Manual de Gentoo: HPPA/Instalación/Discos

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Introducción a los dispositivos de bloque

Dispositivos de bloque

Examinaremos de forma detallada los aspectos de Gentoo Linux así como Linux en general que tengan que ver con discos, incluyendo dispositivos de bloques, particiones y sistemas de archivos de Linux. Una vez familiarizados con las entrañas de los discos y sistemas de archivos, podemos establecer las particiones y sistemas de archivos para la instalación.

Para empezar, veamos los dispositivos de bloque. Los discos SCSI y Serial ATA (SATA) aparecen ambos etiquetados entre los dispositivos gestionados como /dev/sda, /dev/sdb, /dev/sdc, etc. En los equipos mas modernos, los discos de estado sólido NVMe sobre PCI Express tienen nombres de dispositivo como /dev/nvme0n1, /dev/nvme0n2, etc..

La siguiente tabla ayudará a los lectores a saber dónde encontrar un tipo concreto de dispositivo de bloque en su sistema:

Tipo de dispositivo Nombre del dispositivo por defecto Notas y consideraciones
SATA, SAS, SCSI, o USB flash /dev/sda Se puede encontrar desde aproximadamente 2007 hasta la actualidad, es quizá el mas comunmente usado en Linux. Estos tipos de dispositivos pueden se conectados

via bus SATA, SCSI, USB como almacenamiento de bloque. Como ejemplo, la primera partición en el primer dispositivo SATA es nombrada /dev/sda1.

NVM Express (NVMe) /dev/nvme0n1 Lo último en tecnología de estado sólido, los discos NVMe son conectados al bus PCI Express y tienen la mejor velocidad de transferencia de bloques del mercado. Equipos desde alrededor de 2014 hasya la actualidad pueden tener soporte para el hardware NVMe. La primera partición en el primer dispositivo NVMe en nombrada /dev/nvme0n1p1.
MMC, eMMC, and SD /dev/mmcblk0 Los dispositivos embedded MMC, tarjetas SD, y otros tipos de tarjetas de memoria pueden ser útiles para el almacenamiento de datos. No obstante, es posible que muchos sistemas no permitan el arranque desde este tipo de dispositivos. Se segiere no usar estos dispositivos para instalaciones Linux activas; en su lugar considere usarlos para transferir archivos que es para lo que están diseñados. Alternativamente, podrían ser útiles para copias de seguridad a corto plazo.

Los dispositivos de bloque mencionados anteriormente representan una interfaz abstracta de disco. Las aplicaciones pueden hacer uso de estas interfaces para interactúar con el disco duro de la máquina sin tener que saber el tipo de unidad que tiene: SATA, SCSI, o cualquier otra. La aplicación puede simplemente dirigirse al almacenamiento en el disco como a una serie de bloques contiguos de acceso aleatorio de 4096-bytes (4K).


Partitions and slices

Although it is theoretically possible to use a full disk to house the Linux system, this is almost never done in practice. Instead, full disk block devices are split up in smaller, more manageable block devices. On most systems, these are called partitions. Other architectures use a similar technique, called slices.

Designing a partition scheme

How many partitions and how big?

The design of disk partition layout is highly dependent on the demands of the system and the file system(s) applied to the device. If there are lots of users, then it is advised to have /home on a separate partition which will increase security and make backups and other types of maintenance easier. If Gentoo is being installed to perform as a mail server, then /var should be a separate partition as all mails are stored inside the /var directory. Game servers may have a separate /opt partition since most gaming server software is installed therein. The reason for these recommendations is similar to the /home directory: security, backups, and maintenance.

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.

How many partitions and how big very much depends on considering the trade-offs and choosing the best option for the circumstance. Separate partitions or volumes have the following advantages:

  • Choose the best performing filesystem for each partition or volume.
  • The entire system cannot run out of free space if one defunct tool is continuously writing files to a partition or volume.
  • If necessary, file system checks are reduced in time, as multiple checks can be done in parallel (although this advantage is realized more with multiple disks than it is with multiple partitions).
  • Security can be enhanced by mounting some partitions or volumes read-only, nosuid (setuid bits are ignored), noexec (executable bits are ignored), etc.


However, multiple partitions have certain disadvantages as well:

  • If not configured properly, the system might have lots of free space on one partition and little free space on another.
  • A separate partition for /usr/ may require the administrator to boot with an initramfs to mount the partition before other boot scripts start. Since the generation and maintenance of an initramfs is beyond the scope of this handbook, we recommend that newcomers do not use a separate partition for /usr/.
  • There is also a 15-partition limit for SCSI and SATA unless the disk uses GPT labels.
Nota
If you intend to uses Systemd, /usr/ must be available on boot, either as part of the root filesystem or mounted via an initramfs.

What about swap space?

There is no perfect value for swap space size. The purpose of the space is to provide disk storage to the kernel when internal memory (RAM) is under pressure. A swap space allows for the kernel to move memory pages that are not likely to be accessed soon to disk (swap or page-out), which will free memory in RAM for the current task. Of course, if the pages swapped to disk are suddenly needed, they will need to be put back in memory (page-in) which will take considerably longer than reading from RAM (as disks are very slow compared to internal memory).

When a system is not going to run memory intensive applications or has lots of RAM available, then it probably does not need much swap space. However do note in case of hibernation that swap space is used to store the entire contents of memory (likely on desktop and laptop systems rather than on server systems). If the system requires support for hibernation, then swap space larger than or equal to the amount of memory is necessary.

As a general rule, the swap space size is recommended to be twice the internal memory (RAM). For systems with multiple hard disks, it is wise to create one swap partition on each disk so that they can be utilized for parallel read/write operations. The faster a disk can swap, the faster the system will run when data in swap space must be accessed. When choosing between rotational and solid state disks, it is better for performance to put swap on the SSD. Also, swap files can be used as an alternative to swap partitions; this is mostly interesting for systems with very limited disk space.


Using fdisk on HPPA

Use fdisk to create the partitions needed:

root #fdisk /dev/sda

HPPA machines use the PC standard DOS partition tables. To create a new DOS partition table press the o key.

Command (m for help):o
Building a new DOS disklabel.

PALO (the HPPA bootloader) needs a special partition to work. A partition of at least 16 MB at the beginning of the disk needs to be created for it. The partition type must be of type f0 (Linux/PA-RISC boot).

Importante
If this is forgotten and the installation continues without a special PALO partition, then eventually the system will fail to restart. Also, if the disk is larger than 2 GB, make sure that the boot partition is in the first 2 GB of the disk. PALO is unable to read a kernel after the 2 GB limit.
ARCHIVO /etc/fstabA simple default partition scheme
/dev/sda2    /boot   ext2    noauto,noatime   1 1
/dev/sda3    none    swap    sw               0 0
/dev/sda4    /       ext4    noatime          0 0

In fdisk, such a partition layout looks like so:

Command (m for help):p
Disk /dev/sda: 4294 MB, 4294816768 bytes
133 heads, 62 sectors/track, 1017 cylinders
Units = cylinders of 8246 * 512 = 4221952 bytes
  
   Device Boot      Start         End      Blocks   Id  System
/dev/sda1               1           8       32953   f0  Linux/PA-RISC boot
/dev/sda2               9          20       49476   83  Linux
/dev/sda3              21          70      206150   82  Linux swap
/dev/sda4              71        1017     3904481   83  Linux


Crear los sistemas de archivos

Introducción

Ahora que ya se han creado las particiones, es el momento de crear en ellas un sistema de archivos. En la próxima sección se describen los distintos sistemas de archivos soportados en Linux. Los lectores que ya sepan los sistemas de archivos que pueden usar deben ir a Creación de un sistema de archivos en una partición. En caso contrario siga leyendo para conocer los sistemas de archivos disponibles...

Sistemas de archivos

Linux ofrece soporta para varias docenas de sistemas de archivos, aunque muchos de ellos se utilizan para desplegar situaciones específicas. Solo algunos de los sistemas de archivos estables se pueden encontrar en la arquitectura hppa. Se recomienda leer acerca de los sistemas de archivos y el estado de soporte en el que se encuentran antes de seleccionar uno demasiado experimental para particiones importantes. ext4 es el sistema de archivos recomendado para la mayoría de situaciones y plataformas.

btrfs
Un sistema de archivos de nueva generación que proporciona muchas funciones avanzadas, como instantáneas, autorreparación mediante sumas de comprobación, compresión transparente, subvolúmenes y RAID integrado. No se garantiza que los kernels anteriores a 5.4.y sean seguros para usar con btrfs en producción porque las correcciones para problemas graves solo están presentes en las versiones más recientes de las ramas LTS del núcleo. Los problemas de corrupción del sistema de archivos son comunes en las ramas del núcleo más antiguas, y las versiones anteriores a 4.4.y son especialmente inseguras y propensas a la corrupción. La corrupción es más probable en núcleos más antiguos (que 5.4.y) cuando la compresión está habilitada. RAID 5/6 y los grupos de cuota no son seguros en todas las versiones de btrfs. Además, btrfs puede fallar de forma contraria a las operaciones del sistema de archivos con ENOSPC cuando df informa de espacio libre debido a la fragmentación interna (espacio libre fijado por fragmentos de DATA + SYSTEM, pero necesario en fragmentos de METADATA). Además, una única referencia de 4K a una extensión de 128M dentro de btrfs puede hacer que haya espacio libre, pero no disponible para asignaciones. Esto también puede hacer que btrfs devuelva ENOSPC cuando df informa de espacio libre. Instalar / btrfsmaintenance sys-fs / btrfsmaintenance y configurar los scripts para que se ejecuten periódicamente puede ayudar a reducir la posibilidad de problemas de ENOSPC al reequilibrar btrfs, pero no eliminará el riesgo de ENOSPC cuando haya espacio libre. Algunas cargas de trabajo nunca llegarán a ENOSPC, mientras que otras sí. Si el riesgo de ENOSPC en producción es inaceptable, debe usar algo más. Si usa btrfs, asegúrese de evitar configuraciones que se sabe que tienen problemas. Con la excepción de ENOSPC, la información sobre los problemas presentes en btrfs en las últimas ramas del kernel está disponible en la btrfs wiki status page.
ext2
Es el verdadero sistema de archivos de Linux y está probado, pero no tiene registro de metadatos, lo que significa que las comprobaciones rutinarias del sistema de archivos ext2 en el momento del inicio pueden llevar bastante tiempo. En la actualidad, existe una gran selección de sistemas de archivos con registro de transacciones de nueva generación cuya coherencia se puede verificar muy rápidamente y, por lo tanto, generalmente se prefieren a sus contrapartes sin registro. Los sistemas de archivos con registro evitan retrasos prolongados cuando se inicia el sistema y el sistema de archivos se encuentra en un estado inconsistente.
ext3
Es la versión transaccional del sistema de archivos ext2, que proporciona un registro de metadatos para una recuperación rápida, además de otros modos de registro de transacciones mejorados, como los datos completos y el registro de datos ordenados. Utiliza un índice HTree que permite un alto rendimiento en casi todas las situaciones. En resumen, ext3 es un sistema de archivos muy bueno y confiable.
ext4
Inicialmente creado como una bifurcación de ext3, ext4 trae nuevas características, mejoras de rendimiento y eliminación de límites de tamaño con cambios moderados en el formato en disco. Puede abarcar volúmenes de hasta 1 EB y con un tamaño de archivo máximo de 16 TB. En lugar de la clásica asignación de bloques de mapa de bits ext2/3, ext4 usa extensiones, que mejoran el rendimiento de archivos grandes y reducen la fragmentación. Ext4 también proporciona algoritmos de asignación de bloques más sofisticados (asignación retrasada y asignación multibloque), lo que brinda al controlador del sistema de archivos más formas de optimizar el diseño de los datos en el disco. Ext4 es el sistema de archivos multiplataforma recomendado para todo uso.
f2fs
El sistema de archivos compatible con la tecnología Flash fue creado originalmente por Samsung para su uso con memoria flash NAND. A partir del segundo trimestre de 2016, este sistema de archivos todavía se considera inmaduro, pero es una opción aceptable al instalar Gentoo en tarjetas microSD, unidades USB u otros dispositivos de almacenamiento basados ​​en flash.
JFS
Sistema de archivos transaccional de alto rendimiento de IBM. JFS es un sistema de archivos basado en un árbol B+ ligero, rápido y fiable con buen rendimiento en diversas condiciones.
ReiserFS
Un sistema de archivos con registro basado en un árbol B+ que tiene un buen rendimiento general, especialmente cuando se trata de muchos archivos pequeños a costa de más ciclos de CPU. La versión 3 de ReiserFS está incluida en la línea principal del núcleo Linux, pero no se recomienda su uso al instalar inicialmente un sistema Gentoo. Existen versiones más nuevas del sistema de archivos ReiserFS, sin embargo, requieren parches adicionales del núcleo de la línea principal para ser utilizados.
XFS

Un sistema de archivos con registro de metadatos que viene con un sólido conjunto de funciones y está optimizado para la escalabilidad. XFS parece ser menos tolerante con varios problemas de hardware, pero se ha actualizado continuamente para incluir funciones modernas.

VFAT
También conocido como FAT32, es compatible con Linux pero no admite la configuración de permisos estándar de UNIX. Se utiliza principalmente para la interoperabilidad con otros sistemas operativos (Microsoft Windows u OSX de Apple), pero también es una necesidad para algunos firmware del cargador de arranque del sistema (como UEFI).
NTFS
Este sistema de archivos de "Nueva tecnología" es el sistema de archivos insignia de Microsoft Windows desde Windows NT 3.1. Al igual que vfat anterior, no almacena la configuración de permisos de UNIX o los atributos extendidos necesarios para que BSD o Linux funcionen correctamente, por lo tanto, no debe usarse como un sistema de archivos raíz. Debería "sólo" utilizarse para la interoperabilidad con los sistemas Microsoft Windows (tenga en cuenta el énfasis en "sólo").

Creación de un sistema de archivos en una partición

Para crear un sistema de archivos en una partición o volumen, existen utilidades de espacio de usuario disponibles para todos los sistemas de archivos. Hacer clic en el nombre del sistema de archivos de la tabla de abajo para obtener información de cada sistema de archivos:

Sistema de archivos Orden de creación ¿En el CD mínimo? Paquete
btrfs mkfs.btrfs sys-fs/btrfs-progs
ext2 mkfs.ext2 sys-fs/e2fsprogs
ext3 mkfs.ext3 sys-fs/e2fsprogs
ext4 mkfs.ext4 sys-fs/e2fsprogs
f2fs mkfs.f2fs sys-fs/f2fs-tools
jfs mkfs.jfs sys-fs/jfsutils
reiserfs mkfs.reiserfs sys-fs/reiserfsprogs
xfs mkfs.xfs sys-fs/xfsprogs
vfat mkfs.vfat sys-fs/dosfstools
NTFS mkfs.ntfs sys-fs/ntfs3g

Por ejemplo, tener la partición del sistema EFI (/dev/sda2) como FAT32 y la partición raíz (/dev/sda4) como ext4 como se usa en la estructura de partición de ejemplo, los siguientes comandos deberían usarse:

root #mkfs.vfat -F 32 /dev/sda2
root #mkfs.ext4 /dev/sda4

Cuando se usa ext2, ext3 o ext4 en una partición pequeña (menos de 8 GiB), debe crearse el sistema de archivos especificando las opciones adecuadas para reservar suficientes inodos. Esto se puede hacer usando uno de los siguientes comandos, respectivamente:

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

Así se generarán el cuadruple de inodos de manera que los "bytes por inodo" se reducen desde 1 por cada 16kB hasta 1 por cada 4kB.

Ahora puede crear los sistemas de archivos sobre sus particiones (o volúmenes lógicos) recién creados.

Activar la partición de intercambio

mkswap es la orden utilizada para inicializar particiones de intercambio:

root #mkswap /dev/sda3

Para activar la partición, use swapon:

root #swapon /dev/sda3

Cree y active la partición de intercambio con las órdenes mencionadas arriba.

Montar la partición raíz

Ahora que las particiones están inicializadas y albergan sistemas de archivos, es hora de montarlas. Utilice la orden mount sin olvidar crear los puntos de montaje necesarios para cada partición que haya creado. Como ejemplo montamos la partición raíz:

root #mount /dev/sda4 /mnt/gentoo
Nota
Si necesita que su /tmp/ resida en una partición separada, asegúrese de cambiar los permisos después de montarla:
root #chmod 1777 /mnt/gentoo/tmp
Lo mismo debe ser aplicado a /var/tmp.

Más adelante en las instrucciones, el sistema de ficheros proc (una interfaz virtual con el núcleo) se montará así como otros pseudo-sistemas de ficheros. Pero instalaremos los fichero de instalación de Gentoo en primer lugar.