Handbuch:X86/Installation/Festplatten

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X86 Handbuch
Installation
Über die Installation
Auswahl des Mediums
Konfiguration des Netzwerks
Vorbereiten der Festplatte(n)
Installation des Stage Archivs
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Konfiguration des Kernels
Konfiguration des Systems
Installation der Tools
Konfiguration des Bootloaders
Abschluss
Arbeiten mit Gentoo
Portage-Einführung
USE-Flags
Portage-Features
Initskript-System
Umgebungsvariablen
Arbeiten mit Portage
Dateien und Verzeichnisse
Variablen
Mischen von Softwarezweigen
Zusätzliche Tools
Eigener Portage-Tree
Erweiterte Portage-Features
Netzwerk-Konfiguration
Zu Beginn
Fortgeschrittene Konfiguration
Modulare Vernetzung
Drahtlose Netzwerke
Funktionalität hinzufügen
Dynamisches Management


Einführung in blockorientierte Geräte

Blockorientierte Geräte

Schauen wir uns die Festplatten-spezifischen Aspekte von Gentoo Linux und Linux im Allgemeinen an - insbesondere Linux Dateisysteme, Partitionen und blockorientierte Geräte (Block Devices). Wenn Sie die Vor- und Nachteile von Festplatten und Dateisystemen verstanden haben, können Sie Partitionen und Dateisysteme für die Linux-Installation erstellen.

Zu Beginn schauen wir uns blockorientierte Geräte an. Das berühmteste Block Device ist vermutlich jenes, das das erste Laufwerk eines Linux-Systems ist, nämlich /dev/sda. SCSI und serielle ATA Laufwerke werden beide /dev/sd* benannt. Sogar IDE Laufwerke werden mit dem libata Framework im Kernel so benannt. Bei der Verwendung des alten Geräte Frameworks ist das erste IDE Laufwerk /dev/hda.

Die oben genannten blockorientierten Geräte repräsentieren eine abstrakte Schnittstelle zur Festplatte. Benutzerprogramme können diese Block Devices nutzen, um mit der Festplatte zu interagieren, ohne sich darum sorgen zu müssen, ob die Festplatten über IDE, SCSI oder etwas anderem angebunden sind. Das Programm kann den Speicher auf der Festplatte einfach als eine Anhäufung zusammenhängender 512-Byte Blöcke mit wahlfreiem Zugriff ansprechen.



Partitions-Tabellen

Obwohl es theoretisch möglich wäre, eine vollständige und unpartitionierte Festplatte für die Unterbringung eines Linux Systems zu nutzen (beispielsweise um ein btrfs RAID zu erzeugen), wird das in der Praxis selten gemacht. Statt dessen teilt man das Festplatten Block Devices in kleinere, besser verwaltbare Block Devices auf. Auf x86 Systemen nennt man diese Partitionen. Derzeit gibt es zwei verschiedene Standard Partitionierungs-Technologien: MBR und GPT.

MBR

Das MBR (Master Boot Record) Setup verwendet 32-Bit Kennzeichner für den Start der Sektoren und die Länge der Partitionen. Drei Partitions-Typen werden unterstützt: primär, erweitert und logisch. Primäre Partitionen speichern ihre Informationen im Master Boot Record selbst - ein sehr kleiner Bereich (meist 512 Bytes) ganz am Anfang der Festplatte. Aufgrund des geringen Platzes werden nur vier Primäre Partitionen unterstützt (beispielsweise /dev/sda1 bis /dev/sda4).

Um mehr Partitionen zu unterstützen, kennzeichnen Sie eine der primären Partitionen als erweitert. Diese Partition kann dann logische Partitionen beinhalten (Partitionen in einer Partition).

Wichtig
Obwohl MBR Partitions-Tabellen von den meisten Mainboard Herstellern noch unterstützt werden, gelten sie als veraltet. Sofern Sie nicht mit Hardware arbeiten, die von 2010 oder früher ist, sollten Sie Ihre Festplatte mit einer GUID Partititions-Tabelle partitionieren. Leser, die MBR Partitions-Tabellen verwenden müssen, sollten Folgendes beachten:
  • Die meisten Mainboards von 2010 oder später betrachten den MBR Boot Modus als veraltet (unterstützt, aber nicht optimal).
  • Da MBR Partitions-Tabellen 32-Bit Zeiger verwenden, können mit ihnen keine Festplatten verwaltet werden, die größer sind als 2 TiB (mit einem Trick: bis zu 4 TiB).
  • Sofern keine "Extended Partition" erstellt wird, unterstützen MBR Partitions-Tabellen maximal 4 Partitionen.
  • Von MBR Partitions-Tabellen gibt es kein Backup auf der Festplatte. Wenn eine Anwendung oder ein User die MBR Partitions-Tabelle (versehentlich) überschreibt, sind die Partitions-Informationen verloren.

Die Autoren dieses Handbuchs empfehlen - wann immer möglich - die Verwendung von GPT für Gentoo Installationen

GPT

Das GPT (GUID Partition Table) Setup verwendet 64-Bit Kennzeichner für die Partitionen. Der Ort, an dem es die Partitions-Informationen speichert, ist außerdem viel größer, als die 512 Bytes eines MBR. Dies bedeutet, dass es praktisch kein Limit für die Anzahl der Partitionen gibt. Darüber hinaus wird die Größe einer Partition durch ein viel größeres Limit begrenzt (fast 8 ZiB - ja, Zettabytes).

Wenn die Software-Schnittstelle zwischen dem Betriebssystem und der Firmware UEFI ist (statt BIOS), ist GPT fast schon zwingend erforderlich, weil mit MBR Kompatibilitäts-Probleme entstehen werden.

GPT nutzt die Vorteile von Prüfsummen und Redundanz. Es verwendet CRC32 Prüfsummen, um Fehler in den Kopfdaten und in den Partitionseinträgen zu erkennen. Weiterhin gibt es eine Kopie der GPT am Ende der Festplatte. Diese Backup Partitionstabelle kann verwendet werden, um eine beschädigte Primär-GPT am Anfang der Festplatte wiederherzustellen.

GPT oder MBR

Aus den vorstehenden Beschreibung könnte man meinen, dass die Verwendung von GPT immer die empfohlene Vorgehensweise sein sollte. Es gibt aber ein paar Vorbehalte dagegen:

GPT funktioniert auf BIOS-basierten Computern, aber dann nicht als Dual-Boot-System mit einem Microsoft Windows Betriebssystem. Der Grund dafür ist, dass Microsoft Windows im UEFI-Modus bootet, wenn es ein GPT Partitions-Label erkennt.

Einige Mainboards haben fehlerhafte Firmware. Wenn diese zum Booten im BIOS/CSM/Legacy-Modus konfiguriert sind, kann es Probleme beim Booten von mit GPT gekennzeichneten Festplatten geben. Wenn dies der Fall ist, könnte es vielleicht helfen, durch Hinzufügen eines Boot-/Aktiv-Flags das Problem auf der geschützten MBR Partition zu umgehen. Das muss über fdisk mit der Option -t dos geschehen, um das Lesen der Partitionstabelle im MBR-Format zu erzwingen.

In diesem Fall starten Sie fdisk und ändern Sie das Flag mit der Taste a. Drücken Sie 1, um die erste Partition auszuwählen. Speichern Sie dann die Änderungen mit der Taste w auf der Festplatte und beenden Sie die Anwendung fdisk:

user $fdisk -t dos /dev/sda
Welcome to fdisk (util-linux 2.24.1).
Changes will remain in memory only, until you decide to write them.
Be careful before using the write command.
  
Command (m for help): a
Partition number (1-4): 1
  
Command (m for help): w

UEFI

Wenn Sie Gentoo auf einem System installieren, das UEFI zum Booten des Betriebssystems verwendet (statt des BIOS), ist es wichtig, dass eine EFI System-Partition (ESP) erzeugt wird. Die Anweisungen für parted unten enthalten die erforderlichen Hinweise, um eine ESP zu erzeugen.

Die EFI System-Partition muss eine FAT Variante sein (derartige Dateisysteme werden auf Linux Systemen oft als vfat angezeigt). Die offizielle UEFI Spezifikation deutet darauf hin, dass FAT12-, FAT16- oder FAT32-Dateisysteme von der UEFI Firmware akzeptiert werden, wobei für die ESP FAT32 empfohlen wird. Formatieren Sie die ESP mit FAT32:

root #mkfs.fat -F 32 /dev/sda2
Wichtig
Wenn keine FAT-Variante für die ESP verwendet wird, wird die UEFI Firmware Ihres Systems den Bootloader (oder den Linux Kernel) wahrscheinlich nicht finden und sehr wahrscheinlich nicht in der Lage sein, das Betriebssystem zu booten!

Erweiterte Speichermöglichkeit

Btrfs RAID

Wie bereits erwähnt, können btrfs Dateisysteme erstellt werden, die sich über mehrere Devices erstrecken. So erstellte Dateisysteme können in folgenden Modi arbeiten: RAID0, RAID1, RAID10, RAID5 und RAID6. Die Zuverlässigkeit von RAID5 und RAID6 hat sich in der letzten Zeit erheblich verbessert. Nichtsdestotrotz gelten beide Varianten weiterhin als "unstable". Nachdem ein btrfs Dateisystem erstellt wurde, das sich über mehrere Devices erstreckt, können neue Devices mit wenigen Kommandos hinzugefügt werden. Ebenso können nicht mehr benötigte Devices entfernt werden. Btrfs ist komplizierter zu bedienen als andere Dateisysteme und dadurch weniger für Anfänger geeignet.

Ext4 Dateisysteme können in btrfs Dateisysteme konvertiert werden. Dies könnte interessant sein für diejenigen, die zunächst Gentoo Linux mit einem ausgereiften und stabilen Dateisystem installieren wollen und später ihr Wissen erweitern wollen, indem Sie mit neueren Dateisystemen wie btrfs experimentieren.

LVM

Die x86 Installations-CDs bieten Unterstützung für den Logical Volume Manager (LVM). LVM erhöht die Flexibilität, die man mit "normalem" Partitionieren erreichen kann. Während der folgenden Installationsanleitung konzentrieren wir uns auf "normale" Partitionen, aber es ist dennoch gut zu wissen, dass auch LVM unterstützt wird. Weitere Informationen finden Sie in dem LVM Artikel. Bitte beachten Sie: Gentoo Linux unterstützt LVM, aber der Umgang mit LVM würde den Rahmen dieses Handbuchs sprengen.

Standard-Partitionsschema

In dem Rest dieses Handbuchs wird das folgende Partionsschema als Beispiel für eine einfache Partitionierung verwendet:

Partition Dateisystem Größe Beschreibung
/dev/sda1 (bootloader) 2M BIOS Boot Partition
/dev/sda2 ext2 (or fat32 if UEFI is being used) 128M Boot/EFI System Partition
/dev/sda3 (swap) 512M oder mehr Swap Partition
/dev/sda4 ext4 Rest der Festplatte Root Partition

Wenn das genügt und der Leser GPT verwenden möchte, kann er sofort zu Standard: Partitionieren mit parted springen. Diejenigen, die immer noch as MBR interessiert sind (das soll vorkommen) und das Beispiel-Layout verwenden wollen, können zu Alternative: Partitionieren mit fdisk springen.

Sowohl fdisk, als auch parted sind Partitionierungs-Tools. fdisk ist sehr bekannt, stabil und die erste Wahl für Arbeiten an MBR Partitions-Tabellen. Demgegenüber war parted eines der ersten Block Device Management-Programme, das auch mit GPT Partitions-Tabellen umgehen konnte. Wer die Bedienung von fdisk mag, kann auch gdisk (GPT fdisk) als Alternative zu parted verwenden.

Bevor wir zu den Anweisungen zur Erstellung kommen, beschreiben die ersten Abschnitte im Detail, wie Partitionsschemas erstellt werden können und was die häufigsten Fallstricke sind.

Ein Partitionsschema entwerfen

Wie viele Partitionen und wie groß?

Die Anzahl der Partitionen hängt stark von der Ziel-Umgebung ab. Wenn es beispielsweise viele Nutzer gibt, ist eine eigene Partition /home/ ratsam, da diese die Sicherheit erhöht und Backups vereinfacht. Wenn Gentoo installiert wird um als Mailserver zu dienen, dann sollte es ein eigenes /var/ geben, weil alle Mails in /var/ gespeichert werden. Eine gute Wahl des Dateisystems maximiert dann die Performance. Spiele-Server werden eine eigene Partition /opt/ besitzen, da die meiste Spiele-Server-Software dort installiert wird. Der Grund ist ähnlich wie für das /home/ Verzeichnis: Sicherheit und Backups. In den meisten Situationen muss /usr/ ausreichend groß sein: hier wird nicht nur die Mehrzahl der Anwendungen gespeichert, sondern auch das Gentoo ebuild Repository (standardmäßig unter: /var/db/repos/gentoo), das alleine schon rund 650 MiB benötigt. Diese Größenabschätzung enthält noch nicht den benötigten Plattenplatz für die Verzeichnisse binpkgs/ und distfiles/, die standardmäßig unter /var/cache/ gespeichert werden.

Es hängt also stark davon ab, was der Administrator erreichen möchte. Separate Partitionen oder Volumes haben folgende Vorteile:

  • Wählen Sie das performanteste Dateisystem für jede Partition oder jedes Volume.
  • Dem Gesamtsystem kann der freie Speicherplatz nicht ausgehen, wenn ein fehlerhaftes Tool kontinuierlich Dateien auf eine Partition oder ein Volume schreibt.
  • Falls nötig werden Dateisystemüberprüfungen zeitlich reduziert, da mehrere Überprüfungen gleichzeitig durchgeführt werden können. (Wenngleich dieser Vorteil eher bei mehreren Festplatte als bei Partitionen zum Tragen kommt.)
  • Sie können die Sicherheit erhöhen indem Sie einige Partitionen oder Volumes read-only, nosuid (setuid Flags werden ignoriert), noexec (executable Flags werden ignoriert) etc. einbinden.

Viele Partitionen können aber auch Nachteile haben. Wenn diese schlecht an das System angepasst sind, kann es sein, dass eine Partition voll ist und auf einer anderen Partition noch viel freier Platz verfügbar ist. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass separate Partitionen - vor allem für wichtige Mount-Pfade wie /usr/ oder /var/ - es häufig notwendig machen, während des Bootens ein initramfs zu benutzen, welches diese Partitionen vor der Ausführung anderer Boot-Skripte mountet. Das ist aber nicht immer notwendig und hängt vom Einzelfall ab.

Weiterhin gibt es ein Limit von maximal 15 Partitionen für SCSI- und SATA-Datenträger, es sei denn, der Datenträger nutzt GPT-Labels.

Was ist mit dem Swap-Speicher?

Die perfekte Größe für eine Swap-Partition gibt es nicht. Der Zweck von Swap-Speicher es ist Festplattenspeicherplatz für den Kernel bereitzuhalten, wenn der interne Speicher (RAM) knapp wird. Der Swap-Speicher erlaubt dem Kernel Speicherseiten auf die vermutlich nicht bald zugegriffen wird auf die Platte auszulagern (Swap oder Page-Out) um Arbeitsspeicher freizumachen. Wird der Speicherinhalt plötzlich benötigt, müssen diese Speicherseiten (Pages) wieder zurück in den Arbeitsspeicher geladen werden (Page-In), dies dauert eine Weile (da Festplatten verglichen mit Arbeitsspeicher sehr langsam sind).

Wenn auf dem System keine Speicherintensiven Anwendungen ausgeführt werden oder das System viel Speicher zur Verfügung hat, benötigt es vermutlich nicht viel Swap-Speicher. Allerdings wird der Swap-Speicher ebenfalls dazu verwendet, den gesamten Speicherinhalt im Ruhezustand (Hibernation) aufzunehmen. Wenn das System den Ruhezustand benötigt, brauchen Sie daher einen größeren Swap-Speicher. Häufig muss dieser mindestens so groß sein, wie der im System installierte Arbeitsspeicher.


Was ist die BIOS Boot-Partition?

Eine BIOS Boot-Partition ist eine sehr kleine Partition (1 bis 2 MB), in der Bootloader wie GRUB2 zusätzliche Daten ablegen können, die nicht in den zugeordneten Speicher passen (einige hundert Bytes im Fall des MBR) und die nirgendwo anders gespeichert werden können.

Solche Partitionen sind nicht immer notwendig, aber in Anbetracht des geringen Platzverbrauchs und der Schwierigkeiten, die wir ansonsten mit der Dokumentation einer Fülle unterschiedlicher Partitionierungen hätten, ist es in jedem Fall empfehlenswert, sie zu erstellen.

Der Vollständigkeit wegen: Die BIOS Boot-Partition ist erforderlich, wenn ein GPT Partitions-Layout verwendet wird mit GRUB2 im PC/BIOS Modus. Sie ist nicht erforderlich, wenn im EFI/UEFI Modus gebootet wird.

Standard: Partitionieren mit parted

In diesem Kapitel verwenden wir das Partitions-Layout, das bereits früher erwähnt wurde:

Partition Beschreibung
/dev/sda1 BIOS boot partition
/dev/sda2 Boot partition
/dev/sda3 Swap partition
/dev/sda4 Root partition

Ändern Sie das Partitions-Layout Ihren persönlichen Vorstellungen entsprechend.

Anzeigen des Partitions-Layouts

Die Anwendung parted bietet zur Partitionierung der Festplatten ein einfaches Interface und unterstützt sehr große Partitionen (größer als 2 TB). Starten Sie parted mit der Festplatte (in unserem Beispiel verwenden wir /dev/sda). Es wird empfohlen, parted zu bitten, die optimale Ausrichtung der Partitionen zu verwenden:

root #parted -a optimal /dev/sda
GNU Parted 2.3
Using /dev/sda
Welcome to GNU Parted! Type 'help' to view a list of commands.

Ausrichtung bedeutet, dass Partitionen an bekannten Grenzen innerhalb der Festplatte beginnen. Dies soll sicherstellen dass Vorgänge auf der Festplatte von der Betriebssystemebene (Abruf von Speicherseiten von der Festplatte) die geringste Anzahl an internen Festplatten-Operationen verwenden. Falsch ausgerichtete Partitionen könnten es erfordern, dass die Festplatte zwei anstelle von einer Speicherseite abrufen muss, obwohl das Betriebssystem nur eine Speicherseite anfordert.

Um alle Optionen die von parted unterstützt werden herauszubekommen, tippen Sie help und drücken die Eingabetaste.

GPT Label einstellen

Die meisten Festplatten auf den x86 oder amd64 Architekturen tragen standradmäßig ein msdos Label. Mit parted lautet der Befehl zum Setzten eines GPT Labels auf eine Festplatte mklabel gpt:

Warnung
Eine Änderung des Partitions-Typs löscht alle Partitionen von der Festplatte. Alle Daten auf der Festplatte gehen dabei verloren.
(parted)mklabel gpt

Damit die Festplatte ein MBR Layout nutzt, verwenden Sie mklabel msdos.

Löschen aller Partitionen

Wenn das noch nicht erledigt ist (z.B. durch eine mklabel Operation weiter oben, oder weil die Festplatte frisch formatiert ist), löschen Sie zuerst alle vorhandenen Partitionen von der Festplatte. Geben Sie print ein, um die aktuell vorhandenen Partitionen anzuzeigen und rm <N>, wobei <N> die Nummer der zu löschenden Partition ist.

(parted)rm 2

Tun Sie dasselbe für alle anderen Partition, die nicht benötigt werden. Achten Sie aber darauf, hier keine Fehler zu machen - parted führt die Änderungen sofort aus (im Gegensatz zu fdisk, das Änderungen nicht sofort ausführt, und einem Anwender so ein "undo" vor dem Speichern der Änderungen oder dem Beenden von fdisk ermöglicht).

Partition erstellen

Jetzt wird parted verwendet, um die Partitionen mit folgender Konfiguration zu erstellen:

  • Den zu verwendenden Partitionstyp. Dieser ist in der Regel primär. Wenn das msdos Partitions-Label verwendet wird denken Sie daran, dass es nicht mehr als 4 primäre Partitionen geben kann. Wenn mehr als 4 Partitionen benötigt werden, muss eine der ersten vier Partitionen erweitert sein. In dieser lassen sich weite Partitionen anlegen, die vom Typ logisch sind.
  • Der Startpunkt einer Partition (kann ausgedrückt werden in MB, GB, ...)
  • Der Endpunkt der Partition (kann ausgedrückt werden in MB, GB, ...)

Zuerst sagen Sie parted, dass die Größeneinheit, in der wir arbeiten, Megabyte ist (eigentlich Mebibyte, abgekürzt mit MiB, das die "Standard"-Notation ist. Wir werden im Text aber dennoch durchgängig MB verwenden, weil es viel gebräuchlicher ist):

(parted)unit mib

Erstellen Sie jetzt eine 2 MB Partition, die später vom Bootloader GRUB2 verwendet wird. Verwenden Sie den Befehl mkpart dazu und weisen Sie parted an, den Startpunkt bei 1 MB und den Endpunkt bei 3 MB zu setzen (dies erstellt eine Partition der Größe 2 MB).

(parted)mkpart primary 1 3
(parted)name 1 grub
(parted)set 1 bios_grub on
(parted)print
Model: Virtio Block Device (virtblk)
Disk /dev/sda: 20480MiB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: gpt
  
Number   Start      End      Size     File system  Name   Flags
 1       1.00MiB    3.00MiB  2.00MiB               grub   bios_grub

Machen Sie das Gleiche für die Boot Partition (128 MB), Swap Partition (im Beispiel 512 MB) und der Root Partition, die die verbleibende Festplatte umspannt (für das die Endmarke als -1 anzugeben ist; Dies bedeutet das Ende der Festplatte minus ein MB, was das Weiteste ist bis wohin eine Partition gehen kann).

(parted)mkpart primary 3 131
(parted)name 2 boot
(parted)mkpart primary 131 643
(parted)name 3 swap
(parted)mkpart primary 643 -1
(parted)name 4 rootfs

Wenn Sie das UEFI Interface zum Booten des Systems nutzen (anstelle des BIOS), kennzeichnen Sie die Boot Partition als EFI System-Partition. Parted macht das automatisch, wenn die boot Option auf eine Partition angewendet wird:

(parted)set 2 boot on

Das Endergebnis sieht so aus:

(parted)print
Model: Virtio Block Device (virtblk)
Disk /dev/sda: 20480MiB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: gpt
  
Number   Start      End      Size     File system  Name   Flags
 1       1.00MiB    3.00MiB  2.00MiB               grub   bios_grub
 2       3.00MiB    131MiB   128MiB                boot   boot
 3       131MiB     643MiB   512MiB                swap
 4       643MiB     20479MiB 19836MiB              rootfs
Notiz
Bei einer UEFI Installation würden die boot- und esp-Flags bei der Boot-Partition auftauchen.

Verwenden Sie den Befehl quit um parted zu beenden.

Alternative: Partitionieren mit fdisk

Notiz
Obwohl das aktuelle fdisk GPT unterstützen sollte hat sich gezeigt, dass damit immer noch einige Probleme bestehen. In der Anweisung unten wird davon ausgegangen, dass das verwendete Partitions-Layout MBR ist.

Die folgenden Teile erklären wie das Beispiel Partitions-Layout mit fdisk zu erstellen ist. Das Beispiel Partitions-Layout wurde bereits früher erwähnt:

Partition Beschreibung
/dev/sda1 BIOS Boot Partition
/dev/sda2 Boot Partition
/dev/sda3 Swap Partition
/dev/sda4 Root Partition

Ändern Sie das Partitions-Layout Ihren Vorstellungen entsprechen ab.

Anzeigen des Partitions-Layouts

fdisk ist ein beliebtes und leistungsstarkes Tool zum Aufteilen eine Festplatte in Partitionen. Starten Sie fdisk mit der Festplatte (in unserem Beispiel verwenden wir /dev/sda):

root #fdisk /dev/sda
Notiz
Um GPT Unterstützung zu verwenden fügen sie -t gpt hinzu. Es ist für den Fall dass das Standard-Verhalten der aktuelleren Entwicklung in fdisk auf MBR umgestellt wird empfehlenswert, die Ausgabe von fdisk gründlich zu untersuchen. Die verbleibenden Anweisungen gehen von einem MBR Layout aus.

Verwenden Sie die p-Taste, um die aktuelle Konfiguration der Partitionen anzuzeigen:

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

Diese Festplatte beherbergt sieben Linux Dateisysteme (jedes mit einer dazugehörigen Partition gelistet als "Linux") und auch eine Swap Partition (gelistet als "Linux swap").

Löschen aller Partitionen

Löschen Sie zuerst alle existierenden Partitionen von der Festplatte. Drücken Sie d um eine Partition zu löschen. Zum Löschen einer vorhandenen Partition /dev/sda1:

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

Die Löschung der Partition ist nun geplant. Sie taucht nicht länger auf wenn die Liste der der Partitionen ausgegeben wird (p), aber sie wird nicht gelöscht solange die Änderungen nicht gespeichert wurden. Dies erlaubt dem Benutzer die Operation abzubrechen, falls ein Fehler passiert ist - in diesem Fall drücken Sie umgehend q gefolgt von Enter und die Partition wird nicht gelöscht.

Drücken Sie wiederholt p um die Partitionsliste anzuzeigen gefolgt von d und der Nummer der zu löschenden Patrition. Schließlich wird die Partitionstabelle leer sein:

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

Jetzt, da die Partitionstabelle im Speicher leer ist, sind wir bereit die Partitionen zu erstellen.

BIOS Boot Partition erstellen

Erstellen Sie zunächst eine sehr kleine BIOS Boot Partition. Drücken Sie n für neue Partition, dann p für primäre Partition, gefolgt von 1 um die erste primäre Partition zu erstellen. Wenn Sie aufgefordert werden den ersten Sektor einzugeben, stellen Sie sicher dass die Partition bei 2048 beginnt (dies wird für den Bootloader benötigt) und drücken Sie Enter. Wenn Sie nach dem letzten Sektor gefragt werden geben Sie +2M ein, um eine 2 MB große Partition zu erstellen:

Notiz
Der Beginn bei Sektor 2048 ist eine Absicherung im Falle, dass der Bootloader diese Partition nicht für deren Nutzung erkennt.
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

Kennzeichnen Sie die Partition für die UEFI Zwecke:

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)
Notiz
Von der Nutzung des UEFI zusammen mit dem MBR Partition-Layout raten wir ab. Wenn ein UEFI-fähiges System verwendet wird, nutzen Sie bitte das GPT-Layout.

Boot Partition erstellen

Erstellen Sie nun eine kleine Boot Partition. Drücken Sie n für neue Partition, dann p für primäre Partition, gefolgt von 2 um die zweite Primäre Partition zu erstellen. Wenn Sie aufgefordert werden den ersten Sektor einzugeben, bestätigen Sie die Voreinstellung durch Enter. Wenn Sie nach dem letzten Sektor gefragt werden geben Sie +128M ein, um eine 128 MB große Partition zu erstellen:

Command (m for help):n
Command action
  e   extended
  p   primary partition (1-4)
p
Partition number (1-4): 2
First sector (5198-10486533532, default 5198): (Hit enter)
Last sector, +sectors +size{M,K,G} (4096-10486533532, default 10486533532): +128M

Wenn Sie nun p drücken, wird die folgende Partitionstabelle angezeigt:

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

Drücken Sie a um das Boot-Flag der Partition zu aktivieren und wählen Sie 2. Achten Sie darauf, dass nach dem nochmaligen Drücken von p ein * in der "Boot"-Spalte platziert ist.

Swap Partition erstellen

Um die Swap Partition zu erstellen, drücken Sie n für neue Partition, dann p für primäre Partition und schließlich 3 um die dritte primäre Partition /dev/sda3 zu erstellen. Wenn Sie aufgefordert werden den ersten Sektor einzugeben, bestätigen Sie die Voreinstellung durch Enter. Wenn Sie nach dem letzten Sektor gefragt werden geben Sie +512M ein (oder jede andere Größe die Sie als Swap-Speicherplatz benötigen), um eine 512 MB große Partition zu erstellen.

Nachdem dies erledigt ist, drücken Sie t um den Partitionstyp einzustellen, 3 um die gerade erzeugte Partition auszuwählen und geben Sie 82 ein um den Partitionstyp auf "Linux Swap" zu setzen.

Root Partition erstellen

Um schließlich die Root-Partition zu erstellen, drücken Sie ein weiteres Mal n um eine neue Partition zu erstellen und p für primäre Partition. Drücken Sie 4 um die vierte primäre Partition /dev/sda4 zu erstellen. Wenn Sie aufgefordert werden den ersten Sektor einzugeben, bestätigen Sie die Voreinstellung durch Enter. Wenn Sie nach dem letzten Sektor gefragt werden bestätigen Sie nochmals die Voreinstellung durch Enter, um den bisher noch frei verbliebenen restlichen Festplattenanteil dafür zu verwenden. Nachdem Sie diese Schritte abgeschlossen haben, sollte die Eingabe von p eine Partitionstabelle ausgeben, die der folgenden ähnlich sehen sollte:

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

Partitions-Layout speichern

Um die Partitionstabelle zu speichern und fdisk zu beenden, drücken Sie w.

Command (m for help):w

Nachdem die Partitionen erstellt wurden, ist es jetzt Zeit, Dateisysteme darauf anzulegen.



Erstellen von Dateisystemen

Einleitung

Nachdem die Partitionen angelegt wurden, ist es an der Zeit, Dateisysteme darauf anzulegen. Im nächsten Abschnitt werden die unterschiedlichen Dateisysteme beschrieben, die Linux unterstützt. Leser, die bereits wissen, welches Dateisystem sie verwenden wollen, können bei Dateisystem auf einer Partition anlegen fortfahren. Alle anderen sollten weiterlesen, um mehr über die verfügbaren Dateisysteme zu erfahren ...

Dateisysteme

Mehrere Dateisysteme sind verfügbar. Einige davon gelten als stabil auf der x86 Architektur. Es ist ratsam, sich über das Dateisystem und dessen Unterstützungsgrad zu informieren, bevor Sie sich für wichtige Partitionen für ein eher experimentelles Dateisystem entscheiden.

btrfs
A next generation filesystem that provides many advanced features such as snapshotting, self-healing through checksums, transparent compression, subvolumes and integrated RAID. A few distributions have begun to ship it as an out-of-the-box option, but it is not production ready. Reports of filesystem corruption are common. Its developers urge people to run the latest kernel version for safety because the older ones have known problems. This has been the case for years and it is too early to tell if things have changed. Fixes for corruption issues are rarely backported to older kernels. Proceed with caution when using this filesystem!
ext2
Das ist das erprobte und wahre Linux Dateisystem aber es hat kein Metadaten-Journaling. Dies bedeutet, dass normale ext2 Dateisystemüberprüfungen beim Systemstart ziemlich zeitaufwändig sein können. Mittlerweile gibt es eine gute Auswahl an Journaling-Dateisystemen, die sehr schnell auf Konsistenz überprüft werden können und deshalb ihren Nicht-Journaling-Ausführungen im Allgemeinen bevorzugt werden. Journaling-Dateisysteme verhindern lange Verzögerungen wenn das System gebootet ist und es passiert, dass das Dateisystem in einem inkonsistenten Zustand ist.
ext3
Die Journaling-Version des Dateisystems ext2. Es bietet Metadaten-Journaling für schnelle Wiederherstellung zusätzlich zu anderen Journaling-Modi wie Full-Data- und Ordered-Data-Journaling. Es verwendet einen H-Baum (Htree) Index der hohe Leistung in fast allen Situationen ermöglicht. Kurz gesagt, ext3 ist ein sehr gutes und verlässliches Dateisystem.
ext4
Ursprünglich als Abspaltung von ext3 entstanden, bringt ext4 neue Funktionen, Leistungsverbesserungen und den Wegfall der Größenbeschränkungen durch moderate Änderungen des On-Disk-Formats. Es kann Datenträger mit bis zu 1 EB und mit Dateigrößen von bis zu 16 TB umspannen. Anstelle der klassischen ext2/3 Bitmap-Block-Allokation nutzt ext4 Extents, die die Performance bei großen Dateien verbessern und Fragmentierung reduzieren. ext4 bietet zusätzlich ausgereiftere Block-Allokation-Algorithmen (Zeitverzögerte Allokation und Mehrfache Preallokation), die dem Dateisystemtreiber mehrere Möglichen bieten das Layout der Daten auf der Festplatte zu optimieren. Es ist das empfohlene Allzweck-Dateisystem für jede Plattform.
f2fs
The Flash-Friendly File System was originally created by Samsung for the use with NAND flash memory. As of Q2, 2016, this filesystem is still considered immature, but it is a decent choice when installing Gentoo to microSD cards, USB drives, or other flash-based storage devices.
JFS
Das Hochleistungs-Journaling-Dateisystem von IBM. JFS ist ein schlankes, schnelles und verlässliches B+-Baum basiertes Dateisystem mit guter Performance unter verschiedensten Gegebenheiten.
ReiserFS
Ein B+-Baum basiertes Journaling-Dateisystem mit einer guten Allgemeinleistung, besonders im Umgang mit winzigen Dateien für den Preis von mehreren CPU-Zyklen. ReiserFS scheint weniger gewartet zu werden als andere Dateisysteme.
XFS
Ein Dateisystem mit Metadaten-Journaling, das mit einer Reihe robuster Fähigkeiten daherkommt und für Skalierbarkeit optimiert ist. XFS scheint gegenüber unterschiedlichen Hardwareproblemen weniger Fehlertolerant zu sein.
vfat
Ebenfalls als FAT32 bekannt, wird es von Linux unterstützt, aber unterstützt selbst keine Berechtigungseinstellungen. Es wird vor allem aus Kompatibilitätsgründen zu anderen Betriebssystemen (hauptsächlich Microsoft Windows) verwendet. vfat ist zudem eine Notwendigkeit für manche Systemfirmware (wie UEFI).
NTFS
This "New Technology" filesystem is the flagship filesystem of Microsoft Windows. Similar to vfat above it does not store permission settings or extended attributes necessary for BSD or Linux to function properly, therefore it cannot be used as a root filesystem. It should only be used for interoperability with Microsoft Windows systems (note the emphasis on only).

Bei der Verwendung von ext2, ext3 oder ext4 auf kleinen Partitionen (kleiner als 8 GB), sollte das Dateisystem mit den passenden Optionen erstellt werden, um genügend Inodes zu reservieren. Die Anwendung mke2fs (mkfs.ext2) verwendet die "bytes-per-inode"-Einstellung um zu berechnen wie viele Inodes eine Dateisystem haben sollte. Auf kleineren Partitionen ist es ratsam die berechnete Anzahl der Inodes zu erhöhen.

Bei ext2, ext3 und ext4 kann dies mit einem der folgenden Befehle erfolgen:

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

Dies vervierfacht die Zahl der Inodes für ein angegebenes Dateisystem in der Regel, da es dessen "bytes-per-inode" (Bytes pro Inode) von 16 kB auf 4 kB pro Inode reduziert. Durch die Angabe des Verhältnisses kann dies sogar weiter optimiert werden:

root #mkfs.ext2 -i <ratio> /dev/<device>

Dateisystem auf einer Partition anlegen

Dateisysteme können mit Hilfe von Programmen auf einer Partition oder auf einem Datenträger angelegt werden. Die folgende Tabelle zeigt, welchen Befehl Sie für welches Dateisystem benötigen. Um weitere Informationen zu einem Dateisystem zu erhalten, können Sie auf den Namen des Dateisystems klicken.

Dateisystem Befehl zum Anlegen Teil der Minimal CD? Gentoo Paket
btrfs mkfs.btrfs Yes sys-fs/btrfs-progs
ext2 mkfs.ext2 Yes sys-fs/e2fsprogs
ext3 mkfs.ext3 Yes sys-fs/e2fsprogs
ext4 mkfs.ext4 Yes sys-fs/e2fsprogs
f2fs mkfs.f2fs Yes sys-fs/f2fs-tools
jfs mkfs.jfs Yes sys-fs/jfsutils
reiserfs mkfs.reiserfs Yes sys-fs/reiserfsprogs
xfs mkfs.xfs Yes sys-fs/xfsprogs
vfat mkfs.vfat Yes sys-fs/dosfstools
NTFS mkfs.ntfs Yes sys-fs/ntfs3g

Um beispielsweise die Boot-Partition (/dev/sda2) mit ext2 und die root-Partition (/dev/sda4) mit ext4 zu formatieren (wie in der Beispiel-Partitionsstruktur), würde man folgende Befehle verwenden:

root #mkfs.ext2 /dev/sda2
root #mkfs.ext4 /dev/sda4

Erzeugen Sie nun die Dateisysteme auf den zuvor erzeugten Partitionen (oder logischen Laufwerken).

Aktivieren der Swap-Partition

mkswap ist der Befehl der verwendet wird um Swap-Partitionen zu initialisieren:

root #mkswap /dev/sda3

Zur Aktivierung der Swap-Partition verwenden Sie swapon:

root #swapon /dev/sda3

Erzeugen und aktivieren Sie jetzt die Swap-Partition mit den oben genannten Befehlen.

Einhängen der Root-Partition

Nun, da die Partitionen initialisiert sind und ein Dateisystem beinhalten, ist es an der Zeit, diese einzuhängen. Verwenden Sie den Befehl mount, aber vergessen Sie nicht die notwendigen Einhänge-Verzeichnisse für jede Partition zu erzeugen. Als Beispiel hängen wir die Root-Partition ein:

root #mount /dev/sda4 /mnt/gentoo
Notiz
Wenn sich /tmp/ auf einer separaten Partition befinden muss, ändern Sie die Berechtigungen nach dem Einhängen:
root #chmod 1777 /mnt/gentoo/tmp
Dies gilt ebenfalls für /var/tmp.

In der Anleitung wird später das Dateisystem proc (eine virtuelle Schnittstelle zum Kernel) zusammen mit anderen Kernel Pseudo-Dateisystemen eingehängt. Zunächst installieren wir jedoch die Gentoo Installationsdateien.