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16.11.2021, 14:02

Knoppix in a Nutshell

Als Antwort auf diesen Beitrag: BTRFS Erfahrungsaustausch, Fragen, Versuche mit und ohne Knoppix
versuche ich (mal wieder) einige Dinge zu Knoppix zu erklären, die ich so im Laufe der Zeit gelernt habe.
Vorab: ich bin unbedarfter Laie und kein Experte und kann nicht etwas erklären, was ich selbst nicht verstanden habe.

Lasst mich mal damit anfangen, was Knoppix denn ist oder besser, was denn der Ursprung eines Knoppix ist.
Das ist nämlich ein 32Bit Debian-GNU/Linux, das irgendwo bei Klaus Knopper auf einem Rechner wohnt. Alle paar Monate kramt er das aus, aktualisiert es und checked dann das Live-System aus und zwar als ISO-Datei, das auf eine DVD gebrannt werden kann.

Was ist denn nun das Live-System? Woraus besteht es?
Hier nur ein grober Überblick
1. - die Bootmagie
2. - das gepackte 32Bit Debian-GNU/Linux vom Rechner des Klaus Knopper

Ein wenig genauer sollten wir schon hinsehen.
das gepackte Debian liegt in verschiedenen Teilen, die jeweils kleiner als 4G sind. Die Teile heißen KNOPPIX, KNOPPIX1 usw.
gepackt sind diese Teile gleich mehrfach und sie können auf Grund einer speziellen Technologie einfach und on the fly zusammengesetzt werden.
Das eigentliche Dateisystem dieser Knoppix-Teile ist in ihnen enthalten und bleibt von außen unsichtbar. Die Teile selbst werden zunächst als sogenannte cloop-Geräte eingebunden und dann diese spezielle Technik angewendet, in der das komplette Dateisystem abgebildet wird. Diese Technologie bedient sich eines ganz speziellen "Dateisystems" mit Namen aufs.
Aber das mag nun schon verwirrend sein, wenn man nicht mal Ansatzweise von UNIONFS oder AUFS gelesen hat. Ein guter Einstieg ist https://de.wikipedia.org/wiki/Aufs und dort verlinkt auch eine Beschreibung von Klaus Knopper selbst.
Dies braucht einen Anwender eher nicht zu interessieren, es ist aber hilfreich für das Verständnis.
Auf diese Weise bleiben die Teile mit Knoppix unveränderlich im Live-System erhalten, sie werden nur zusammengeführt. Erst mit einer optionalen Overlay können dann persönliche Änderungen auch gespeichert werden und diese Overlay wird genau in der gleichen Technologie dem System einfach hinzugefügt, wie die grundlegenden Teile von Knoppix zu einer Einheit verbunden werden. Dazu braucht es keine Zauberei oder Denkarbeit, es ist funktioneller Bestandteil des AUFS.

Wie kommt Knoppix auf den Stick? Was mach Flash-Install?
Flash-Install kann aus einem laufenden Knoppix aufgerufen werden.
Es bereitet einen Datenträger vor und legt dann die festen und unveränderlichen Teile von Knoppix auf diesen drauf.
Zusätzlich spielt es eine neue Bootmagie auf den Stick.
Lassen wir es mit dieser einfachst möglichen Erklärung mal gut sein.
Das kann jeweils auch manuell gemacht werden und ist wirklich kein Hexenwerk.

Nun eine Erklärung zu Knoppix.
Knoppix ist ein Live-System und so gedacht. Es soll als Live-System auf einen Stick und dann auf möglichst vielen PCs der i386 oder amd64 Klasse benutzt werden können. Das bedeutet, es will sowohl auf 32Bit als 64Bit CPUs laufen, es will auf Legacy-Systemen und auf EFI funktionieren. Sogar auf Macs mit entsprechender CPU kann es erfolgreich benutzt werden.
Und außerdem soll der Stick dann auch noch als ganz gewöhnlicher Datenträger funktionieren.
Dies schränkt jedoch das mögliche Design deutlich ein.
Es macht erforderlich, dass es eine erste Partition in einem FAT gibt, auf der EFI eingerichtet wird. Von einem FAT bootet Knoppix mittels SYSLINUX.
Dieses FAT hat gar nichts mit dem Dateisystem zu tun, das Knoppix selbst benutzt. Es ist lediglich der Platz, wo die Teile des Knoppix liegen und von wo aus diese zusammengesetzt werden.
Sowohl Knoppix als auch andere Systeme können dieses FAT als Austauschmedium benutzen.
FAT32, was hier zum Einsatz kommt, kann maximal 4G große Dateien.

Wem diese 4G-Begrenzung nicht gefällt, kann vielleicht eine große Overlay-Partition benutzen. Das ist eine der Möglichkeiten, die einem das Flash-Install Script anbietet.
Das Script legt diese Overlay-Partition in einem REISERFS an und darauf können Dateien von mehr als 4G problemlos gespeichert werden. Will man diese Daten außerhalb von Knoppix betrachten, muss das benutzte System REISERFS können. Ist dies der Fall, kann die Overlay-Partition sehr gut als Austausch-Datenträger dienen.
Mein eigenes Betriebssystem bietet keine gute Unterstützung für REISERFS, weshalb ich selbst diese Lösung nicht benutze. Knoppix besteht nicht auf REISERFS, lediglich das Flash-Install Script benutzt diese Vorgabe. Knoppix kann mit irgendeinem Dateisystem leben, dass die üblichen "Unix-Rechte" kennt und von Linux verstanden wird. Also nicht NTFS.

An der Stelle ein Satz zu REISERFS.
Ich glaube nicht, dass Klaus Knopper auf seinen PCs REISERFS einsetzt. Er hat es für die Overlay gewählt und wird wohl seine Gründe haben. REISERFS wird schon lange nicht mehr entwickelt und es ist durch neuere und bessere Dateisysteme erfolgreich abgelöst werden. Ich kann mir vorstellen, dass es weniger Probleme in der Overlay macht, weil es einfach auf Fehler nicht reagiert. Diese Fehler entstehen beinahe ständig beim Ausschalten von Knoppix. Sie entstehen weniger, wenn man eine Overlay-Datei benutzt und für diese wird in Knoppix auch ext2fs benutzt und nicht REISERFS.

Nochmal zusammengefasst.
Knoppix auf einem Stick bedeutet zunächst, dass die Teile des Knoppix auf einem FAT liegen und von hier zusammengesetzt werden. Die FAT32 Partition ist die erste auf dem Stick, der im MBR-Schema partitioniert ist. Es wird SYSLINUX als Bootmanager eingesetzt und die FAT32 Partition ist zugleich die EFI-System-Partition und ein Bereich zum Speichern von Daten, die auch mit anderen Systemen geteilt werden können.
Will man Knoppix verändern und eigene Dinge abspeichern, braucht man eine Overlay.
Wählt man eine Overlay Datei, liegt diese ebenfalls auf dem FAT32 und kann deshalb nicht größer werden, als 4GB.
Die Teile von Knoppix und die Overlay-Datei liegen nur auf dem FAT, sie selbst sind nicht in FAT formatiert.
Alternativ kann man eine Overlay-Partition wählen, die größer gesetzt werden kann. Die wird in REISERFS angelegt und kennt keine 4G Begrenzung.


Ich denke, das soll als Einstieg in eine Diskussion genügen.
Lieber Fragen und Antworten, statt langer Vorträge.

klaus2008

Meister

Beiträge: 2 818

Geschlecht: Männlich

2

22.11.2021, 13:27

Hallo!

Das war wieder einmal ein ausführlicher Beitrag! Man kann zwar verstehen, dass das ReiserFS auf Misstrauen stößt, aber wenn dessen Entwicklung eingestellt ist, kann man sich auf den bestehenden Funktionsumfang verlassen. Außerdem sollte man noch überlegen, welche Alternativdateisysteme zur Verfügung standen, als Klaus Knopper das erste Overlay in Knoppix einführte. Dann kommt man zu dem Ergebnis, dass es sich nach so vielen Knoppix-Generationen immer noch um ein funktionierendes Konzept handelt!

Wieder einmal erkennt man, dass in der IT viele Konzepte schon sehr alt sind, bevor sie von der breiten Masse wahrgenommen werden. Lange Zeit gab das NTFS-Dateisystem unter Windows, aber erst seit Windows XP wurde es auch im Home-Bereich eingesetzt. Ohne Knoppix wäre ReiserFS bestimmt bereits Geschichte.

Gruß
Klaus

3

22.11.2021, 20:17

Außerdem sollte man noch überlegen, welche Alternativdateisysteme zur Verfügung standen, als Klaus Knopper das erste Overlay in Knoppix einführte. Dann kommt man zu dem Ergebnis, dass es sich nach so vielen Knoppix-Generationen immer noch um ein funktionierendes Konzept handelt!


da hast du Recht.
Es gab zwar XFS, aber ReiserFS war wirklich für Linux ein Novum und es wurde nicht nur massiv beworben, sondern hatte deutliche Vorteile.
Als ich selbst noch GNU/Linux nutzte, hatte ich mich auch darauf eingeschossen und favorisierte es. Es existiert, es ist immer noch toll, aber eben auf GNU/Linux beschränkt. Mehr oder weniger.

Meine "Kritik", wenn man das so nennen möchte, richtet sich auch nicht gegen eine vermeintlich schlechte Funktionalität.
Weil es aber eben nicht mehr entwickelt wird, werden wohl kaum Versionen für WIN10 oder WIN11 veröffentlicht und ganz generell ist es außerhalb der Linux-Welt wohl eher obsolet und kaum unterstützt.
Das ist nicht schlimm, wenn man nur eine Overlay für Knoppix benutzen möchte.
Es kann ein Problem sein, wenn man Daten aus der Overlay zu anderen Systemen transportieren und austauschen möchte, wenn diese anderen Systeme eben kein Linux sind.

Wie auch immer: für mich selbst habe ich inzwischen die Overlay-Datei als Alternative entdeckt, allerdings speichere ich da auch keine System-übergreifenden Daten (gleichwohl das einfach möglich ist).

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