Gentoo Linux x86手册(3)

4. 准备磁盘

4.a. 块设备介绍

我们要好好了解下Gentoo Linux以及普通Linux中有关磁盘方面的知识，包括Linux文件系统、分区和块设备。然后，一旦你熟悉了磁盘和文件的方方面面，我们将会指导你设置分区和文件系统，为你安装Gentoo Linux做好准备。

一开始我们先介绍块设备。最有名的块设备可能就是Linux系统中表示第一个IDE硬盘的/dev/sda。SCSI硬盘和Serial ATA硬盘都是/dev/sda。如果你正在使用内核里新的libata架构，即便IDE硬盘也会是/dev/sd*。如果你用的是旧的设备架构，你的第一个IDE硬盘将是/dev/hda。

上面介绍的块设备代表磁盘的抽象接口。用户程序可以使用这些块设备来与你的磁盘进行交互，而不用理会你的驱动器到底是IDE、SCSI还是其他的。程序可以把磁盘当作一系列连续的、可随机访问的512字节大小的块来访问。

尽管在理论上可以使用一整块磁盘来安装你的Linux系统，但是在实际中几乎从不这样做。相反，整个磁盘块设备被分割成更小、更容易管理的块设备。在x86系统中，这些被称作分区。

分区有三种类型：主分区，扩展分区和逻辑分区。

主分区是把自己的信息储存在MBR（主引导记录）中的分区。由于MBR非常小（512个字节），所以仅可以定义4个主分区（例如，/dev/sda1到/dev/sda4）。

扩展分区是一种特殊的主分区（意味着扩展分区必须是4个可能的主分区之一），它包含着更多的分区。这种分区最初并不存在，但是由于4个主分区太少了，为了能划分更多的分区，在保持向后的兼容性的前提下扩展分区诞生了。

逻辑分区是在扩展分区内部的分区。它们的定义不在MBR中，而是在扩展分区中。

此x86安装光盘提供了对EVMS和LVM2的支持。EVMS和LVM2提高了你的分区设置的灵活性。在安装指南中，我们将把精力集中在“常规”分区上，但是了解一下我们支持EVMS和LVM2也是有好处的。

4.b. 设计分区方案

如果你没有兴趣为你的系统设计分区方案，你可以使用我们在本手册中使用的方案：

分区	文件系统	大小	说明
/dev/sda1	ext2	32M	启动分区
/dev/sda2	(swap)	512M	交换分区
/dev/sda3	ext3	剩余磁盘	根分区

如果你想知道一个分区应该多大，或者你需要多少个分区，继续阅读。否则请阅读来给你的磁盘分区。

分区的数目主要根据你的系统环境来决定。例如，如果你有很多用户，你可能更希望把你的/home目录独立出来，因为这样做可以增加安全性，备份起来也更容易。如果你安装Gentoo用来做邮件服务器，你的/var目录应该独立出来，因为邮件都存储在/var目录中。选择一个好的文件系统将最大限度地提高你的系统性能。游戏服务器应该把/opt目录独立出来，因为大多数游戏服务端软件都安装在那。理由也与/home目录类似：安全与备份。你一定要使/usr 目录保持足够大：因为它将不仅包含大部分应用程序，而且Portage树本身就需要大约500M空间，这还不包括存储在其中的各种源代码包。

正如你所看到的，这完全取决于你想要达到什么目的。独立的分区或卷有以下优点：

• 你可以为每一个分区或卷选择最佳性能的文件系统
• 如果一个有问题的工具不停地向一个分区或卷写文件，也不会把你整个系统的可用空间都用完
• 如果需要，可以减少文件系统检测的时间，因为多个检测可以并行的进行（尽管这个优势在多磁盘系统上比多分区系统上更为明显）
• 通过对一些分区的进行只读、nosuid（忽略setuid位）、noexec（忽略可执行位）等方式挂载，安全性会大大增强

然而，多分区系统有一大缺点：如果配置的不合理，可能导致系统中一个分区有很大的空闲空间，而另一个没有空闲空间了。SCSI和SATA还有15个分区的限制。

作为分区的例子，我们向你示范一个用于演示的有20GB磁盘的笔记本（包含网站服务器、邮件服务器、gnome……）：

代码 2.1: 文件系统使用实例

$ df -h
Filesystem    Type    Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda5     ext3    509M  132M  351M  28% /
/dev/sda2     ext3    5.0G  3.0G  1.8G  63% /home
/dev/sda7     ext3    7.9G  6.2G  1.3G  83% /usr
/dev/sda8     ext3   1011M  483M  477M  51% /opt
/dev/sda9     ext3    2.0G  607M  1.3G  32% /var
/dev/sda1     ext2     51M   17M   31M  36% /boot
/dev/sda6     swap    516M   12M  504M   2% 
（留作它用的未分配空间：2GB）

这里的/usr快满了（使用了83%），但是一旦所有的软件都安装好了，/usr目录就不会如此的增长了。尽管分配给/var目录的空间看似过多了，但是要记住，Portage默认使用这个分区来编译软件包。如果你想使你的/var目录保持一个合理的大小，如1GB，你需要更改/etc/make.conf 文件中的PORTAGE_TMPDIR来指定一个拥有足够的空闲空间的分区，用以编译诸如OpenOffice这样巨大的软件包。

4.c. 使用fdisk来为你的磁盘分区

下面来解释如何创建前面说明的那个示例分区布局，即：

分区	说明
/dev/sda1	启动分区
/dev/sda2	交换分区
/dev/sda3	根分区

根据你自己的喜好来改变分区布局。

fdisk是一个流行且强大的工具，用来把你的磁盘划分为分区。启动你磁盘上fdisk程序（在示例中，我们使用/dev/sda）：

代码 3.1: 启动fdisk

# fdisk /dev/sda

一旦启动到fdisk中，你将看到如下提示：

代码 3.2: fdisk提示

Command (m for help): 

键入p来显示你的磁盘的当前分区配置：

代码 3.3: 分区配置示例

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

Command (m for help): 

这个磁盘配置包含了7个Linux文件系统（每个对应于列表中名为“Linux”的分区）及一个交换分区（列表中的“Linux swap”）。

首先，我们将把磁盘上的所有分区删除。键入d来删除一个分区。例如，要删除存在的/dev/sda1：

代码 3.4: 删除分区

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

该分区就会被列入删除计划。如果你键入p，它也不会再出现了，然而除非你保存了所做的修改，否则它并没有被真正删除。如果你犯了一个错误，想不保存修改并退出，立刻键入q并回车，你分区就不会被删除。

现在，假设你真的想删除你系统中的所有分区，键入p来显示分区列表，然后键入d和要删除的分区的数字，并重复此过程。最后，当分区表中什么也没有的时候你就可以结束了：

代码 3.5: 空的分区表

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

Command (m for help):

现在，内存中的分区表是空的，我们就可以创建分区了。我们将使用前面讨论过的那个默认的分区布局。当然，如果你不想要相同的分区方案就不要按照下面的指令来做！

首先，我们创建一个小一点的启动分区。键入n创建一个新分区，然后键入p来选择一个主分区，接下来键入1选择第一个主分区。当提示输入第一个柱面的时候，敲回车键。当提示输入最后一个柱面的时候，输入+32M，来创建一个32M大小的分区：

代码 3.6: 创建启动分区

Command (m for help): n
Command action
  e   extended
  p   primary partition (1-4)
p
Partition number (1-4): 1
First cylinder (1-3876, default 1): （按回车）
Using default value 1
Last cylinder or +size or +sizeM or +sizeK (1-3876, default 3876): +32M

现在，当你键入p时，你应该看到如下的分区输出：

代码 3.7: 已创建的启动分区

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        14    105808+  83  Linux

我们需要把这个分区设置成可启动的。键入a来给分区添加启动标志，然后键入1。如果你再次按p键，你就会注意到，在“Boot”那一列有个*。

我们现在来创建交换分区。键入n创建一个新分区，然后键入p来告诉fdisk你创建的是主分区。接着输入2来创建第2个主分区，在本例中是/dev/sda2。当提示输入第一个柱面的时候，直接敲回车。当提示输入最后一个柱面的时候，输入+512M来创建一个512MB大小的分区。在这之后，键入t来设置分区类型，键入2选择你刚刚创建的那个分区，然后再输入82把分区类型设置成“Linux Swap”。完成以上这些步骤之后，键入p，应该显示一个与下面类似的分区表：

代码 3.8: 创建交换分区后的分区列表

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        14    105808+  83  Linux
/dev/sda2         15        81    506520   82  Linux swap

最后，我们来创建根分区。键入n创建一个新分区，然后键入p来告诉fdisk你创建的是主分区。接着输入3来创建第3个主分区，在本例中是/dev/sda3。当提示输入第一个柱面的时候，直接敲回车。当提示输入最后一个柱面的时候，单击回车把你磁盘上的剩余空间创建一个分区。完成以上这些步骤之后，键入p，应该显示一个与下面类似的分区表：

代码 3.9: 创建根分区后的分区列表

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        14    105808+  83  Linux
/dev/sda2         15        81    506520   82  Linux swap
/dev/sda3         82      3876  28690200   83  Linux

键入w来保存分区布局并退出fdisk。

代码 3.10: 保存并退出fdisk

Command (m for help): w

现在分区已经创建完毕，你可以继续。

4.d. 创建文件系统

你的分区已经创建完了，现在可以在上面安装文件系统了。如果你并不介意选择何种文件系统，而且乐意使用本手册中所使用的默认设置，请阅读。否则，继续阅读本文来了解可用的文件系统……

Linux内核支持各种各样的文件系统。我们将介绍ext2、ext3、ReiserFS、XFS和JFS，因为它们是Linux系统中使用最普遍的文件系统。

ext2是经考验证明可靠的Linux文件系统，但是没有元数据日志，这意味这在启动系统时的ext2文件系统的日常检查相当耗时。现在相 当一部分的新一代的日志文件系统都可以非常迅速检查一致性，因此比那些非日志文件系统更受欢迎。当你启动系统碰巧遇到文件系统状态不一致时，日志文件系统 不会在那里耽搁很长时间。

ext3是ext2文件系统的带日志版本，提供了元数据日志模式以快速恢复数据。此外还提供了其他增强的日志模式，如完整数据日志模式和有序数据日志模式。它使用了HTree索引，在几乎所有的情况下都能保持高性能。简而言之，ext3是非常好及可靠的文件系统。

JFS是IBM的高性能日志文件系统。JFS是一个轻量级的、快速的和稳定的基于B+树的文件系统，在很多情况下都有很好的表现。

ReiserFS是基于B+树的文件系统，它有着非常全面的性能，特别时在处理很多小文件的时候，虽然会占用多一点CPU。ReiserFS相比其他文件系统显得受维护的不够。

XFS是一种带元数据日志的文件系统，它有一个健壮的特性集，并且对可伸缩性进行了优化。XFS似乎对各种各样的硬件问题显得不够宽容。

要在分区或卷上创建文件系统，对于每种可能的文件系统都有专门的工具。

文件系统	创建命令
ext2	mke2fs
ext3	mke2fs -j
reiserfs	mkreiserfs
xfs	mkfs.xfs
jfs	mkfs.jfs

例如，要使启动分区（本例中的/dev/sda1）为ext2和根分区（本例中的/dev/sda3）为ext3,应该这样做：

代码 4.1: 在分区上应用文件系统

# mke2fs /dev/sda1
# mke2fs -j /dev/sda3

现在在你新建的分区（或逻辑卷）上创建文件系统。

mkswap是初始化交换分区的命令：

代码 4.2: 创建交换分区标志

# mkswap /dev/sda2

使用swapon命令来激活交换分区：

代码 4.3: 激活交换分区

# swapon /dev/sda2

使用上面提到的命令来创建和激活交换分区。

4.e. 挂载

现在你的分区都已经初始化了，并且安装了文件系统，是时候来挂载这些分区了。使用mount命令进行挂载。别忘记为每个你创建的分区建立所需的挂载目录。作为例子，我们来挂载根分区和启动分区：

代码 5.1: 挂载分区

# mount /dev/sda3 /mnt/gentoo
# mkdir /mnt/gentoo/boot
# mount /dev/sda1 /mnt/gentoo/boot

注意: 如果你希望/tmp目录在一个独立的分区上，确保在挂载之后修改它的权限：chmod 1777 /mnt/gentoo/tmp。这同样适用于/var/tmp目录。

我们还需要在/proc目录上挂载proc文件系统（内核的虚拟接口）。但是，我们首先需要把我们的文件放到分区上。

请继续阅读。