Donc, de quelles partitions ai-je besoin ? Pour commencer, certains systèmes
d'exploitation ne croient pas au démarrage à partir de partitions logiques pour
des raisons qui sont à la portée de tout esprit sain. De ce fait, vous voudrez
certainement réserver vos partitions primaires comme partitions d'amorçage pour
MS-DOS, OS/2 et Linux ou pour quelque autre système que vous utilisiez.
Rappelez-vous toutefois qu'une partition primaire est nécessaire pour créer la
partition étendue qui servira de container pour les partitions logiques qui
occuperont le reste de votre disque.
L'amorçage des systèmes d'exploitation se passe en mode réel et implique toutes
les limitations liées au BIOS, et surtout celle des 1024 cylindres. Vous voudrez
donc probablement placer toutes vos partitions de démarrage dans les 1024
premiers cylindres de votre disque dur, afin d'éviter des complications. A
nouveau, je vous invite à lire le "large-disk Mini-HOWTO" pour les détails
saignants.
Pour installer Linux, vous aurez besoin d'au moins une partition. Si le noyau
est chargé depuis cette partition (par exemple grâce à LILO), cette partition
doit être lisible du BIOS. Si vous chargez votre noyau par d'autres moyens (par
exemple depuis une disquette d'amorçage ou avec LOADLIN.EXE, le lanceur de Linux
depuis MS-DOS), cette partition peut être n'importe où. Dans tous les cas, le
type de cette partition sera "Linux native", code 0x83.
Votre système aura besoin d'espace swap. A moins de swaper sur des fichiers, il
vous faudra une partition swap dédiée. Du fait que ce type de partition n'est
accessible que par le noyau de Linux, et que ce noyau n'est pas affecté par les
déficiences du BIOS de votre PC, la partition swap peut être installée n'importe
où. Je recommande d'utiliser pour cela une partition logique (/dev/?d?5 ou une
des suivantes). Les partitions swap dédiées de Linux sont de type "Linux swap",
code 0x82.
Ces exigences sont le minimum en terme de partitions. Il peut toutefois se
révéler utile de créer plus de partitions pour Linux, comme la suite le
montrera.
Si vous avez décidé d'utiliser une partition dédiée à la zone swap, ce qui est
une Bonne Idée [tm], considérez les indications suivantes pour estimer sa taille
:
- Sous Linux, la taille de la RAM et celle de la zone swap s'additionnent
(ce qui n'est pas vrai pour tous les Unix). Par exemple, si vous avez 8 Mo de
RAM et 12 Mo de swap, vous disposez d'un total d'environ 20 Mo de mémoire
virtuelle.
- En choisissant la taille de votre zone swap, gardez présent à l'esprit
que vous devriez disposer d'au moins 16 Mo de mémoire virtuelle. Ainsi pour 4 Mo
de RAM envisagez un minimum de 12 Mo de swap ; pour 8 Mo de RAM, envisagez un
minimum de 8 Mo de swap.
-
Sous Linux, une partition swap ne peut pas excéder 128 Mo. En réalité, sa
taille pourrait dépasser 128 Mo, mais l'espace en excès ne serait jamais
utilisé. Si vous voulez plus de 128 Mo de swap, vous devez créer plusieurs
partitions swap.
-
En choisissant la taille de votre zone swap, rappelez vous qu'une zone
swap trop grande ne sera pas vraiment utile.
Tout processus possède un "jeu d'instructions" qui correspond à un ensemble
de pages mémoire, et auquel le processeur accédera à nouveau dans un temps très
court. Linux essaie de prévoir ces accès mémoire (en partant du principe que les
pages récemment utilisées le seront à nouveau dans un futur proche) et conserve
ces pages dans la RAM si c'est possible. Si le programme respecte strictement le
principe de localité, cette hypothèse sera vérifiée, et l'algorithme de
prédiction fonctionnera.
Conserver en mémoire une zone de travail n'a de signification que s'il y a
suffisamment de mémoire. Si trop de processus s'exécutent en même temps sur une
même machine, le noyau est alors dans l'obligation de paginer des
données auxquelles il devra accéder de nouveau très rapidement (il faudra donc
paginer sur disque des données provenant d'une autre zone de travail pour
pouvoir les appeler en mémoire). Ceci induit généralement une augmentation
critique de l'activité de pagination, et donc une substantielle baisse de
performances. On dit d'une machine dans cette situation qu'elle "rame".
Sur une machine qui rame, les processus tournent essentiellement sur disque,
et non dans la RAM. On peut donc s'attendre à une chute de performances de l'ordre
de grandeur du rapport entre le temps d'accès mémoire et le temps d'accès
disque.
Mon petit doigt m'a parlé d'une très vieille règle datant de l'époque du PDP
et du Vax, et qui est la suivante : la taille du jeu d'instructions d'un
programme est égale à environ 25 % de sa taille virtuelle. Ainsi, il est sans
doute inutile de prévoir plus de swap que trois fois la taille de votre RAM.
Mais rappelez-vous que c'est seulement mon petit doigt qui me l'a dit. On
peut facilement imaginer des cas ou les programmes ont un très grand, ou au
contraire un très petit jeu d'instructions. Par exemple, un programme de
simulation avec un très grand jeu de données auxquelles il accède de manière
quasi aléatoire ne respectera pas vraiment le principe de localité dans son
segment de données, et donc son jeu d'instructions sera relativement important.
D'un autre côté,
xv avec de nombreux JPEGs ouverts simultanément, mais
tous iconifiés sauf un, aura un très gros segment de données. Mais les
opérations ne sont faites que sur une seule image à la fois, et donc la plus
grande partie de la mémoire utilisée par xv n'est jamais accédée. C'est
également vrai dans le cas d'un éditeur multi-fenêtres où seule une page à la fois est
active. Ces programmes - s'ils sont conçus correctement - respectent
rigoureusement le principe de localité, et la plus grande partie de la place
qu'ils occupent peut rester dans la swap sans qu'on observe de diminution
substantielle des performances.
On peut suspecter que ce chiffre de 25 % datant de l'époque de la ligne de
commande n'est plus vrai pour les logiciels modernes dotés d'une IHM graphique
et capables d'éditer simultanément plusieurs documents, mais je n'ai connaissance
d'aucune donnée récente permettant d'actualiser ces chiffres.
En résumé, si on dispose de 16 Mo de RAM, un configuration minimale peut se
passer de swap, et attribuer plus de 48 Mo à la swap est sans doute inutile.
L'appoint exact de mémoire requise dépend des applications qui tournent sur la
machine (qu'est-ce que vous vous étiez imaginé ?).
-
Les mouvements mécaniques sont lents, et les mouvements électroniques rapides.
Les disques récents on plusieurs têtes de lecture. Permuter entre les têtes qui
se trouvent sur la même piste est rapide, puisque c'est purement électronique.
Par contre changer de piste est lent, puisque ça implique un mouvement des
têtes.
Par conséquent si vous avez un disque avec plusieurs têtes de lecture et un
autre qui en a moins, les autres paramètres étant identiques, le disque qui a le
plus de têtes de lectures sera le plus rapide.
Découper la zone swap en la répartissant sur les disques accélérera aussi la
vitesse d'accès.
-
Les anciens disques ont le même nombre de secteurs sur toutes les pistes.
Avec ce type de disque, la vitesse maximum est généralement obtenue en plaçant
la zone swap au milieu du disque, si on part du principe que la tête de lecture
devra se déplacer d'une piste quelconque vers l'emplacement physique de la zone
swap.
-
Les disques plus récents utilisent le ZBR (bit d'enregistrement de zone).
Les pistes externes contiennent un plus grand nombre de secteurs. Pour une
vitesse de rotation constante, on obtient donc un bien meilleur rendement pour
les pistes externes que pour les pistes internes. Placer de préférence votre
zone swap sur les pistes les plus rapides.
-
Mais bien sûr, la tête de lecture n'est pas animée de mouvement
aléatoires. Si le milieu du disque tombe entre une partition
/home en
accès constant et une partition d'archivage presque jamais utilisée, vous feriez
mieux de placer votre zone swap au milieu de la partition /home, pour
limiter l'amplitude de mouvement des têtes de lecture. Le mieux, dans ce cas,
serait même de placer votre zone swap sur un autre disque, moins activement
utilisé.
En résumé : Placez votre zone swap sur un disque rapide équipé de plusieurs
têtes de lecture et qui n'est pas trop accaparé par d'autres tâches. Si vous
avez plusieurs disques, répartissez la zone swap sur tous ces disques, même si
leurs contrôleurs sont différents.
Encore mieux : Achetez plus de RAM.
L'espace disque est administré par le système d'exploitation en unités de blocs
et fragments de blocs. En ext2, fragments et blocs doivent être de la même
taille, aussi nous limiterons la discussion aux blocs.
Les fichiers ont des tailles très variables qui ne coïncident pas nécessairement
avec la fin d'un bloc. Par conséquent, pour chaque fichier, un partie du dernier
bloc est gaspillée. Supposons que la taille des fichiers soit aléatoire, il y a
en moyenne un demi-bloc perdu pour chaque fichier présent sur le disque. Dans
son livre "Operating systems", Tanenbaum appelle ça la "fragmentation interne".
On peut déduire le nombre de fichiers présents sur le disque à partir du nombre
d'inodes alloués. Par exemple sur mon disque :
# df -i
Filesystem Inodes IUsed IFree %IUsed Mounted on
/dev/hda3 64256 12234 52022 19% /
/dev/hda5 96000 43058 52942 45% /var
Il y a donc environ 12000 fichiers sur / et près de 44000 sur
/var. Pour des blocs d'une taille de 1 Ko, à peu près 6+22 = 28 Mo
d'espace disque sont perdus dans les derniers blocs des fichiers. Si j'avais
choisi des blocs d'une taille de 4 Ko, j'aurais perdu 4 fois plus de place.
Les transferts de données sont plus rapides avec de grands tronçons contigus de
données. C'est pourquoi l'ext2 s'efforce de pré-allouer l'espace en unités de 8
blocs contigus pour les fichiers en cours d'écriture. L'espace pré-alloué non
utilisé est libéré lors de la fermeture du fichier, ainsi il n'y a pas de
gaspillage.
Un rangement non contigu des blocs dans un fichier est préjudiciable pour les
performances, du fait qu'on accède généralement aux fichiers de manière
séquentielle. Cela oblige le système d'exploitation à découper les accès disque
et le disque à déplacer la tête de lecture. On appelle cela la "fragmentation
externe", ou simplement la "fragmentation", qui est un problème courant avec les
systèmes de fichiers de type DOS.
ext2 utilise plusieurs stratégies afin d'éviter la fragmentation externe.
Normalement la fragmentation n'est pas un gros problème en ext2, même avec des
partitions très utilisées, comme une file d'attente news. Bien qu'il existe un
utilitaire de défragmentation des systèmes de fichier ext2, personne ne
l'utilise et il n'est pas à jour avec la dernière version de ext2. Utilisez le
si vous y tenez, mais à vos risques et périls.
Le système de fichiers MS-DOS est réputé pour sa gestion pathologique de l'espace
disque. La conjugaison d'un cache tampon abyssal et de la fragmentation a des
conséquences tout à fait dommageables sur les performances. Les utilisateurs de
DOS sont habitués à défragmenter leurs disques toutes les quelques semaines et
certains ont même mis au point un rituel quasi religieux concernant la
défragmentation. Aucune de ces habitudes ne devrait être transposée sous
Linux et ext2. Le système de fichiers natif de Linux n'a pas besoin de
défragmentation en utilisation normale, ce qui inclut n'importe quelle condition
du moment que 5 % de l'espace disque reste libre.
Le système de fichiers MS-DOS est aussi réputé pour perdre une grande quantité
d'espace disque en raison de la fragmentation interne. Pour des partitions d'une
taille supérieure à 256 Mo, la taille des blocs DOS devient si importante qu'ils
ne sont plus d'aucune utilité (cela a été corrigé jusqu'à un certain point avec
la FAT32).
ext2 ne force pas l'utilisation de grands blocs dans le cas de grand systèmes de
fichiers, à l'exception des très grands systèmes de fichier de l'ordre de 0.5 To
(1 Tera-octet = 1024 Go) et plus, pour lesquels les blocs de petite taille
deviennent inefficaces. Donc, contrairement au DOS, il n'est pas nécessaire de
découper les grands disques en plusieurs partitions pour conserver des blocs de
petite taille. Dans la mesure du possible, utilisez la taille par défaut de 1 Ko.
Vous voudrez peut être expérimenter des blocs de 2 Ko pour certaines
partitions, mais attendez vous à rencontrer quelques bugs peu courants : presque
tout le monde utilise la taille par défaut.
Sous ext2, les décisions concernant le choix des partitions devraient être
dirigées par des considérations liées aux sauvegardes, et de manière à éviter la
fragmentation externe due aux durées de vie des différents fichiers.
Les fichiers ont une durée de vie. Une fois créé, un fichier restera un certain
temps sur le système avant d'être supprimé. La durée de vie des fichiers varie
considérablement au sein du système, et dépend en partie du chemin d'accès du
fichier. Par exemple, les fichiers présents dans /bin, /sbin,
/usr/sbin, /usr/bin ou quelqu'autre répertoire du même type ont une
durée de vie très longue : de nombreux mois, voire plus. Les fichiers présents
dans /home ont une durée de vie intermédiaire : à peu près quelques
semaines. Les fichiers présents dans /var ont généralement une durée de
vie courte : quasiment aucun fichier dans /var/spool/news ne restera plus
de quelques jours, et dans /var/spool/lpd le temps de vie se mesure en
minutes voire moins.
Pour sauvegarder, il peut être utile de s'assurer que la taille d'une sauvegarde
journalière reste inférieure à la taille du support de sauvegarde. Une
sauvegarde journalière peut être complète ou différentielle.
Vous pouvez décider de conserver des tailles de partitions suffisamment petites
pour tenir complètement sur un seul support de sauvegarde (auquel cas, faites
des sauvegardes journalières complètes). Dans tous les cas, la taille d'une
partition devrait être telle que son "delta" journalier (tous les fichiers
modifiés) puisse tenir sur un seul support de sauvegarde (faites une sauvegarde
différentielle, et prévoyez de changer le support pour la sauvegarde
hebdomadaire/mensuelle complète).
Votre stratégie de sauvegarde repose sur ces décisions.
Lorsque vous achetez et organisez de l'espace disque, pensez à mettre de coté
une somme suffisante pour les sauvegardes afférentes ! Des données non
sauvegardées sont sans valeur ! Le coût de reproduction des données est de loin
plus élevé que celui de la sauvegarde, pour qui que ce soit !
Pour des raisons de performances, il est utile de conserver des fichiers ayant
des durées de vie différentes sur des partitions différentes. De cette manière,
les fichiers éphémères de la partition .../news peuvent être très
lourdement fragmentés. Cela n'aura aucune incidence sur les performances des
partitions / ou /home.
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