Handbook:PPC64/Installation/Disks
Введение в блочные устройства
Блочные устройства
Теперь взглянем на аспекты работы Gentoo Linux и Linux в общем, связанные с дисковой подсистемой, включая файловые системы Linux, разделы и блочные устройства. Как только основные понятия о дисках и файловых системах будут изучены, можно будет приступать к созданию разделов и файловых систем для установки Gentoo Linux.
Для начала, рассмотрим блочные устройства. Наиболее известным блочным устройством можно считать первый диск в системе Linux, именуемый /dev/sda. И SCSI, и Serial ATA диски обозначаются как /dev/sd*; благодаря фреймворку ядра libata даже IDE-диски обозначаются как /dev/sd*. Если же используется старый фреймворк устройств, первым IDE-диском будет /dev/hda.
Данные блочные устройства представляют абстрактный интерфейс к диску. Пользовательские приложения могут использовать их для взаимодействия с диском, не заботясь о том, какой это диск — IDE, SCSI или ещё какой-либо. Программа просто адресует пространство на диске как совокупность следующих друг за другом 512-байтных блоков с произвольным доступом.
Разделы и слайсы
Although it is theoretically possible to use a full disk to house a 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.
Разработка схемы разделов
Сколько разделов и насколько больших?
Количество разделов очень сильно зависит от назначения системы. Например, если будет много пользователей, скорее всего, захочется отделить /home/ для повышения безопасности и упрощения резервного копирования. Если Gentoo устанавливается для использования в роли почтового сервера, следует отделить /var/, так как вся почта хранится в /var/. Правильный выбор файловой системы увеличит производительность. Для игровых серверов потребуется отдельный раздел /opt/, так как большинство игровых серверов устанавливается туда. Причины выделения те же, что и для /home/: безопасность и резервное копирование. Определенно не помешает побольше места для /usr/: не только потому, что там хранится большинство приложений, обычно там также находится репозиторий ebuild-файлов Gentoo (по умолчанию находится в /var/db/repos/gentoo), который занимает около 650 МБайт. Эта оценка дискового пространства исключает каталоги binpkgs/ и distfiles/, которые по умолчанию хранятся в /var/cache/.
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.
Все сильно зависит от того, чего хочет достигнуть администратор. Наличие отдельных разделов или томов имеет следующие плюсы:
- Можно выбрать наиболее подходящую файловую систему для каждого раздела или тома.
- Свободное место во всей системе не закончится внезапно из-за того, что одна-единственная сбойная программа постоянно записывает файлы в раздел или том.
- Необходимая проверка файловых систем будет занимать меньше времени, так как проверка разных разделов может выполняться параллельно (еще больший выигрыш времени дает использование нескольких физических дисков).
- Можно повысить безопасность системы, монтируя часть разделов в режиме только для чтения,
nosuid(игнорируется бит setuid),noexec(игнорируется бит исполнения) и так далее.
Однако у множества разделов также есть недостатки. Если они не настроены правильно, может получиться так, что будет огромное количество свободного места на одном разделе и отсутствие его на другом. Другой проблемой является то, что отдельные разделы, особенно для важных точек монтирования, например /usr/ или /var/, часто требуют загрузки initramfs, чтобы смонтировать разделы прежде, чем запустятся другие загрузочные сценарии. Это не всегда является проблемой, так что результаты могут быть разные.
Также существует лимит в 15 разделов для SCSI и SATA, если только на диске не используются метки GPT.
Что по поводу пространства подкачки?
Не существует идеального значения для раздела подкачки. Целью пространства подкачки является предоставление дискового пространства ядру в условиях активного использования оперативной памяти. Пространство подкачки позволяет ядру переносить на диск страницы памяти, которые не будут использоваться в ближайшее время, освобождая память (swap или page-out). Конечно, если эта память вдруг неожиданно понадобится, эти страницы должны быть помещены обратно в память (page-in), что займет некоторое время (так как диски — это очень медленные устройства по сравнению с оперативной памятью).
Если на системе не требуется запускать приложения, требовательные к памяти, либо очень много памяти, то, скорее всего, не нужно много пространства подкачки. Однако раздел подкачки также используется для сохранения всей памяти в случае гибернации. Если планируется использовать гибернацию, то нужно больше пространство подкачки, хотя бы равное количеству оперативной памяти, которое есть в системе.
Default: Using mac-fdisk
These instructions are for the Apple G5 system.
Start mac-fdisk:
root #mac-fdisk /dev/sdaFirst delete the partitions that have been cleared previously to make room for Linux partitions. Use the d key in mac-fdisk to delete those partition(s). It will ask for the partition number to delete.
Second, create an Apple_Bootstrap partition by pressing the b key. It will ask for a block from which to start. Enter the number of the first free partition, followed by entering a p. For instance this is 2p.
This partition is not a "boot" partition. It is not used by Linux at all; there is no need to place any filesystem on it and it should never be mounted. PPC users do not need an extra partition for /boot.
Now create a swap partition by pressing the c key. Again mac-fdisk will ask what block to start from. As we used 2 before to create the Apple_Bootstrap partition, enter 3p. When asked for the size, enter 512M (or whatever size needed). When asked for a name, enter swap (mandatory).
To create the root partition, enter c, followed by 4p to select from what block the root partition should start. When asked for the size, enter 4p again. mac-fdisk will interpret this as "Use all available space". When asked for the name, enter root (mandatory).
To finish up, write the partition to the disk using w and q to quit mac-fdisk.
To make sure everything is okay, run mac-fdisk once more to verify all the partitions are present. If a partition is absent, or it is missing some of the changes that were made, then reinitialize the partitions by pressing i in mac-fdisk. Note that this will recreate the partition map and thus remove all the partitions.
Alternative: Using fdisk
The following instructions are for IBM pSeries, iSeries, and OpenPower systems.
When planning to use a RAID disk array for the Gentoo installation on POWER5-based hardware, first run iprconfig to format the disks to Advanced Function format and create the disk array. Emerge sys-fs/iprutils after the installation is complete.
If the system has an ipr-based SCSI adapter, start the ipr utilities now.
root #/etc/init.d/iprinit startThe following parts explain how to create the example partition layout described previously, namely:
| Partition | Description |
|---|---|
| /dev/sda1 | PPC PReP Boot partition |
| /dev/sda2 | Swap partition |
| /dev/sda3 | Root partition |
Change or modify the partition layout according to personal preference.
Viewing current partition layout
fdisk is a popular and powerful tool to split a disk into partitions. Fire up fdisk on the current disk (in our example, we use /dev/sda):
root #fdisk /dev/sdaCommand (m for help)
If there is still an AIX partition layout on the system, then the following error message will be displayed:
root #fdisk /dev/sda There is a valid AIX label on this disk.
Unfortunately Linux cannot handle these
disks at the moment. Nevertheless some
advice:
1. fdisk will destroy its contents on write.
2. Be sure that this disk is NOT a still vital
part of a volume group. (Otherwise you may
erase the other disks as well, if unmirrored.)
3. Before deleting this physical volume be sure
to remove the disk logically from your AIX
machine. (Otherwise you become an AIXpert).
Don't worry, new empty DOS partition table can be created by pressing o.
This will destroy any installed AIX version!
Type p to display the disk current partition configuration:
Command (m for help):pDisk /dev/sda: 30.7 GB, 30750031872 bytes 141 heads, 63 sectors/track, 6761 cylinders Units = cylinders of 8883 * 512 = 4548096 bytes Device Boot Start End Blocks Id System /dev/sda1 1 12 53266+ 83 Linux /dev/sda2 13 233 981571+ 82 Linux swap /dev/sda3 234 674 1958701+ 83 Linux /dev/sda4 675 6761 27035410+ 5 Extended /dev/sda5 675 2874 9771268+ 83 Linux /dev/sda6 2875 2919 199836 83 Linux /dev/sda7 2920 3008 395262 83 Linux /dev/sda8 3009 6761 16668918 83 Linux
This particular disk is configured to house six Linux filesystems (each with a corresponding partition listed as "Linux") as well as a swap partition (listed as "Linux swap").
Удаление всех разделов
First remove all existing partitions from the disk. Type d to delete a partition. For instance, to delete an existing /dev/sda1:
Command (m for help):dPartition number (1-4): 1
The partition has been scheduled for deletion. It will no longer show up when typing p, but it will not be erased until the changes have been saved. If a mistake was made and the session needs to be aborted, then type q immediately and hit Enter and none of the partitions will be deleted or modified.
Now, assuming that indeed all partitions need to be wiped out, 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 show no more partitions:
Command (m for help):pDisk /dev/sda: 30.7 GB, 30750031872 bytes 141 heads, 63 sectors/track, 6761 cylinders Units = cylinders of 8883 * 512 = 4548096 bytes Device Boot Start End Blocks Id System
Now that the in-memory partition table is empty, let's create the partitions. We will use a default partitioning scheme as discussed previously. Of course, don't follow these instructions to the letter but adjust to personal preference.
Creating the PPC PReP boot partition
First create a small PReP boot partition. Type n to create a new partition, then p to select a primary partition, followed by 1 to select the first primary partition. When prompted for the first cylinder, hit Enter. When prompted for the last cylinder, type +7M to create a partition 7 MB in size. After this, type t to set the partition type, 1 to select the partition just created and then type in 41 to set the partition type to "PPC PReP Boot". Finally, mark the PReP partition as bootable.
The PReP partition has to be smaller than 8 MB!
Command (m for help):pDisk /dev/sda: 30.7 GB, 30750031872 bytes 141 heads, 63 sectors/track, 6761 cylinders Units = cylinders of 8883 * 512 = 4548096 bytes Device Boot Start End Blocks Id System
Command (m for help):nCommand action
e extended
p primary partition (1-4)
p
Partition number (1-4): 1
First cylinder (1-6761, default 1):
Using default value 1
Last cylinder or +size or +sizeM or +sizeK (1-6761, default
6761): +8M
Command (m for help):tSelected partition 1 Hex code (type L to list codes): 41 Changed system type of partition 1 to 41 (PPC PReP Boot)
Command (m for help):aPartition number (1-4): 1 Command (m for help):
Now, when looking at the partition table again (through p), the following partition information should be shown:
Command (m for help):pDisk /dev/sda: 30.7 GB, 30750031872 bytes 141 heads, 63 sectors/track, 6761 cylinders Units = cylinders of 8883 * 512 = 4548096 bytes Device Boot Start End Blocks Id System /dev/sda1 * 1 3 13293 41 PPC PReP Boot
Создание раздела swap
Now create the swap partition. To do this, type n to create a new partition, then p to tell fdisk to create a primary partition. Then type 2 to create the second primary partition, /dev/sda2 in our case. When prompted for the first cylinder, hit Enter. When prompted for the last cylinder, type +512M to create a partition 512MB in size. After this, 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". After completing these steps, typing p should display a partition table that looks similar to this:
Command (m for help):pDisk /dev/sda: 30.7 GB, 30750031872 bytes 141 heads, 63 sectors/track, 6761 cylinders Units = cylinders of 8883 * 512 = 4548096 bytes Device Boot Start End Blocks Id System /dev/sda1 1 3 13293 41 PPC PReP Boot /dev/sda2 4 117 506331 82 Linux swap
Создание коревого раздела
Finally, create the root partition. To do this, type n to create a new partition, then p to tell fdisk to create a primary partition. Then type 3 to create the third primary partition, /dev/sda3 in our case. When prompted for the first cylinder, hit Enter. When prompted for the last cylinder, 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):pDisk /dev/sda: 30.7 GB, 30750031872 bytes 141 heads, 63 sectors/track, 6761 cylinders Units = cylinders of 8883 * 512 = 4548096 bytes Device Boot Start End Blocks Id System /dev/sda1 1 3 13293 41 PPC PReP Boot /dev/sda2 4 117 506331 82 Linux swap /dev/sda3 118 6761 29509326 83 Linux
Сохранение разметки разделов
To save the partition layout and exit fdisk, type w.
Command (m for help):w
Создание файловых систем
Введение
Теперь, когда разделы созданы, пора разместить на них файловые системы. В следующем разделе описаны различные поддерживаемые в Linux файловые системы. Те из читателей, кто уже знает, какую файловую систему будет использовать, могут продолжить с раздела Создание файловой системы. Другим стоит продолжить чтение, чтобы узнать о доступных вариантах…
Файловые системы
На выбор доступно несколько файловых систем. Некоторые из них считаются стабильными на архитектуре ppc64. Рекомендуется прочитать информацию о файловых системах и об их состоянии поддержки перед тем, как останавливать свой выбор на экспериментальных.
- btrfs
- Файловая система следующего поколения, обеспечивающая множество дополнительных функций, таких как мгновенные снимки, самовосстановление с помощью контрольных сумм, поддержка прозрачного сжатия, субтомов и интегрированный RAID. Некоторые дистрибутивы начали предлагать её из коробки, но она ещё не готова к использованию в промышленной среде. Отчеты о повреждении файловой системы достаточно часты. Ради большей надёжности разработчики призывают пользователей использовать последнюю версию ядра, так как старые версии подвержены известным проблемам. ФС разрабатывается уже много лет и пока далека до завершения. Исправления иногда портируются в более старые версии ядра. Используйте с осторожностью эту файловую систему!
- ext2
- Это проверенная и надежная файловая система Linux, но она не обладает средствами журналирования метаданных, что означает, что проверка файловой системы ext2 при запуске может занимать довольно много времени. Существует достаточно широкий выбор журналируемых файловых систем нового поколения, целостность которых может быть проверена очень быстро, что является преимуществом перед нежурналируемыми системами. Журналирование файловой системы позволяет избежать долгих задержек при загрузке системы, а также избежать её нестабильного состояния.
- ext3
- Журналируемая версия файловой системы ext2, обеспечивающая журналирования метаданных для быстрого восстановления в дополнение к другим режимам журналирования, таким как журналирование всех данных и упорядоченных данных. В данной ФС используются индексы на базе деревьев хешей, что в большинстве случаев обеспечивает высокую производительность. Вкратце, ext3 — это очень хорошая и надёжная файловая система.
- ext4
- Изначально созданная как ответвление от ext3, ext4 реализует новые возможности, повышение производительности и устранение ограничений на размер раздела на диске ценой незначительного изменения формата данных на диске. Она может быть размером до 1 ЭБ, а максимальный размер файла может составлять 16ТБ. Вместо классического ext2/3 блочного распределения ext4 использует экстенты, которые улучшают производительность при работе с большими файлами и уменьшают фрагментацию. Ext4 также обеспечивает более сложные алгоритмы распределения блоков (отложенное распределение и мультиблочное распределение), дающие драйверу файловой системы больше возможностей по оптимизации размещения данных на диске. Ext4 рекомендуется как универсальная файловая система для всех платформ.
- f2fs
- Файловая система (Flash-Friendly File System) была создана Samsung для использования на NAND-накопителях. По состоянию на 2 квартал 2016 года файловая система считается не завершенной, но она может быть достойным выбором при установке на microSD карту, USB-накопитель или другие накопители.
- JFS
- Высокопроизводительная журналируемая файловая система от IBM. JFS — это легкая, быстрая и надежная файловая система, основанная на двоичных деревьях с хорошей производительностью в различных условиях.
- ReiserFS
- Основанная на двоичных деревьях журналируемая файловая система с хорошей общей производительностью, особенно при работе с множеством мелких файлов ценой чутью больших затрат центрального процессора. По сравнению с другими файловыми системами, ReiserFS меньше поддерживается.
- XFS
- Файловая система с журналированием метаданных, которая поставляется с мощным набором функций и оптимизирована для масштабируемости. XFS менее снисходительно относится к различным аппаратным проблемам.
- vfat
- Так же известна как FAT32, поддерживается Linux, но без поддержки разрешений к файлам. В основном используется для взаимодействия с другими операционными системами (в основном Microsoft Windows), но также необходима при использовании некоторых системных прошивок (например, UEFI).
- NTFS
- New Technology Filesystem является основной файловой системой для Microsoft Windows. Как и vfat, она не сохраняет настройки разрешений и расширенные атрибуты, необходимые для нормальной работы BSD или Linux, поэтому она не может быть использована как корневая файловая система. Её необходимо использовать только для взаимодействия с системами Microsoft Windows (обратите внимание на акцент слова только).
При использовании ext2, ext3 или ext4 на малых разделах (менее 8 Гб) файловая система должна быть создана с особыми параметрами для резервирования достаточного количества индексных дескрипторов (inodes). Приложение mke2fs (mkfs.ext2) использует настройки «bytes-per-inode» для вычисления количества необходимых дескрипторов. На небольших разделах рекомендуется увеличивать расчётное количество дескрипторов.
Для ext2, ext3 или ext4 может быть выполнена одна из следующих команд:
root #mkfs.ext2 -T small /dev/<device>root #mkfs.ext3 -T small /dev/<device>root #mkfs.ext4 -T small /dev/<device>Данные команды учетверяют количество индексных дескрипторов для такой ФС, так как «bytes-per-inode» уменьшает количество байт на каждый дескриптор с 16 кб до 4 кб. Это соотношение может быть изменено в любую сторону с помощью команды:
root #mkfs.ext2 -i <ratio> /dev/<device>Создание файловой системы
Для создания файловых систем на разделе или томе существуют пользовательские утилиты для каждого возможного типа файловой системы. Нажмите на имя файловой системы в таблице ниже для получения дополнительной информации о каждой файловой системе:
| Файловая система | Команда для создания | Есть на минимальном CD? | Пакет |
|---|---|---|---|
| btrfs | mkfs.btrfs | Да | sys-fs/btrfs-progs |
| ext2 | mkfs.ext2 | Да | sys-fs/e2fsprogs |
| ext3 | mkfs.ext3 | Да | sys-fs/e2fsprogs |
| ext4 | mkfs.ext4 | Да | sys-fs/e2fsprogs |
| f2fs | mkfs.f2fs | Да | sys-fs/f2fs-tools |
| jfs | mkfs.jfs | Да | sys-fs/jfsutils |
| reiserfs | mkfs.reiserfs | Да | sys-fs/reiserfsprogs |
| xfs | mkfs.xfs | Да | sys-fs/xfsprogs |
| vfat | mkfs.vfat | Да | sys-fs/dosfstools |
| NTFS | mkfs.ntfs | Да | sys-fs/ntfs3g |
Например, чтобы создать загрузочный раздел (/dev/sda1) в ext2 и корневой раздел (/dev/sda3) в ext4 при использовании структуры разделов из примера, используются следующие команды:
root #mkfs.ext2 /dev/sda1root #mkfs.ext4 /dev/sda3Теперь создайте файловые системы на только что созданных томах (или логических разделах).
Активация раздела подкачки
Для инициализации разделов подкачки используется команда mkswap:
root #mkswap /dev/sda2Чтобы активировать раздел подкачки, используйте swapon:
root #swapon /dev/sda2Создайте и активируйте раздел подкачки командами выше.
Монтирование корневого раздела
Теперь, когда созданы разделы и размещённые на них файловые системы, настало время их смонтировать. Используйте команду mount, только не забудьте предварительно создать каталоги для монтирования каждого созданного раздела. В качестве примера мы смонтируем корневой раздела:
root #mount /dev/sda3 /mnt/gentooЕсли /tmp/ находится на отдельном разделе, не забудьте после монтирования изменить права доступа:
root #chmod 1777 /mnt/gentoo/tmpПозже в инструкции будут смонтированы файловая система proc (виртуальный интерфейс к ядру) и другие псевдофайловые системы ядра. Но сначала мы установим установочные файлы Gentoo.