This is Gentoo's testing wiki. It is a non-operational environment and its textual content is outdated.
Please visit our production wiki at https://wiki.gentoo.org
Handbook:MIPS/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, приступите 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.
Вышеназванные 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
Несмотря на то, что теоретически возможно использовать весь диск для размещения системы Linux, это почти никогда не делается на практике. Вместо этого, блочное устройство разбивается на меньшие, более управляемые блочные устройства. Они называются разделами.
Разрабатываем схему разделов
Сколько разделов и насколько большие?
The number of partitions is highly dependent on the environment. For instance, if there are lots of users, then it is advised to have /home/ separate as it increases security and makes backups easier. If Gentoo is being installed to perform as a mail server, then /var/ should be separate as all mails are stored inside /var/. A good choice of filesystem will then maximize the performance. Game servers will have a separate /opt/ as most gaming servers are installed there. The reason is similar for the /home/ directory: security and backups. In most situations, /usr/ is to be kept big: not only will it contain the majority of applications, it typically also hosts the Gentoo ebuild repository (by default located at /usr/portage) which already takes around 650 MiB. This disk space estimate excludes the packages/ and distfiles/ directories that are generally stored within this ebuild repository.
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 кончится "вдруг" 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 read-only (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 отсутствием 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 скрипты. 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, когда оперативная память (ОЗУ) сильно используется. Пространство подкачки позволяет ядру переносить страницы памяти, которые, скорее всего, не будут использоваться в ближайшее время, на диск (что называется swap, или page-out), освобождая память. 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, если сравнивать их с оперативной памятью).
Если на этой 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.
Использование fdisk
SGI машины: Создание метки диска SGI
All disks in an SGI System require an SGI Disk Label, which serves a similar function as Sun & MS-DOS disklabels -- It stores information about the disk partitions. Creating a new SGI Disk Label will create two special partitions on the disk:
- SGI Volume Header (9th partition): This partition is important. It is where the bootloader will reside, and in some cases, it will also contain the kernel images.
- SGI Volume (11th partition): This partition is similar in purpose to the Sun Disklabel's third partition of "Whole Disk". This partition spans the entire disk, and should be left untouched. It serves no special purpose other than to assist the PROM in some undocumented fashion (or it is used by IRIX in some way).
The SGI Volume Header must begin at cylinder 0. Failure to do so means a failure to boot from the disk.
The following is an example excerpt from an fdisk session. Read and tailor it to personal preference...
root #fdisk /dev/sdaПереключитесь в экспертный режим:
Command (m for help):xWith m the full menu of options is displayed:
Expert command (m for help):mCommand action b move beginning of data in a partition c change number of cylinders d print the raw data in the partition table e list extended partitions f fix partition order g create an IRIX (SGI) partition table h change number of heads m print this menu p print the partition table q quit without saving changes r return to main menu s change number of sectors/track v verify the partition table w write table to disk and exit
Build an SGI disk label:
Expert command (m for help):gBuilding a new SGI disklabel. Changes will remain in memory only, until you decide to write them. After that, of course, the previous content will be irrecoverably lost.
Вернитесь в главное меню:
Expert command (m for help):rTake a look at the current partition layout:
Command (m for help):pDisk /dev/sda (SGI disk label): 64 heads, 32 sectors, 17482 cylinders Units = cylinders of 2048 * 512 bytes ----- partitions ----- Pt# Device Info Start End Sectors Id System 9: /dev/sda1 0 4 10240 0 SGI volhdr 11: /dev/sda2 0 17481 35803136 6 SGI volume ----- Bootinfo ----- Bootfile: /unix ----- Directory Entries -----
If the disk already has an existing SGI Disklabel, then fdisk will not allow the creation of a new label. There are two ways around this. One is to create a Sun or MS-DOS disklabel, write the changes to disk, and restart fdisk. The second is to overwrite the partition table with null data via the following command:
dd if=/dev/zero of=/dev/sda bs=512 count=1Resizing the SGI volume header
This step is often needed, due to a bug in fdisk. For some reason, the volume header isn't created correctly, the end result being it starts and ends on cylinder 0. This prevents multiple partitions from being created. To get around this issue... read on.
Now that an SGI Disklabel is created, partitions may now be defined. In the above example, there are already two partitions defined. These are the special partitions mentioned above and should not normally be altered. However, for installing Gentoo, we'll need to load a bootloader, and possibly multiple kernel images (depending on system type) directly into the volume header. The volume header itself can hold up to eight images of any size, with each image allowed eight-character names.
The process of making the volume header larger isn't exactly straight-forward; there's a bit of a trick to it. One cannot simply delete and re-add the volume header due to odd fdisk behavior. In the example provided below, we'll create a 50MB Volume header in conjunction with a 50MB /boot/ partition. The actual layout of a disk may vary, but this is for illustrative purposes only.
Создайте новый раздел:
Command (m for help):nPartition number (1-16): 1 First cylinder (5-8682, default 5): 51 Last cylinder (51-8682, default 8682): 101
Notice how fdisk only allows Partition #1 to be re-created starting at a minimum of cylinder 5? If we attempted to delete & re-create the SGI Volume Header this way, this is the same issue we would have encountered. In our example, we want /boot/ to be 50MB, so we start it at cylinder 51 (the Volume Header needs to start at cylinder 0, remember?), and set its ending cylinder to 101, which will roughly be 50MB (+/- 1-5MB).
Удалите раздел:
Command (m for help):dPartition number (1-16): 9
Теперь, создайте его снова:
Command (m for help):nPartition number (1-16): 9 First cylinder (0-50, default 0): 0 Last cylinder (0-50, default 50): 50
If unsure how to use fdisk have a look down further at the instructions for partitioning on Cobalts. The concepts are exactly the same -- just remember to leave the volume header and whole disk partitions alone.
Once this is done, create the rest of your partitions as needed. After all the partitions are laid out, make sure to set the partition ID of the swap partition to 82, which is Linux Swap. By default, it will be 83, Linux Native.
Partitioning Cobalt drives
On Cobalt machines, the BOOTROM expects to see a MS-DOS MBR, so partitioning the drive is relatively straightforward -- in fact, it's done the same way as done for an Intel x86 machine. However there are some things you need to bear in mind.
- Cobalt firmware will expect /dev/sda1 to be a Linux partition formatted EXT2 Revision 0. EXT2 Revision 1 partitions will NOT WORK! (The Cobalt BOOTROM only understands EXT2r0)
- The above said partition must contain a gzipped ELF image, vmlinux.gz in the root of that partition, which it loads as the kernel
For that reason, it is recommended to create a ~20MB /boot/ partition formatted EXT2r0 upon which to install CoLo & kernels. This allows the user to run a modern filesystem (EXT3 or ReiserFS) for the root filesystem.
In the example, it is assumed that /dev/sda1 is created to mount later as a /boot/ partition. To make this /, keep the PROM's expectations in mind.
So, continuing on... To create the partitions type fdisk /dev/sda at the prompt. The main commands to know are these:
o: Wipe out old partition table, starting with an empty MS-DOS partition table
n: New Partition
t: Change Partition Type
Use type 82 for Linux Swap, 83 for Linux FS
d: Delete a partition
p: Display (print) Partition Table
q: Quit -- leaving old partition table as is.
w: Quit -- writing partition table in the process.
root #fdisk /dev/sdaThe number of cylinders for this disk is set to 19870. There is nothing wrong with that, but this is larger than 1024, and could in certain setups cause problems with: 1) software that runs at boot time (e.g., old versions of LILO) 2) booting and partitioning software from other OSs (e.g., DOS FDISK, OS/2 FDISK)
Start by clearing out any existing partitions:
Command (m for help):oBuilding a new DOS disklabel. Changes will remain in memory only, until you decide to write them. After that, of course, the previous content won't be recoverable. The number of cylinders for this disk is set to 19870. There is nothing wrong with that, but this is larger than 1024, and could in certain setups cause problems with: 1) software that runs at boot time (e.g., old versions of LILO) 2) booting and partitioning software from other OSs (e.g., DOS FDISK, OS/2 FDISK) Warning: invalid flag 0x0000 of partition table 4 will be corrected by w(rite)
Now verify the partition table is empty using the p command:
Command (m for help):pDisk /dev/sda: 10.2 GB, 10254827520 bytes 16 heads, 63 sectors/track, 19870 cylinders Units = cylinders of 1008 * 512 = 516096 bytes Device Boot Start End Blocks Id System
Создайте раздел /boot:
Command (m for help):nCommand action e extended p primary partition (1-4) p Partition number (1-4): 1 First cylinder (1-19870, default 1): Last cylinder or +size or +sizeM or +sizeK (1-19870, default 19870): +20M
When printing the partitions, notice the newly created one:
Command (m for help):pDisk /dev/sda: 10.2 GB, 10254827520 bytes 16 heads, 63 sectors/track, 19870 cylinders Units = cylinders of 1008 * 512 = 516096 bytes Device Boot Start End Blocks Id System /dev/sda1 1 40 20128+ 83 Linux
Let's now create an extended partition that covers the remainder of the disk. In that extended partition, we'll create the rest (logical partitions):
Command (m for help):nCommand action e extended p primary partition (1-4) e Partition number (1-4): 2 First cylinder (41-19870, default 41): Using default value 41 Last cylinder or +size or +sizeM or +sizeK (41-19870, default 19870): Using default value 19870
Now we create the / partition, /usr, /var, et.
Command (m for help):nCommand action l logical (5 or over) p primary partition (1-4) l First cylinder (41-19870, default 41):<Press ENTER> Using default value 41 Last cylinder or +size or +sizeM or +sizeK (41-19870, default 19870): +500M
Repeat this as needed.
Last but not least, the swap space. It is recommended to have at least 250MB swap, preferrably 1GB:
Command (m for help):nCommand action l logical (5 or over) p primary partition (1-4) l First cylinder (17294-19870, default 17294): <Press ENTER> Using default value 17294 Last cylinder or +size or +sizeM or +sizeK (1011-19870, default 19870): <Press ENTER> Using default value 19870
When checking the partition table, everything should be ready - one thing notwithstanding.
Command (m for help):pDisk /dev/sda: 10.2 GB, 10254827520 bytes 16 heads, 63 sectors/track, 19870 cylinders Units = cylinders of 1008 * 512 = 516096 bytes Device Boot Start End Blocks ID System /dev/sda1 1 21 10552+ 83 Linux /dev/sda2 22 19870 10003896 5 Extended /dev/sda5 22 1037 512032+ 83 Linux /dev/sda6 1038 5101 2048224+ 83 Linux /dev/sda7 5102 9165 2048224+ 83 Linux /dev/sda8 9166 13229 2048224+ 83 Linux /dev/sda9 13230 17293 2048224+ 83 Linux /dev/sda10 17294 19870 1298776+ 83 Linux
Notice how #10, the swap partition is still type 83? Let's change that to the proper type:
Command (m for help):tPartition number (1-10): 10 Hex code (type L to list codes): 82 Changed system type of partition 10 to 82 (Linux swap)
Проверьте:
Command (m for help):pDisk /dev/sda: 10.2 GB, 10254827520 bytes 16 heads, 63 sectors/track, 19870 cylinders Units = cylinders of 1008 * 512 = 516096 bytes Device Boot Start End Blocks ID System /dev/sda1 1 21 10552+ 83 Linux /dev/sda2 22 19870 10003896 5 Extended /dev/sda5 22 1037 512032+ 83 Linux /dev/sda6 1038 5101 2048224+ 83 Linux /dev/sda7 5102 9165 2048224+ 83 Linux /dev/sda8 9166 13229 2048224+ 83 Linux /dev/sda9 13230 17293 2048224+ 83 Linux /dev/sda10 17294 19870 1298776+ 82 Linux Swap
We write out the new partition table:
Command (m for help):wThe partition table has been altered! Calling ioctl() to re-read partition table. Syncing disks.
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 файловых системах...
Файловые системы
На выбор доступно несколько файловых систем. Некоторые из них считаются стабильными на архитектуре mips. Рекомендуется прочитать информацию о файловых системах и об их состоянии поддержки перед тем, как выбирать экспериментальные для важных разделов.
- btrfs
- Файловая система следующего поколения, обеспечивающая множество дополнительных функций, таких как мгновенные снимки, самовосстановление с помощью контрольных сумм, прозрачной компрессии, субтомов и интегрированным RAID. Некоторые дистрибутивы начали предлагать ее из коробки, но она еще не готова к использованию в промышленной среде. Общедоступны отчеты об ошибках в файловой системе. Ее разработчики призывают людей для безопасности использовать последнюю версию ядра, для решения уже известных проблем. Она разрабатывается уже много лет и пока далеко до завершения. Исправления иногда портируются в более старые версии ядра. Используйте с осторожностью эту файловую систему!
- 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 на основе флэш.
- 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 не журналируемыми системами. Журналирование файловой системы позволяет избежать долгих задержек при загрузке системы и так же избежать ее неустойчивого состояния.
- ext3
- Журналируемая версия файловой системы ext2, обеспечение журналирования метаданных для быстрого восстановления в дополнение к другим режимам журналирования, таким как журналирование всех данных и упорядоченных данных.
- ext4
- Изначально созданная как ответвление от ext3, ext4 приносит новые возможности, повышение производительности и устранение ограничений на размер раздела на диске. Она может быть размером до 1 ЭБ и максимальный размер файла 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 (задержка распределения и мультиблочное распределение) дающие драйверу файловой системы больше возможностей по оптимизации размещения данных на диске. Ext4 рекомендуется как универсальная файловая система для всех платформ.
- JFS
- Высокопроизводительная журналируемая файловая система от IBM. JFS это легкая, быстрая и надежная файловая система, основанная на B+tree с хорошей производительностью в различных условиях.
- ReiserFS
- Основаная на B+tree журналируемая файловая система имеющая хорошую общую производительность, особенно при работе с множеством мелких файлов cost of more CPU cycles. ReiserFS, по видимому, менее поддерживаемая, чем другие файловые системы.
- XFS
- Файловая система с журналированием метаданных, которая поставляется с мощным набором функций и оптимизирована для масштабируемости. XFS, кажется, менее снисходительно относится к различным аппаратным проблемам.
- vfat
- Так же известна как FAT32, поддерживается Linux, но без поддержки каких-либо настроек разрешений. В основном используется для взаимодействия с другими операционными системами (в основном Microsoft Windows), но также необходима при использовании некоторых системных прошивок (например UEFI).
- NTFS
- Эта файловая система (New Technology Filesystem) считается флагманской файловой системой от Microsoft Windows. Как и vfat она не сохраняет настройки разрешений и расширенные атрибуты, необходимые для BSD или Linux для нормальной работы, поэтому она не может быть использована как корневая файловая система. Её необходимо использовать только для взаимодействия с Microsoft Windows компьютерами (обратите внимание на акцент слова только).
При использовании ext2, ext3 или ext4 на малых разделах (менее 8 Гб) файловая система должна быть создана с надлежащими опциями резервирования достаточного количества inodes. Приложение mke2fs (mkfs.ext2) использует настройки "bytes-per-inode" для вычисления сколько inodes должна иметь файловая система. На небольших системах рекомендуется увеличивать расчетное количество inodes.
Для ext2 это может быть сделано следующей командой:
root #mkfs.ext2 -T small /dev/<device>Для ext3 и ext4 добавьте опцию -j для разрешения журналирования:
root #mkfs.ext2 -j -T small /dev/<device>Как правило необходимо увеличивать в четыре раза количество inodes для таких систем, снижая "bytes-per-inode" с одного на 16kB до одного на 4kB. Это может быть настроено далее с помощью рейтинга:
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 | На установочном 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 сделать загрузочный раздел (/dev/sda1) в ext2 и корневой раздел (/dev/sda5) в ext4 при использовании структуры разделов из примера, используются следующие команды:
root #mkfs.ext2 /dev/sda1root #mkfs.ext4 /dev/sda5Теперь созданы файловые системы на вновь созданных томах (или логических разделах).
Активация раздела подкачки
Для инициализации разделов подкачки используется команда mkswap:
root #mkswap /dev/sda10Чтобы активировать раздел подкачки, используйте swapon:
root #swapon /dev/sda10Создайте и активируйте раздел подкачки командами выше:
Монтирование корневого раздела
Теперь, когда созданы разделы и файловые системы на них, настало время их смонтировать. Используйте команду mount, но не забывайте, что необходимо создать каталоги для монтирования каждого созданного раздела. В качестве примера мы смонтируем корневой раздела:
root #mount /dev/sda5 /mnt/gentooЕсли /tmp/ должен 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 с ядром) и другие псевдо-файловые системы ядра. Но сначала мы устанавливаем установочные файлы Gentoo.