたチェックサムと冗長性も備えています。具体的にはヘッダやパーティションテーブルのエラーを検出するCRC32チェックサムや、ディスクの末尾にバックアップのGPTを持っています。もしディスク先頭にあるプライマリGPTに損害があっても、バックアップのGPTを使って回復できます。

Important
There are a few caveats regarding GPT:
  • Using GPT on a BIOS-based computer works, but then one cannot dual-boot with a Microsoft Windows operating system. The reason is that Microsoft Windows will boot in UEFI mode if it detects a GPT partition label.
  • Some buggy (old) motherboard firmware configured to boot in BIOS/CSM/legacy mode might also have problems with booting from GPT labeled disks.

MBR

MBR (Master Boot Record)構成は、パーティションの識別子として、32ビットで、開始セクタとパーティションのセクタ数を使い、3種類のパーティションタイプ(プライマリ、拡張、論理)を持っています。プライマリパーティションは、ディスク先頭のとても小さい領域(ふつうは512バイト)にあるMBRの中に、その情報が格納されます。この小ささのために、たった4つのプライマリパーティションしか使うことができません(例えば/dev/sda1から/dev/sda4まで)。

より多くのパーティションを使うために、プライマリパーティションのうちのひとつを拡張パーティションとしてマークすることができます。拡張パーティションは複数の論理パーティションを格納することができます(パーティションの中にパーティションが存在することになります)。

Important
まだほとんどのマザーボードメーカーがサポートしてはいるものの、パーティションテーブルは既に過去のものと考えられます。2010年以前のハードウェアを扱っているのでない限り、GUID パーティションテーブル を使ってディスクをパーティショニングする方が良いでしょう。MBR を使って作業を続ける必要がある読者は以下のことを認識しておいてください:
  • 2010年以降のほとんどのマザーボードは MBR を過去の(サポートはされているが理想的でない)ブートモードとみなします。
  • 32ビットの識別子を使用しているため、マスターブートレコードのパーティショニングテーブルは2TiBを超えるサイズのディスクを扱えません。
  • 拡張パーティションを作成しない限り、MBR は最大で4つまでのパーティションしかサポートしません。
  • MBR のセットアップでは MBR のバックアップは一切提供されないので、アプリケーションやユーザーが MBR を上書きしてしまうとすべてのパーティション情報が失われます。

ハンドブックの著者たちは、可能であればいつでも、Gentoo をインストールするためには GPT を使うことを提案します。

高度なストレージ

amd64インストールCDは Logical Volume Manager (LVM) サポートを提供しています。LVMのパーティション構造は、ストレージのより柔軟な管理を可能にします。この後の説明では「ふつう」のパーティションに焦点を当てていますが、LVMが好ましい場合は、それがサポートされていることを知っておいて損はないでしょう。詳細は LVM の記事をご覧ください。興味を持たれた方へ: 本ガイドはLVMをサポートしていないことにご注意ください。

デフォルトのパーティション構成

Throughout the remainder of the handbook, we will discuss and explain two cases: 1) GPT partition table and UEFI boot, and 2) MBR partition table and legacy BIOS boot. While it is possible to mix and match, that goes beyond the scope of this manual. As already stated above, installations on modern hardware should use GPT partition table and UEFI boot; as an exception from this rule, MBR and BIOS boot is still frequently used in virtualized (cloud) environments.

これよりこのハンドブックでは、シンプルな例として以下のパーティション構造を使います。

パーティション ファイルシステム サイズ 説明
/dev/sda1 (ブートローダ) 2M BIOSブートパーティション
/dev/sda1 ext2 (またはUEFIを使うならfat32) 128M ブート/EFIシステムパーティション
/dev/sda3 (swap) 512M もしくはそれ以上 スワップパーティション
/dev/sda4 ext4 残りのディスク ルートパーティション

もし、これで十分かつGPTを使う場合は、すぐに標準: ディスクの分割にpartedを使うに進みましょう。MBRにまだ興味があり(まぁ、そういうこともあるでしょう)、かつ上の例のレイアウトを使う場合は別の選択肢: ディスクの分割にfdiskを使うに進んでください。

fdiskpartedは共にパーティショニングのためのユーティリティです。fdiskは有名で、安定した、MBRパーティションレイアウトのためのツールです。一方、partedはGPTパーティションをサポートした、最初のLinuxブロックデバイスの管理ツールの一つでした。fdiskのユーザーインタフェースが好きな人は、partedの代わりにgdisk (GPT fdisk)を使うこともできます。

パーティションの生成方法に進む前に、以降の数セッションでパーティション構造がどのように生成されるのかについて、その詳細を述べ、いくつかの共通した落とし穴について触れておきます。

パーティション構成の設計

パーティション数とサイズ

パーティションの個数は環境に大きく依存します。例えば、多数のユーザがいる場合、セキュリティを向上し、バックアップを容易にするために/home/を分離することを推奨します。もしGentooがメールサーバとして動作する場合は、 /var/ を分離し、すべてのメールを /var/ に保存すべきでしょう。適切なファイルシステムの選択は、パフォーマンスを最大限向上します。ゲームサーバでは、ほとんどのゲームは/opt/にインストールされているので、/opt/を分離すべきでしょう。理由は/home/ディレクトリと同様にセキュリティとバックアップです。多くの場合、 /usr/ は大きく確保すべきです。/usr/には大部分のアプリケーションが配置されるだけでなく、既におよそ650MiBを使用しているGentoo ebuildリポジトリが、ほとんどの場合この場所に置かれるからです(既定の場所は/var/db/repos/gentooです)。このディスクスペース推定量は、既定では/var/cache/以下に保存されるbinpkgs/ディレクトリやdistfiles/ディレクトリを除外しています。

In most situations on Gentoo, /usr and /var should be kept relatively large in size. /usr hosts the majority of applications available on the system and the Linux kernel sources (under /usr/src). By default, /var hosts the Gentoo ebuild repository (located at /var/db/repos/gentoo) which, depending on the file system, generally consumes around 650 MiB of disk space. This space estimate excludes the /var/cache/distfiles and /var/cache/binpkgs directories, which will gradually fill with source files and (optionally) binary packages respectively as they are added to the system.

これらは管理者がやりたいことに大きく依存します。パーティションやボリュームを分離することには下記の利点があります。

  • それぞれのパーティションまたはボリュームに対して、最も性能が高いファイルシステムを選択できます
  • ゾンビプロセスがパーティションまたはボリュームに継続的に書き込みをした場合でも、システム全体の空き領域を使い切ることはありません
  • 必要ならば、複数のチェックを並行して実行することで、ファイルシステムチェックの時間を短縮できます (複数のパーティションよりも複数のディスクの方が効果があります)
  • リードのみ、nosuid(setuidビット無効)、noexec(実行ビット無効)等のマウントオプションによって、セキュリティが向上します


しかし、複数パーティションにはデメリットもあります。もし適切に設定されない場合、あるパーティションが空き領域をたくさん持ち、別のパーティションにはまったく空き領域がなくなるといったことが起こり得ます。特に/usr//var/いった重要なマウントポイントに対して、しばしば管理者は他のブートスクリプトが動作する前にパーティションをマウントするために、initrmfsを使用しなければならなくなるでしょう。これはいつも成り立つというわけではありません。結果はよく変わるのです。

また、 SCSIやSATAでは仕様上の制約により、GPTラベルを使用しない限りは 15個までしかパーティションを作れません。

Note
If you intend to uses Systemd, /usr/ must be available on boot, either as part of the root filesystem or mounted via an initramfs.

スワップ領域について

スワップパーティションについて完璧なパーティションサイズというものはありません。スワップ領域の目的は、メインメモリ(RAM)が逼迫した際、カーネルにディスク領域を提供するためにあります。スワップ領域があれば、カーネルは最近最も使われていないメモリ領域をディスクに書き出し(スワップもしくはページアウト)、メモリを開放します。もちろん、もし急にメモリが必要になった場合は、これらのページはメモリに戻す(ページイン)必要があります。これには多少なりとも時間が必要です。(メインメモリと比較してディスクはとても遅いためです)

システムがメモリを大量に消費するアプリケーションを実行しないとき、またシステムが多くの空きメモリを持っているときは、それほど大きいスワップ領域は必要ではありません。しかし、スワップ領域はハイバネーションのときに全メモリを保存するためにも使われます。そのためハイバネーションが必要な場合は、より大きい、最低でもインストールされている全メモリと同程度のサイズのスワップ領域が必要です。


UEFIを使う

オペレーティングシステムを起動するのに(BIOSではなく)UEFIを使うシステムにGentooをインストールするときは、EFIシステムパーティションを作成することが重要です。この手順については後述のpartedの説明でも述べます。

ESPはFAT系列のファイルシステム(Linuxシステムではvfatと表示することもあります)である必要があります。UEFI specification では、UEFIファームウェアは FAT12、16、32 を認識すると書かれている一方で、ESP には FAT32 を推奨しています。ESP を FAT32 としてフォーマットしておきましょう:

root #mkfs.fat -F 32 /dev/sda1
重要
ESPがFAT系列のファイルシステムを使っていないと、UEFIファームウェアはブートローダー (かLinuxカーネル) を見つけられず、おそらくシステムをブートすることができません!


BIOS ブートパーティションとは

BIOS ブートパーティションはとても小さい(1-2 MB)パーティションで、GRUB2 などのブートローダが、与えられた領域(MBR では数百バイト)に収まらず、他の場所に置くこともできないようなデータを置くためのパーティションです。


別の選択肢: ディスクの分割にfdiskを使う

以降の部分では、fdisk を使って例の通りにパーティションレイアウトを作成する方法を説明します。パーティションレイアウトの例は先にも示した通りです:

パーティション 説明
/dev/sda1 BIOS ブートパーティション
/dev/sda1 ブートパーティション
/dev/sda3 スワップパーティション
/dev/sda4 ルートパーティション

パーティションレイアウトはお好みで変更してください。

現在のパーティションレイアウトを表示する

fdiskは、ディスクをパーティション分割するためのポピュラーでパワフルなツールです。ディスク(我々の例では/dev/sda)に対してfdiskを起動しましょう。

root #fdisk /dev/sda

pキーを使えば、現在のディスクのパーティション構成を表示できます。

Command (m for help):p
Disk /dev/sda: 240 heads, 63 sectors, 2184 cylinders
Units = cylinders of 15120 * 512 bytes
  
   Device Boot    Start       End    Blocks   Id  System
/dev/sda1   *         1        14    105808+  83  Linux
/dev/sda2            15        49    264600   82  Linux swap
/dev/sda3            50        70    158760   83  Linux
/dev/sda4            71      2184  15981840    5  Extended
/dev/sda5            71       209   1050808+  83  Linux
/dev/sda6           210       348   1050808+  83  Linux
/dev/sda7           349       626   2101648+  83  Linux
/dev/sda8           627       904   2101648+  83  Linux
/dev/sda9           905      2184   9676768+  83  Linux

このディスクは7つのLinuxファイルシステム ("Linux" と書かれているパーティションに対応します) と1つのswapパーティション ("Linux swap" と書かれているパーティション) で構成されているようです。

fdisk ですべてのパーティションを削除する

Type g to create a new GPT disklabel on the disk; this will remove all existing partitions.

Command (m for help):g
Created a new GPT disklabel (GUID: 87EA4497-2722-DF43-A954-368E46AE5C5F).

まずは既存のパーティションを全て削除しましょう。パーティションを削除するには d と入力します。例えば /dev/sda1 を削除するにはこのようにします:

Command (m for help):d
Partition number (1-4): 1

これで指定したパーティションの削除が予約されました。パーティションの一覧 (p) にはもう現れませんが、変更を保存するまで実際の消去は行われないので、間違えて操作してしまった場合は中止することができます。すぐに q を入力して Enter を押せば、パーティションは削除されません。

p でパーティションの一覧を表示して d とパーティション番号を入力する、という作業を繰り返すと、パーティションテーブルは空っぽになります。

Command (m for help):p
Disk /dev/sda: 30.0 GB, 30005821440 bytes
240 heads, 63 sectors/track, 3876 cylinders
Units = cylinders of 15120 * 512 = 7741440 bytes
  
Device Boot    Start       End    Blocks   Id  System

さて、メモリ内のパーティションテーブルが空になり、パーティションを作る準備ができました。

BIOS ブートパーティションを作成する

まずはとても小さな BIOS ブートパーティションを作成します。新規パーティションを作るので n を入力し、p で基本パーティションを選択、1 で最初の基本パーティションを選択しましょう。開始セクタについて聞かれたら、2048 (ブートローダーのために必要です) になっていることを確認して Enter を押しましょう。終了セクタの指定では、2MB のパーティションを作るので +2M と入力します:

Command (m for help):n
Command action
  e   extended
  p   primary partition (1-4)
p
Partition number (1-4): 1
First sector (64-10486533532, default 64): 2048
Last sector, +sectors +size{M,K,G} (4096-10486533532, default 10486533532): +2M

パーティションを UEFI 用にマークする場合:

Command (m for help):t
Selected partition 1
Hex code (type L to list codes): 4
Changed system type of partition 1 to 4 (BIOS boot)

スワップパーティションを作成する

スワップパーティションを作成したいので、新規パーティション作成の n を入力し、p で基本パーティションを選択し、 3 で3番目の基本パーティションを選択しましょう。開始セクタの指定ではそのまま Enter を押します。終了セクタの指定では、512MB のパーティションを作るので +512M (もしくはお好みのswap領域のサイズ) と入力します。

ブートパーティションを作成する

ここまでできたら、パーティションタイプを設定するために t と入力し、今作成したパーティション 3 を選択、そしてパーティションタイプ "Linux Swap" を意味する "82" を入力します。

Command (m for help):t
Partition number (1,2, default 2): 2
Partition type (type L to list all types): 19
 
Changed type of partition 'Linux filesystem' to 'Linux swap'.

ルートパーティションを作成する

最後に、ルートパーティションを作成します。n で新規パーティション作成、 p で基本パーティションを選択、4番目の基本パーティションを作成するために 4 を入力、最初のセクタはそのまま Enter を押します。最後のセクタを聞かれたら、ディスクの空き領域全てをこのパーティションに割り当てたいのでそのまま Enter を押しましょう。これが終わったら、 p で次のようなパーティションテーブルが表示されるはずです:

Command (m for help):p
Disk /dev/sda: 30.0 GB, 30005821440 bytes
240 heads, 63 sectors/track, 3876 cylinders
Units = cylinders of 15120 * 512 = 7741440 bytes
  
   Device Boot    Start       End    Blocks   Id  System
/dev/sda1             1         3      5198+  ef  EFI (FAT-12/16/32)
/dev/sda2   *         3        14    105808+  83  Linux
/dev/sda3            15        81    506520   82  Linux swap
/dev/sda4            82      3876  28690200   83  Linux

パーティションのレイアウトを保存する

このパーティションレイアウトを保存して fdisk を終了するために、w を入力します。

Command (m for help):w

パーティションが作成できたら、今度はそこにファイルシステムを置きます。

Partitioning the disk with MBR for BIOS / legacy boot

The following explains how to create the example partition layout for a MBR / BIOS legacy boot installation. The example partition layout mentioned earlier is now:

Partition Description
/dev/sda1 Boot partition
/dev/sda2 Swap partition
/dev/sda3 Root partition

Change the partition layout according to personal preference.

Viewing the current partition layout

Fire up fdisk against the disk (in our example, we use /dev/sda):

root #fdisk /dev/sda

Use the p key to display the disk's current partition configuration:

Command (m for help):p
Disk /dev/sda: 28.89 GiB, 31001149440 bytes, 60549120 sectors
Disk model: DataTraveler 2.0
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: gpt
Disk identifier: 21AAD8CF-DB67-0F43-9374-416C7A4E31EA
 
Device        Start      End  Sectors  Size Type
/dev/sda1      2048   526335   524288  256M EFI System
/dev/sda2    526336  2623487  2097152    1G Linux swap
/dev/sda3   2623488 19400703 16777216    8G Linux filesystem
/dev/sda4  19400704 60549086 41148383 19.6G Linux filesystem

This particular disk was until now configured to house two Linux filesystems (each with a corresponding partition listed as "Linux") as well as a swap partition (listed as "Linux swap"), using a GPT table.

Creating a new disklabel / removing all partitions

Type o to create a new MBR disklabel (here also named DOS disklabel) on the disk; this will remove all existing partitions.

Command (m for help):o
Created a new DOS disklabel with disk identifier 0xe04e67c4.
The device contains 'gpt' signature and it will be removed by a write command. See fdisk(8) man page and --wipe option for more details.

For an existing DOS disklabel (see the output of p above), alternatively consider removing the existing partitions one by one from the disk. Type d to delete a partition. For instance, to delete an existing /dev/sda1:

Command (m for help):d
Partition number (1-4): 1

The partition has now been scheduled for deletion. It will no longer show up when printing the list of partitions (p, but it will not be erased until the changes have been saved. This allows users to abort the operation if a mistake was made - in that case, type q immediately and hit Enter and the partition will not be deleted.

Repeatedly type p to print out a partition listing and then type d and the number of the partition to delete it. Eventually, the partition table will be empty:

Command (m for help):p
Disk /dev/sda: 28.89 GiB, 31001149440 bytes, 60549120 sectors
Disk model: DataTraveler 2.0
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: dos
Disk identifier: 0xe04e67c4

Now we're ready to create the partitions.

Creating the boot partition

First, create a small partition which will be mounted as /boot. Type n to create a new partition, followed by p for a primary partition and 1 to select the first primary partition. When prompted for the first sector, make sure it starts from 2048 (which may be needed for the boot loader) and hit Enter. When prompted for the last sector, type +256M to create a partition 256 Mbyte in size:

Command (m for help):n
Partition type
   p   primary (0 primary, 0 extended, 4 free)
   e   extended (container for logical partitions)
Select (default p): p
Partition number (1-4, default 1): 1
First sector (2048-60549119, default 2048): 
Last sector, +/-sectors or +/-size{K,M,G,T,P} (2048-60549119, default 60549119): +256M
 
Created a new partition 1 of type 'Linux' and of size 256 MiB.

Creating the swap partition

Next, to create the swap partition, type n to create a new partition, then p, then type 2 to create the second primary partition, /dev/sda2. When prompted for the first sector, hit Enter. When prompted for the last sector, type +4G (or any other size needed for the swap space) to create a partition 4GB in size.

Command (m for help):n
Partition type
   p   primary (1 primary, 0 extended, 3 free)
   e   extended (container for logical partitions)
Select (default p): p
Partition number (2-4, default 2): 2
First sector (526336-60549119, default 526336): 
Last sector, +/-sectors or +/-size{K,M,G,T,P} (526336-60549119, default 60549119): +4G
 
Created a new partition 2 of type 'Linux' and of size 4 GiB.

After all this is done, type t to set the partition type, 2 to select the partition just created and then type in 82 to set the partition type to "Linux Swap".

Command (m for help):t
Partition number (1,2, default 2): 2
Hex code (type L to list all codes): 82

Changed type of partition 'Linux' to 'Linux swap / Solaris'.

Creating the root partition

Finally, to create the root partition, type n to create a new partition. Then type p and 3 to create the third primary partition, /dev/sda3. When prompted for the first sector, hit Enter. When prompted for the last sector, hit Enter to create a partition that takes up the rest of the remaining space on the disk. After completing these steps, typing p should display a partition table that looks similar to this:

Command (m for help):p
Disk /dev/sda: 28.89 GiB, 31001149440 bytes, 60549120 sectors
Disk model: DataTraveler 2.0
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: dos
Disk identifier: 0xe04e67c4
 
Device     Boot   Start      End  Sectors  Size Id Type
/dev/sda1          2048   526335   524288  256M 83 Linux
/dev/sda2        526336  8914943  8388608    4G 82 Linux swap / Solaris
/dev/sda3       8914944 60549119 51634176 24.6G 83 Linux

Saving the partition layout

To save the partition layout and exit fdisk, type w.

Command (m for help):w

Now it is time to put filesystems on the partitions.


ファイルシステムを作成する

はじめに

パーティションが作成できたら、その上にファイルシステムを作成します。次の節ではLinuxがサポートする各種ファイルシステムを紹介します。どのファイルシステムを使うかをすでに決めているなら、パーティションにファイルシステムを適用するへ進みましょう。そうでなければ、次の節を読んで利用可能なファイルシステムについて知るのがよいでしょう。

ファイルシステム

利用可能なファイルシステムは複数あります。そのうちいくつかはアーキテクチャamd64上で安定して動作するとされています--重要なパーティションに実験的なファイルシステムを選択するときは、事前にファイルシステムのサポート状況を十分に知っておくことを推奨します。

btrfs
スナップショット、チェックサムによる自己修復、透過的圧縮、サブボリューム、RAIDの統合など、多くの先進機能を提供する次世代のファイルシステムです。いくつかのディストリビューションはこれをすぐに使えるオプションとして提供し始めていますが、未だ製品に使える状態ではありません。ファイルシステムが壊れたという報告はよくあります。開発者はユーザーに、安全のため最新のカーネルバージョンを使うようしきりに促しています。古いカーネルには既知の問題があるからです。この状況は何年も続いており、事態が変わってきたと判断するには早すぎます。問題への修正が古いカーネルにバックポートされることは滅多にありません。このファイルシステムを使う際は十分注意を払うようにしてください。
ext2
試練を受けた本当のLinuxファイルシステムですが、メタデータジャーナリングがないため、起動時に行われる毎回のext2ファイルシステムチェックは時間のかかるものになります。今ではジャーナルの効く新世代の、整合性を非常に素早くチェックできるファイルシステムの選択肢が数多くありますから、一般的にはそちらのほうが、ジャーナルの効かない対抗馬より好まれます。ジャーナルの効くファイルシステムは、システム起動の際たまたまファイルシステムに不整合があった場合の長い遅延を防いでくれます。
ext3
ジャーナルが有効になった ext2 ファイルシステムであり、full data及びordered dataジャーナリングといった強力なジャーナリングモードに加え、高速な修復のためのメタデータジャーナリングをサポートします。HTreeインデックスによって、ほぼすべての状況で高いパフォーマンスが可能になります。簡単にいえば、ext3 はとても優れた信頼できるファイルシステムです。
ext4
もともと ext3 のフォークとして作られた ext4 は、新機能、パフォーマンスの向上と、ディスク上でのフォーマットの適度な変更による、サイズ制限の撤廃を提供します。ボリュームは1EBまで広げることができ、最大のファイルサイズは16TBです。古典的なext2/3のbitmap block割当ての代わりに、ext4 はextentを使い、大きなファイルでのパフォーマンスを向上し、断片化を減らしています。ext4は他にもより洗練されたアロケーションアルゴリズム(遅延割当てと複数ブロック割当て)を提供し、ファイルシステムドライバーに、ディスク上のデータのレイアウトを最適化するより多くの方法を与えています。ext4 は推奨される、全目的、全プラットフォームのファイルシステムです。
f2fs
Flash-Friendly File Systemはもともと、SamsungによってNANDフラッシュメモリで利用するために作られました。2016年Q2現在、このファイルシステムはまだ未熟なものと思われますが、GentooをmicroSDカードやUSBスティックや他のフラッシュベースの記憶装置にインストールする際にはすばらしい選択でしょう。
JFS
IBMの高パフォーマンスジャーナリングファイルシステムです。JFSは軽量、高速かつ信頼できる、B+木ベースのファイルシステムで、様々な条件で良いパフォーマンスが出ます。
ReiserFS
B+木ベースのジャーナルが有効なファイルシステムで、全体的に良いパフォーマンスが出ます。特に、大量の小さなファイルを扱う際は、CPUサイクルを多く消費するものの、高いパフォーマンスを得ることができます。ReiserFSは他のファイルシステムと比べるとあまり保守されていないように思われます。
XFS
メタデータジャーナリングのあるファイルシステムで、堅牢な機能セットを持ち、スケーラビリティに最適化されています。XFSはどうやら、様々なハードウェアの問題に対してはあまり寛大ではないようです。
vfat
別名FAT32。Linuxでサポートされていますが、いかなるパーミッションの設定もサポートされていません。ほとんど、他のOS(主にMicrosoft Windows)との相互運用性のために使われていますが、いくつかのシステムファームウェア(たとえばUEFI)でも必要になります。
NTFS
この "New Technology" ファイルシステムは、Microsoft Windowsのフラッグシップファイルシステムです。上記のvfatと同様、BSDやLinuxが正しく動作するために必要なパーミッション設定や拡張属性を保持しないため、ルートファイルシステムとして使うことはできません。Microsoft Windowsとの相互運用のためにのみ使うべきです(「のみ」の強調に注意してください)。

パーティションにファイルシステムを適用する

パーティションまたはボリュームの上にファイルシステムを作成するには、ファイルシステムごとに異なるユーザースペースのユーティリティが利用可能です。下表でファイルシステムの名前をクリックすると、それぞれに追加の情報が得られます:

ファイルシステム 作成コマンド Minimal CD にある? パッケージ
btrfs mkfs.btrfs はい sys-fs/btrfs-progs
ext2 mkfs.ext2 はい sys-fs/e2fsprogs
ext3 mkfs.ext3 はい sys-fs/e2fsprogs
ext4 mkfs.ext4 はい sys-fs/e2fsprogs
f2fs mkfs.f2fs はい sys-fs/f2fs-tools
jfs mkfs.jfs はい sys-fs/jfsutils
reiserfs mkfs.reiserfs はい sys-fs/reiserfsprogs
xfs mkfs.xfs はい sys-fs/xfsprogs
vfat mkfs.vfat はい sys-fs/dosfstools
NTFS mkfs.ntfs はい sys-fs/ntfs3g

例えば、パーティション構造例の通りに、ブートパーティション(/dev/sda1)をext2に、ルートパーティション(/dev/sda3)をext4に設定するには、次のコマンドが使えます:

root #mkfs.ext2 /dev/sda1
root #mkfs.ext4 /dev/sda3

ext2、ext3、ext4を(8GB以下の)小さいパーティションに使用するときは、十分なinode数を確保できるように適切なオプションを指定してファイルシステムを作成する必要があります。mke2fs (mkfs.ext2)アプリケーションは、「inodeあたりのバイト数」を指定することで、ファイルシステムが持つべきinode数を計算することができます。もっと小さいパーティションでは、計算されたinode数よりも大きい値を設定するとよいでしょう。

root #mkfs.ext2 -T small /dev/<device>
root #mkfs.ext3 -T small /dev/<device>
root #mkfs.ext4 -T small /dev/<device>

上のコマンドは通常では、「inodeあたりのバイト数」を16kBから4kBに減らすので、ファイルシステムに4倍のinode数を確保できます。比率を指定することで、さらに細かく調節することもできます:

それでは、新しく作成したパーティション(または論理ボリューム)にファイルシステムを作成しましょう。

スワップパーティションを有効にする

mkswapはスワップパーティションを初期化するために使われるコマンドです:

root #mkswap /dev/sda2

スワップパーティションを有効化するには、swaponを使います:

root #swapon /dev/sda2

上述のコマンドで、スワップを作成して有効化しましょう。

ルートパーティションのマウント

パーティションが初期化され、ファイルシステムを格納したので、それらのパーティションをマウントする時です。 mount コマンドを使用しますが、作成されたすべてのパーティションに必要なマウントディレクトリを作成することを忘れないでください。例として、 rootパーティションをマウントします。

root #mount /dev/sda3 /mnt/gentoo
Note
もし/tmp/を別のパーティションに置く必要があるなら、マウントしたあと権限の変更を忘れずに行ってください:
root #chmod 1777 /mnt/gentoo/tmp
/var/tmpについても同様です。

このあと解説の中で、proc ファイルシステム(仮想的なカーネルとのインターフェース)が、他のカーネル擬似ファイルシステムと同様にマウントされますが、まず最初は、Gentooインストールファイルをインストールします。