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在OpenZFS上安装Gentoo Linux
前言本指南将向您展示如何在x86_64上安装Gentoo Linux：
* UEFI-GPT (EFI System Partition - Unencrypted FAT32 partition as per UEFI Spec)
* /boot on ZFS (Featureless & Unencrypted)
* /, /home on ZFS (Encrypted ZFS if desired)
* swap on a regular partition
* OpenZFS 2.1.4
* GRUB 2.04+
* OpenRC (or systemd)
* Gentoo Stable (x86_64)
所需工具
您将需要一个包含OpenZFS的ISO。幸运的是，Gentoo管理光盘提供了所需的软件包。你可以从Gentoo下载页面下载“管理光盘”。之后，我们将使用它来制作可启动的USB。
Linux目录
对于以下命令，我们将假设您的 USB 是 /dev/sda。
格式化 USB
root #dd if=admincd-amd64-20220612T170541Z_OpenZFS_2.1.4.iso of=/dev/sda bs=1M status=progress
root #sync
windows系统
Rufus是我在Windows上推荐的USB实用程序。refus
启动refus
从“设备”下拉列表中选择您的 USB 设备。
通过单击选择选择您的 ISO。
分区方案：MBR
目标系统：BIOS 或 UEFI
卷标： 管理光盘
文件系统：FAT32
群集大小：4096 字节（默认）
单击“开始”。
通用写入磁盘镜像 balenaEtcher
gui 操作
选择gentoo_live.iso
选择驱动器
flash！！！
这应该是拥有可启动 USB 所需的全部内容。
假设
只在单个驱动器上安装Gentoo（同一池中的多个驱动器应该会自动工作）。
/boot 池是无特征且未加密的。
/boot/efi 是符合 UEFI 规范的未加密 FAT32 分区。
交换分区位于 ZFS 外部且位于专用分区上。
正在使用 GRUB 2.04+
Gentoo Admin CD （包含 OpenZFS）
Kernel： gentoo-kernel-bin
Initramfs： Bliss-initramfs
初始化：OpenRC
您可以自由地用上述任何内容代替您想要的任何内容。但是，支持将 仅在使用上述配置时由我提供。此外，本指南是方式 我安装Gentoo，不完全是手册上的方式。
将系统引导至 ISO
由于这高度依赖于计算机，因此您需要弄清楚如何启动USB 在您的系统上，然后进入实时环境。如果出现这种情况，您可能需要禁用安全启动 导致您的 USB 被拒绝。确保您的系统 BIOS/UEFI 设置为启动 UEFI 设备， 而不是 BIOS 设备（旧版）。
确认您在 UEFI 模式下启动
启动到 Live CD 后，请确保通过键入以下内容引导到 UEFI 模式：
root #ls /sys/firmware/efi
如果上述目录为空或不存在，则您未处于 UEFI 模式。 重新启动并启动到 UEFI 模式。
警告
在不处于 UEFI 模式的情况下继续安装 很可能会产生无法启动的系统。如果要在 BIOS 模式下安装，则需要不同的设置。
分区
我们现在将对驱动器进行分区，并旨在创建以下布局（对于指南的其余部分，我们将假设 /dev/nvme0n1 是您的主驱动器）：
/dev/nvme0n1p1 | 512 MiB | EFI System Partition | /boot/efi
/dev/nvme0n1p2 | 1024 MiB | Boot Partition (ZFS, No Feature Flags) | /boot
/dev/nvme0n1p3 | 2048 MiB | swap | swap
/dev/nvme0n1p4 | Rest of Disk | ZFS (or Encrypted ZFS) | /, /home, ...
警告
有许多 UEFI 主板固件非常有问题。我们将尝试使用 512 MiB FAT32 分区配置来提高成功率。
在 GNU parted 中打开您的驱动器并告诉它使用最佳对齐方式：
root #parted -a optimal /dev/nvme0n1
警告
请记住，以下所有操作将立即影响磁盘。GNU parted 不会像 fdisk 或 gdisk 那样进行更改。
将单位设置为兆字节
(parted)unit mib
创建 GPT 分区布局
这将删除所有分区并创建新的 GPT 表。
(parted)mklabel gpt
创建并标记分区
(parted)mkpart esp 1 513
(parted)mkpart boot 513 1537
(parted)mkpart swap 1537 3585
(parted)mkpart rootfs 3585 -1
在 ESP 分区上设置可引导标志
(parted)set 1 boot on
最终视图
(parted)print
Model: ATA VBOX HARDDISK (scsi)
Disk /dev/nvme0n1: 40960MiB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: gpt
Disk Flags:
Number Start End Size File system Name Flags
1 1.00MiB 513MiB 512MiB primary
2 513MiB 1537MiB 1024MiB boot
3 1537MiB 3585MiB 2048MiB swap
4 3585MiB 40959MiB 37374MiB rootfs
退出应用程序
(parted)quit
格式化驱动器
创建启动分区
root #mkfs.fat -F32 /dev/nvme0n1p1
警告
此分区必须是 FAT32，因为它是 UEFI 要求。否则，您的系统将无法启动！
创建你的 zpool
创建您的 zpool，其中包含您的驱动器和数据集：
root #zpool create -f -o ashift=12 -o cachefile= -O compression=lz4 -O atime=off -m none -R /mnt/gentoo tank /dev/nvme0n1p4
如果要使用本机 zfs 加密（带有密码），只需同时指定 -O 加密=on -O keyformat=passphrase 选项即可。
创建您的 zfs 数据集
我们将保持简单，只为 / 和 /home 创建一些数据集。ZFS 非常灵活，您将来可以轻松添加或删除数据集。
root #zfs create tank/os
root #zfs create -o mountpoint=/ tank/os/main
root #zfs create -o mountpoint=/home tank/home
创建启动池
对我们来说，创建一个单独的 zpool 会更安全，该 zpool 禁用了所有功能标志。这是因为即使 grub 当前支持 ZFS 0.6.5 版本的最新功能标志，在没有适当引导加载程序支持的情况下添加到 ZFS 的新功能标志也会使您的系统无法引导。由于 GRUB 2 对没有功能标志的 zpool 有坚实的支持，我们将创建一个单独的无功能引导池。但是，我们的主系统仍将启用所有功能。
root #zpool create -f -d -o ashift=12 -o cachefile= -m /boot -R /mnt/gentoo boot /dev/nvme0n1p2
警告
切勿在启动池上进行 zpool 升级或启用加密！这样做会使您的系统无法启动。
创建您的交换
root #mkswap -f /dev/nvme0n1p3
root #swapon /dev/nvme0n1p3
注意
不要以任何容量（数据集或 zvol）将交换放入 ZFS 中。当我的 RAM 为 100% 并且系统在 ZFS 上交换时开始交换时，我经历过锁定。当交换位于正常分区上时，它不会崩溃。
验证一切正常
您可以通过运行以下命令来验证所有这些操作是否正常工作：
root #zpool status
pool: boot
state: ONLINE
status: The pool is formatted using a legacy on-disk format. The pool can
still be used, but some features are unavailable.
action: Upgrade the pool using 'zpool upgrade'. Once this is done, the
pool will no longer be accessible on software that does not support
feature flags.
scan: none requested
config:
NAME STATE READ WRITE CKSUM
boot ONLINE 0 0 0
nvme0n1p2 ONLINE 0 0 0
errors: No known data errors
pool: tank
state: ONLINE
scan: none requested
config:
NAME STATE READ WRITE CKSUM
tank ONLINE 0 0 0
nvme0n1p4 ONLINE 0 0 0
errors: No known data errors
root #zfs list
NAME USED AVAIL REFER MOUNTPOINT
boot 36.2M 742M 35.1M /boot
tank 315G 402G 192K none
tank/home 320K 402G 320K /home
tank/os 310G 402G 310G /
tank/os/main 310G 402G 310G /
现在我们已经准备好安装Gentoo了！
安装Gentoo浏览器
设置日期和时间
假设现在是 18 年 2022 月 11 日 @ 48：23 下午（48 小时内为 24：<>），我们将执行以下操作：
root #date 061823482022
注
06 18 2348 2022（月、日、24小时时间、年）。目前将是UTC，但您可以在重新启动后修复它。
准备唱歌
首先，让我们将 EFI 引导分区挂载在 chroot 目录中：
root #cd /mnt/gentoo
root #mkdir boot/efi
root #mount /dev/nvme0n1p1 boot/efi
并在此处下载 OpenRC（或 systemd）amd64 映像并将其解压缩：
root #wget <file>
root #tar xpf <file>
注意：
您还可以在我的服务器上找到管理员 CD 的镜像副本：https://xyinn.org/gentoo/livecd/。
复制 zpool 缓存
root #mkdir etc/zfs
root #cp /etc/zfs/zpool.cache etc/zfs
复制网络设置
root #cp /etc/resolv.conf etc/
安装所需设备
root #mount --rbind /dev dev
root #mount --rbind /proc proc
root #mount --rbind /sys sys
root #mount --make-rslave dev
root #mount --make-rslave proc
root #mount --make-rslave sys
进入您的环境
root #env -i HOME=/root TERM=$TERM chroot . bash -l
编辑 fstab
一切都在 zfs 上，所以除了 efi 目录和交换条目之外，我们不需要任何东西。 我的 fstab 如下所示：
root #nano /etc/fstab
/dev/nvme0n1p1 /boot/efi vfat noauto 1 2
/dev/nvme0n1p3 none swap sw 0 0
警告
不要自动挂载 /boot/efi 分区。如果这样做，init 系统将创建 /boot/efi 文件夹（如果不存在），这将阻止引导 zpool 挂载。
修改 make.conf
让我们修改我们的 /etc/portage/make.conf，这样我们就可以开始安装具有良好基础的东西（将其更改为您需要的内容）：
root #nano /etc/portage/make.conf
USE="-branding"
# This should be your number of processors + 1
MAKEOPTS="-j5"
EMERGE_DEFAULT_OPTS="--with-bdeps=y --keep-going=y --quiet-build=y"
FEATURES="buildpkg"
LINGUAS="en en_US"
# This is required so that when we compile GRUB later, EFI support is built.
GRUB_PLATFORMS="efi-64"
获取搬运树
复制默认示例搬运配置
root #cp /usr/share/portage/config/repos.conf /etc/portage/repos.conf
root #emerge --sync
内核安装
为了简单起见，我们将只使用预构建的gentoo内核。
禁用“initramfs”USE标志
由于我们使用的是 bliss-initramfs，我们将禁用 gentoo-kernel-bin 上的 'initramfs' USE 标志。
root #echo "sys-kernel/gentoo-kernel-bin -initramfs" >> /etc/portage/package.use/gentoo-kernel-bin
安装内核
root #emerge gentoo-kernel-bin
注意
考虑固定已安装的内核版本，以便在将来进行内核升级时，emerge --depclean 不会从 /boot 目录中删除我们的内核文件。如果出现安装的 gentoo-kernel ebuild 是：gentoo-kernel-bin-5.15.48，我们会做：
root #emerge --noreplace =gentoo-kernel-bin-5.15.48
安装所需的应用程序
在 GRUB 中启用 ZFS 支持
root #echo "sys-boot/grub libzfs" >> /etc/portage/package.use
现在安装应用程序：
root #emerge bliss-initramfs grub zfs
将引导加载程序安装到驱动器上
我们需要将引导加载程序安装到驱动器上。但是，在我们这样做之前，让我们看看 GRUB 是否可以检测到我们的 /boot 和 /boot/efi 文件系统类型：
root #grub-probe /boot
这应该说“zfs”。如果没有，则出现问题，您的系统将无法启动！
root #grub-probe /boot/efi
这应该说“胖”。如果没有，则出现问题，您的系统将无法启动！
在安装引导加载程序之前，我们需要对 efi nvram 变量具有读/写访问权限。现在让我们重新挂载我们的 efivar：
root #mount -o remount,rw /sys/firmware/efi/efivars/
现在运行以下命令将引导加载程序安装到驱动器：
root #grub-install --efi-directory=/boot/efi
上面的命令会将 grub 引导加载程序文件安装到 /boot 中，将 efi 文件安装到 /boot/efi 中。它应返回“安装已完成。未报告错误。如果没有，则出现问题，您的系统将无法启动！
警告
如果在重新启动后 UEFI 主板未检测到引导加载程序，则可能是因为主板固件有问题。尝试将“--可移动”标志传递给 grub 安装，然后重试。这会将 efi 文件安装到 EFI 规范的回退目录。
创建 GRUB 2 配置文件
您可以使用以下配置文件作为系统的基础：
root #nano /boot/grub/grub.cfg
set default=0
set timeout=1
insmod part_gpt
insmod fat
insmod efi_gop
insmod efi_uga
menuentry "Gentoo - 5.15.48-gentoo-dist" {
linux /@/vmlinuz-5.15.48-gentoo-dist root=tank/os/main by=id elevator=noop quiet logo.nologo refresh
initrd /@/initrd-5.15.48-gentoo-dist
}
如果您使用的是本机 ZFS 加密，请将加密标志也添加到内核行中。
在重新启动之前/之后生成新的 zpool.cache 文件
ZFS 对 zpool.cache 文件中包含的数据非常敏感，此时，当我们重新启动时，其中的信息可能并不完全准确。为了确保我们有一个好的缓存文件，我们在上面的引导加载程序配置中指示 bliss-initramfs，忽略系统上的当前缓存文件，并创建一个最新的新缓存文件。我们只需要这样做一次。
生成 initramfs 并将文件移动到正确的位置
在生成 initramfs 之前，请确保编辑 /etc/bliss-initramfs/settings.json 并包含引导系统所需的任何内核模块。在本指南中，我们需要加载 nvme 驱动程序，因为 gentoo-kernel-bin 将此驱动程序编译为模块。如果您的系统启动失败，则可能与未加载内核模块丢失有关。按照恢复部分中的说明返回到您的环境。
root #nano /etc/bliss-initramfs/settings.json
"modules": {
"files": ["nvme"]
},
现在生成你的 initramfs 并将其移动到正确的位置：
root #bliss-initramfs -k 5.15.48-gentoo-dist
root #mv initrd-5.15.48-gentoo-dist /boot
重新启动前的最后步骤
OpenRC
root # rc-config add zfs-import boot
root # rc-config add zfs-mount boot
systemd
root # systemctl enable zfs.target
root # systemctl enable zfs-import-cache
root # systemctl enable zfs-mount
root # systemctl enable zfs-import.target
现在是魔术命令（交叉手指哈哈）：
root # passwd
root # exit
root # reboot
重新启动后
从引导加载程序配置中删除 zpool.cache 刷新标志
打开你的 grub.cfg并从内核行中删除刷新标志。
root #nano /boot/grub/grub.cfg
导入启动池
您现在可以挂载启动池，以便 /boot 目录在 后续重新启动。启动池将通过缓存文件自动记住：
root #zpool import -o cachefile= boot
拍摄新系统的快照
由于我们现在有一个工作系统，我们将在想要返回或恢复文件时对其进行快照：
root #zfs snapshot boot@2022-06-18-2241-55-INSTALL
root #zfs snapshot -r tank@2022-06-18-2241-55-INSTALL
您可以通过检查这些快照各自的隐藏 .zfs 目录来查看这些快照的内容：
root #ls /boot/.zfs/snapshots
root #ls /.zfs/snapshots
root #ls /home/.zfs/snapshots
注意
我们以这种格式命名快照，因为它是我的“bliss-zfs-scripts”使用的格式，而且它也非常可读。
限制 ARC 大小
如果你想限制 ZFS ARC 增长超过某个点，你可以将字节数放在 /etc/modprobe.d/zfs.conf 文件中，然后重新制作你的 initramfs。当系统启动并加载模块时，这些选项将传递给 zfs 内核模块。（临时）将正在运行的系统的最大 ARC 更改为 4 GB
root #echo 4294967296 >> /sys/module/zfs/parameters/zfs_arc_max
（永久）将 4 GB ARC 上限另存为可加载内核参数
root #echo "options zfs zfs_arc_max=4294967296" >> /etc/modprobe.d/zfs.conf
一旦我们创建了上面的文件，让我们重新生成 initramfs。Bliss-initramfs Will 自动检测此文件是否存在，并将其复制到 InitramFS 中。重新启动时 您的机器，Initramfs 将使用参数加载 ZFS 内核模块 在文件中找到。
root #bliss-initramfs -k 5.15.48-gentoo-dist
root #mv initrd-5.15.48-gentoo-dist /boot
恢复
如果您需要从 livecd 环境返回到 zpool，您只需使用以下命令再次导入池：
root #zpool import -R /mnt/gentoo tank
root #zpool import -R /mnt/gentoo boot
如果您的池是加密的，您还需要传递 -l（小写 L）选项，即上面的 zpool 导入命令（这将要求您输入池的密码短语并因此加载密钥），或者您可以在导入没有密钥的池后使用以下命令：
root #zpool load-key tank
这还会要求您输入密码并加载池的密钥。完成此操作后，您应该能够通过执行以下操作查看加密池的可用值：
root #zfs get keystatus tank
您可能还希望导入启动池和 efi 分区：
root #zpool import -R /mnt/gentoo boot
root #mount /dev/nvme0n1p1 /mnt/gentoo/boot/efi
{{注|如果在重新启动池时启动池时遇到问题，请尝试在启动期间添加刷新标志。
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