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Introdução aos dispositivos de bloco
Dispositivos de bloco
Vamos dar uma boa olhada nos aspectos relacionados a discos do Gentoo Linux e do Linux em geral, incluindo dispositivos de bloco, partições e sistemas de arquivos Linux. Uma vez que os meandros dos discos forem compreendidos, serão configurados as partições e sistemas de arquivos para a instalação do Gentoo Linux.
Para começar, vamos dar uma olhada nos dispositivos de bloco. As unidades SCSI e Serial ATA são rotuladas pelo sistema como: /dev/sda, /dev/sdb, /dev/sdc, etc. Em maquinas modernas, os discos rígidos NVMe baseados em PCI Express são identificados como /dev/nvme0n1, /dev/nvme0n2, etc.
A tabela abaixo ajudará os leitores a determinar onde encontrar um certo tipo de dispositivo de bloco no sistema:
| Tipos de dispositivo | Identificador de dispositivo padrão | Notas do editor e considerações |
|---|---|---|
| SATA, SAS, SCSI, ou USB flash | /dev/sda | Encontrados em hardware por volta de 2007 até os dias atuais, esses dispositivos são geralmente identificados no Linux dessa forma. Esses tipos de dispositivos podem ser conectados pelas entradas SATA, SCSI, USB como armazenamento em bloco. Por exemplo, a primeira partição do primeiro dispositivo SATA device é chamada de /dev/sda1. |
| NVM Express (NVMe) | /dev/nvme0n1 | A mais recente tecnologia de disco rigido, NVMe drives são conectados via PCI Express bus e possuem a velocidade de transferência de blocos mais rápida do mercado. Sistemas por volta de 2014 e recentes possuem suporte para NVMe no hardware. A primeira partição no primeiro dispositivo NVMe é chamada de /dev/nvme0n1p1. |
| MMC, eMMC, e SD | /dev/mmcblk0 | Dispositivos embutidos MMC, cartões SD, e outros tipos de cartões de memória podem ser uteis para armazenar dados. Dito isso, muitos sistemas talvez não permitam iniciar a partir desses tipos de dispositivo. É sugerido que não se use esses dispositivos para iniciar uma instalação do Linux; em vez disso, considere usá-los com o objetivo de transferir arquivos, no qual eles foram projetados. Alternativamente, eles podem ser úteis para backups de curto prazo. |
Os dispositivos de bloco acima representam uma interface abstrata para o disco. Programas de usuários podem usar esses dispositivos de bloco para interagir com o disco sem se preocupar se são SATA, SCSI, ou de outro tipo. O programa pode simplesmente endereçar o armazenamento do disco como um grupo de blocos de 4096-bytes (4K) contínuos e acessíveis aleatoriamente.
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Criando sistemas de arquivos
When using SSD or NVMe drive, it is wise to check for firmware upgrades. Some Intel SSDs in particular (600p and 6000p) require a firmware upgrade for possible data corruption induced by XFS I/O usage patterns. The problem is at the firmware level and not any fault of the XFS filesystem. The smartctl utility can help check the device model and firmware version.
Introdução
Agora que as partições foram corretamente criadas, é hora de criar um sistema de arquivos nelas. Na próxima seção os diversos sistemas de arquivos suportados pelo Linux são descritos. Leitores que já souberem qual sistema de arquivos irão usar podem continuar em Criando um sistema de arquivos em uma partição.
Sistemas de arquivos
Linux suporta dezenas de sistemas de arquivos. Alguns deles são só aconselháveis usar para fins específicos. Alguns são considerados mais estáveis na arquitetura ppc64 - é recomendado se informar sobre os sistemas de arquivos e o estado do suporte de cada um antes de selecionar algum mais experimental para partições importantes. Ext4 é o sistema de arquivo recomendado para todos os propósitos e para todas as plataformas. Abaixo está uma lista não exaustiva
- btrfs
- Um sistema de arquivos de próxima geração que provê vários recursos avançados como instantâneos (snapshots), autocorreção através de checksums, compressão transparente, subvolumes e RAID integrado. Kernels com versão anterior à 5.4.y não garantem segurança ao serem utilizados junto com btrfs em produção porque as correções de sérios problemas só estão presentes em versões mais recentes do branch LTS do kernel. Corrupção de sistema de arquivos são comuns em branches mais antigas do kernel, em qualquer outra versão anterior à 4.4.y é especialmente inseguro e propenso a corrupção. Corrupção de sistemas de arquivo são mais comuns em kernels mais antigos (anteriores à 5.4.y) quando a compressão de arquivos está habilitada. Funcionalidades como RAID 5/6 e quota groups são inseguros em todas as versões do btrfs. Além disso, o btrfs pode falhar contra intuitivamente nas operações de sistema de arquivos retornando ENOSPC quando o comando df reporta espaço livre devido a uma fragmentação interna (espaço livre fixado pelos chunks de DATA + SYSTEM, mas necessário em chunks de METADATA). Além disso, desde uma única referência de 4K até uma extensão de 128M dentro de um btrfs podem causar espaço livre indisponível para alocação. Isso também pode fazer com que o btrfs retorne ENOSPC quando o espaço livre é informado pelo comando df. Instalando o pacote sys-fs/btrfsmaintenance e configurando um script para executar periodicamente pode ajudar a reduzir a possibilidade do erro ENOSPC por rebalancear o btrfs, mas isso não elimina o risco de ENOSPC acontecer quando há espaço livre. Algumas workloads talvez nunca irão se deparar com o erro ENOSPC enquanto outras talvez irão. Se o risco de ENOSPC acontecer em produção for inaceitável, você deve usar algo diferente. Se estiver usando btrfs, certifique-se de evitar configurações conhecidas por terem problemas. Com exceção do ENOSPC, informações sobre os problemas presentes no btrfs nas branches mais recentes do kernel estão disponíveis em btrfs wiki status page.
- ext4
- Inicialmente criado como uma derivação do ext3, o ext4 traz novos recursos, melhorias de desempenho e remoção de limites de tamanhos com mudanças moderadas no formato em disco. Ele pode cobrir volumes de até 1 EB com limite de tamanho de arquivo de 16TB. Em vez da alocação em bloco de mapa de bits clássico do ext2/3 o ext4 usa extensões, o que melhora o desempenho com arquivos grandes e reduz a fragmentação. O ext4 também provê algoritmos de alocação de blocos mais sofisticados (alocação atrasada e alocação múltipla de blocos), dando ao driver do sistema de arquivos mais formas de otimizar o layout dos dados no disco. O ext4 é o sistema de arquivos recomendado para propósitos gerais e plataformas em geral.
- f2fs
- O Sistema de Arquivos "Amigável a Flash" (Flash-Friendly File System) foi originalmente criado pela Samsung para uso com memória flash NAND. Ainda hoje (segundo trimestre de 2016), esse sistema de arquivos é considerado imaturo, mas é uma escolha decente quando o Gentoo estiver sendo instalado em cartões microSD, pendrives ou outro tipo de dispositivos baseados em flash.
- JFS
- Sistema de arquivos com journaling de alto desempenho da IBM. O JFS é um sistema de arquivos baseado em árvore B+ confiável e rápido, com bom desempenho em várias situações.
- XFS
- Um sistema de arquivos com metadados de journaling que vem com um robusto conjunto de recursos e é otimizado para escalabilidade. O XFS parece ser menos tolerante a vários problemas de hardware, mas foi continuamente atualizado incluindo funcionalidades modernas.
- VFAT
- Também conhecido como FAT32, é suportado pelo Linux, mas não tem suporte para configurações de permissões padrão UNIX. É mais utilizado para interoperabilidade/intercâmbio com outros sistemas operacionais (como Windows ou macOS) mas é também uma necessidade para alguns sistemas de firmware (como o UEFI). Usuários de sistemas UEFI vão precisar de uma EFI System Partition formatada em VFAT para inicializar o sistema.
- NTFS
- Este sistema de arquivos com "Nova Tecnologia" ("New Technology Filesystem") é o principal sistema de arquivos do Microsoft Windows desde o Windows NT 3.1. Assim como o vfat, ele não armazena permissões ou atributos estendidos necessários para correto funcionamento de um BSD ou Linux, por isso não deve ser usado como sistema de arquivos na maioria dos casos. Deve ser usado apenas para interoperabilidade/intercâmbio com sistemas Microsoft Windows (note a ênfase no apenas).
More extensive information on filesystems can be found in the community maintained Filesystem article.
Criando um sistema de arquivos em uma partição
Please make sure to emerge the relevant user space utilities package for the chosen filesystem before rebooting. There will be a reminder to do so near the end of the installation process.
Para criar um sistema de arquivos em uma partição ou volume, há utilitários disponíveis para o usuário para cada possível sistema de arquivos. Clique no nome do sistema de arquivo na tabela abaixo para informações adicionais para cada sistema de arquivo:
| Sistema de arquivo | Comando para criação | Disponível no CD mínimo? | Pacote |
|---|---|---|---|
| btrfs | mkfs.btrfs | Sim | sys-fs/btrfs-progs |
| ext4 | mkfs.ext4 | Sim | sys-fs/e2fsprogs |
| f2fs | mkfs.f2fs | Sim | sys-fs/f2fs-tools |
| jfs | mkfs.jfs | Sim | sys-fs/jfsutils |
| reiserfs | mkfs.reiserfs | Sim | sys-fs/reiserfsprogs |
| xfs | mkfs.xfs | Sim | sys-fs/xfsprogs |
| vfat | mkfs.vfat | Sim | sys-fs/dosfstools |
| NTFS | mkfs.ntfs | Sim | sys-fs/ntfs3g |
The handbook recommends new partitions as part of the installation process, but it is important to note running any mkfs command will erase any data contained within the partition. When necessary, ensure any data that exists within is appropriately backed up before creating a few filesystem.
Por exemplo, para ter a partição de sistema EFI (/dev/sda1) em FAT32 e a partição root (/dev/sda3) em ext4 como usado no exemplo de estrutura de partições, o seguintes comandos seriam usados:
root #mkfs.ext4 /dev/sda3EFI system partition filesystem
The EFI system partition (/dev/sda1) must be formatted as FAT32:
root #mkfs.vfat -F 32 /dev/sda1Legacy BIOS boot partition filesystem
Systems booting via legacy BIOS with a MBR/DOS disklabel can use any filesystem format supported by the bootloader.
For example, to format with XFS:
root #mkfs.xfs /dev/sda1Small ext4 partitions
Se usar o ext4 em uma partição pequena (menor que 8GB), então o sistema de arquivos deve ser criado com opções adequadas para reservar inodes suficientes. Isso pode ser resolvido usando um dos comandos a seguir, respectivamente:
root #mkfs.ext4 -T small /dev/<dispositivo>Isso normalmente irá quadruplicar o número de inodes de um dado sistema de arquivos já que o número de "bytes por inode" é reduzido de um para cada 16kB para um para cada 4kB.
Ativando a partição de swap
mkswap é o comando que é utilizado para inicializar as partições de swap:
root #mkswap /dev/sda2Para ativar a partição de swap, use swapon:
root #swapon /dev/sda2This 'activation' step is only necessary because the swap partition is newly created within the live environment. Once the system has been rebooted, as long as the swap partition is properly defined within fstab or other mount mechanism, swap space will activate automatically.
Montando a partição root
Installations which were previously started, but did not finish the installation process can resume the installation from this point in the handbook. Use this link as the permalink: Resumed installations start here.
Usuários que estiverem usando uma media de instalação não-Gentoo vão precisar criar os pontos de montagem com o comando:
root #mkdir --parents /mnt/gentooroot #mkdir --parents /mnt/gentooFor EFI installs only, the ESP should be mounted under the root partition location:
root #mkdir --parents /mnt/gentooContinue creating additional mount points necessary for any additional (custom) partition(s) created during previous steps by using the mkdir command.
Agora que as partições foram inicializadas e contém um sistema de arquivos, é hora de montar essas partições. Use o comando mount, mas não se esqueça de criar os diretórios de montagem necessários para cada partição criada. Como exemplo montaremos as partições root e boot:
Mount the root partition:
root #mount /dev/sda3 /mnt/gentooContinue mounting additional (custom) partitions as necessary using the mount command.
Se o /tmp/ precisar ficar em uma partição separada, certifique-se de alterar suas permissões depois de montar:
root #chmod 1777 /mnt/gentoo/tmpMais tarde nestas instruções o sistema de arquivos proc (uma interface virtual com o kernel) e também outros pseudo sistemas de arquivos serão montados. Mas antes nós instalamos os arquivos de instalação do Gentoo.