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Linux - Wegweiser zur Installation & Konfiguration, 3. Auflage

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Anhang C
Linux auf Digital/Compaq Alpha-Systemen installieren

von
Barrett G. Lyon, Lar Kaufman und Richard Payne

Im Jahr 1992 führte Digital die superskalare, 64 Bit breite, RISC-basierte Alpha-Architektur ein, die sogleich mit beeindruckenden Leistungsdaten auf sich aufmerksam machte. Linux ist eine attraktive Alternative zu den offiziellen Betriebssystemen, die mit Alphas ausgeliefert werden. Die Installation unterscheidet sich allerdings von System zu System, da sich die Alpha-Systeme sehr schnell weiterentwickelt haben und über die Jahre mit einer großen Anzahl unterschiedlicher Hardware und Firmware (der im ROM befindlichen Startsoftware) ausgeliefert worden sind. Dieser Anhang ist eine Einführung in die Probleme und Aufgaben bei der Installation von Linux auf einer Alpha, aber Sie müssen trotzdem noch die Dokumentation zur Linux-Installation und Ihrer Hardware sorgfältig lesen und etwas Interesse am Experimentieren mitbringen.

Jede Besprechung von Alpha-Systemen muß zwangsläufig viele Jahre Hardwareentwicklung abdecken, von den älteren UDB-Systemen bis zu den aktuellen DS- und AS-Reihen sowie Standard-OEM-Konfigurationen. Weil es so viele verschiedene BIOS-Konfigurationen und Boot-Optionen gibt, ist es unmöglich, hier detaillierte Installationsanweisungen für jede Art von Alpha zu geben. Wir hoffen aber, daß Ihnen die hier gegebenen Informationen helfen werden zu verstehen, was Sie tun müssen, wenn Sie Linux auf einem System neu installieren wollen.

Hinweis
Wir besprechen hier keine VAX-, MIPS-, AMD- oder Intel-basierten Systeme oder Hardware, die Peripherie- oder Paket-Technologien mit Alpha-Systemen gemeinsam haben. Wir konzentrieren uns hier nur auf die Installation von Linux auf Alpha-Systemen und Komponenten, die von Compaq oder deren Lizenznehmern, wie Samsung Semiconductor USA oder Mitsubishi Semiconductor, hergestellt worden sind.

Geschichte und aktueller Stand der Alpha-Entwicklung

1992 führte die Digital Equipment Corporation, auch unter den Namen DEC oder Digital bekannt, die Alpha mit Unterstützung für sieben verschiedene Hardwareplattformen, drei Betriebssysteme, verschiedene Netzwerkprotokolle und verschiedene Compiler ein.

Die Alpha stellt das größte jemals bei Digital angegangene Entwicklungsprojekt dar, an dem mehr als 30 Entwicklungsgruppen in zehn Ländern mitgewirkt haben. Es handelt sich dabei nicht um die ersten RISC-basierten Halbleiter, die Digital produzierte, aber die ersten, die Digital offen verkauft hat. Digital Semiconductor (DS) wurde als interne Unternehmung gegründet, um Digitals Halbleiter herzustellen und an Zwischenhändler und Computerhersteller zu verkaufen.

Um der Nachfrage und der Weiterentwicklung der Halbleiterherstellungs-Technologie gerecht werden zu können, vergab Digital die Herstellung der Alpha-Halbleiter nach draußen, unter anderem an die Firmen Samsung Electronics und Mitsubishi Electric, die aktuelle und zukünftige Implementierungen der Alpha-Halbleiter herstellen. Außerdem gaben diese Absprachen den Lizenznehmern Samsung und Mitsubishi das Recht, Alpha-Halbleiter weltweit zu vermarkten und zu verkaufen, und sahen gemeinsame Entwicklungsprojekte rund um die Alpha-Halbleiter-Familie vor.

Die relativ kleine installierte Basis von Alpha-Systemen und die Tatsache, daß die meisten existierenden Systeme »Entwicklungsplattformen« sind, bei denen die Optimierung und das Herumprobieren durch riesige Archive mit Hardwaredokumentation erleichtert wird, haben die ständige Erweiterung der Alpha-Chipsätze vorangetrieben. Das macht es allerdings für die Linux-Entwickler auch schwierig, die große Anzahl verschiedener Systeme in einer Installationsprozedur zusammenzufassen.

Compaq hatte eine eigene Enterprise-Server-Architektur und ein eigenes Betriebssystem im Auge - als Alternative zu Microsoft und Intel. Am 26. Januar 1998 gaben Digital und die Compaq Computer Corporation eine 9,6 Milliarden US-Dollar schwere Fusion bekannt, im Zuge derer Digital eine hundertprozentige Tochterfirma von Compaq wurde. DS war in diesem Paket enthalten, und der Markenname Digital ging in Compaq auf.

Zusammenfassend gesagt, ist die Alpha-Architektur also ein superskalarer, offener Industriestandard, eine 64 Bit breite, RISC-basierte Architektur, die von Compaq weiterentwickelt und von Samsung, Mitsubishi und deren Tochterfirmen hergestellt wird.

Die Linux-Portierung

Die Alpha-Portierung von Linux entstand nicht über Nacht. Sie begann als eher bescheidener Patch zum Linux-Kernel. Der erste Kernel-Patch wurde mit Unterstützung und auf Kosten von Digital entwickelt. Aber selbst mit allen Patches im Kernel waren die meisten der Treiber und der Anwenderprogramme der Distributionen nicht »64-Bit-tauglich«. Der Haupt-Kernel selbst wurde ebenfalls erst mit den 2.1.x-Entwicklungs-Kerneln 64-Bit-tauglich. Als die Entwicklungsarbeit an den 2.1.x-Kerneln begann, wurde die Alpha-Portierung direkt in den Quellbaum des Linux-Kernels aufgenommen. Ab diesem Zeitpunkt wurde die Alpha-Portierung des Linux-Kernels direkt von den wichtigsten Kernel-Distributionen unterstützt.

Während der Entwicklungsarbeiten am 2.1.x-Kernel wurden der Linux-Kernel und seine Treiber 64-Bit-tauglich gemacht. Die meisten der falsch ausgerichteten Traps im Kernel wurden korrigiert, und auch die Anwendungsprogramme berücksichtigten die 64-Bit-Architektur immer mehr. Zu diesem Zeitpunkt bemerkte Red Hat Software, Inc., daß die 64-Bit-Architektur die Zukunft des Halbleitermarktes sein würde, und stellte eine vollständige Alpha-Portierung ihrer Linux-Distribution, Red Hat Linux 2.1, bereit. Andere Distributionen folgten, darunter Debian und SuSE. Die Distributionen sind in der folgenden Liste aufgeführt:

Debian
Die Debian-Linux-Distribution ist die »offizielle« GNU/Linux-Distribution der Free Software Foundation, die GNU-Softwarelösungen bevorzugt, wenn es eine Wahlmöglichkeit gibt. Es gibt auch eine von einem Hersteller (Stampede Software) gepackte GNU/Linux-Distribution, die eine vollständige Alpha-Portierung enthält. Näheres erfahren Sie unter http://www.debian.org und http://www.stampede.com .
Red Hat
Red Hat Software, Inc. stellt eine der größeren Linux-Distributionen zusammen. Diese unterstützt viele nützliche Features wie RPM zur Paketverwaltung und existiert auch in einer vollständigen Alpha-Portierung. Näheres finden Sie unter http://www.redhat.com .
SuSE
Die SuSE-Linux-Distributionen werden mit besonderer Berücksichtigung von Internationalisierung und der Unterstützung graphischer Benutzeroberflächen entwickelt. (SuSE berücksichtigt besonders die Bedürfnisse des europäischen Marktes.) Auch SuSE verwendet RPM, um Aktualisierungen bereitzustellen, und hat eine vollständige Alpha-Portierung. Näheres finden Sie unter http://www.suse.com .

Ihr Alpha-System ideizieren

Es gibt viele verschiedene Alpha-Systeme, und alle haben andere Installationsmethoden. Weil für die verschiedenen CPUs und Systemarchitekturen verschiedene Linux-Kernel kompiliert werden, müssen Sie wissen, über was für eine Art von Alpha-Hardware Sie verfügen, um die korrekten Boot- und Kernel-Disketten für die verschiedenen Distributionen auszuwählen.

Bevor Sie ein Betriebssystem installieren, müssen Sie die Grafik- und Audiokomponenten des Rechners, die Größe des Hauptspeichers, die Art der CPUs, die Festplattenadapter und -größen, die bereits existierenden Betriebs- und Dateisysteme (sofern vorhanden) und angeschlossene Peripheriegeräte, insbesondere CD-ROM-Laufwerke und Diskettenlaufwerke, kennen. Bei manchen Alpha-Systemen sind Änderungen an der Konfiguration der Firmware und manchmal sogar Änderungen an der Hardware notwendig, um eine Linux-Installation vollständig durchführen zu können.

Welche Linux-Distribution Sie wählen sollten, kann zum Teil davon abhängen, welche Hardware Sie haben und welche anderen Betriebssysteme Sie darauf installiert haben. Nachdem Sie die Informationen über Ihre Hardware zusammengesammelt haben, können Sie herausfinden, welche Distribution für Ihre Zwecke am geeignetsten ist. Wenn Sie einmal ein bootbares System haben, können Sie jederzeit Quellpakete aus anderen Installationen für Ihr System kompilieren. Hier kommen einige Beispiele für Hardware-Gesichtspunkte, die die Wahl Ihrer Distribution oder die Installationsmethode beeinflussen können:

Wenn Sie die Daten über Ihre Hardware beisammen und Ihre Linux-Distribution ausgewählt haben, müssen Sie eine Installationsmethode wählen. Alpha-Systeme weisen eine größere Bandbreite als typische PC-Systeme auf (weil sie entworfen worden sind, um einen weiteren Bereich - von einfachen Terminals bis zu Supercomputern - abzudecken). Sie sollten daher Ihre Hardware analysieren und die Boot-Methode wählen, die zusammen mit Ihrer Linux-Distribution funktioniert. Ansonsten werden Sie möglicherweise feststellen, daß Sie die Installation nicht erfolgreich abschließen können oder daß sich Linux nicht booten läßt, ohne die Installation neu vorzunehmen.

Die meisten Alpha-Installationen verwenden Milo, die einfachste und zuverlässigste Methode, um Linux zu installieren. Das Hilfsprogramm Milo ist ein Mini-Kernel, der einen Teil des maschinennahen PALcode (der Sprache, in der die Firmware von Alpha-Systemen geschrieben ist) mit dem Linux-Kernel gemeinsam hat. Milo übergibt seine Hardware-Konfigurationsdefinitionen an Linux, wenn es den Kernel startet, und Linux verwendet dann diese Definitionen, um auf das PALcode-Segment zuzugreifen, das neben dem Linux-Kernel im Speicher residiert. Es gibt auch Alternativen zu Milo, aber Sie können auf keinen Fall die Boot-Werkzeuge für Intel-Linux auf Alpha-Systemen verwenden, weil diese nicht die notwendige Firmware-Unterstützung bieten.

Wenn Sie Ihrem System zur Installation von Linux ein CD-ROM-Laufwerk hinzufügen, dann lesen Sie in Ihrer Hardwaredokumentation und der Paketdokumentation von Linux nach, ob das CD-ROM-Laufwerk nativ im BIOS erkannt wird oder ob der Milo-Lader das Laufwerk erkennt. Standard-SCSI-CD-ROM-Laufwerke werden von Milo über integrierte SCSI-Controller erkannt, desgleichen einige populäre Zusatz-Controller; Fu▀noten 2 außerdem werden auf einigen Geräten ATAPI(EIDE)-CD-ROM-Laufwerke unterstützt, besonders solche mit einem eingebauten ATAPI-Controller. Wenn das CD-ROM-Laufwerk auf einem bestimmten System nicht als natives Laufwerk erkannt wird, können die System-Firmware oder der Milo-Lader, der den Linux-Kernel startet, möglicherweise nicht darauf zugreifen.

Auch wenn die Netzwerkinstallation von Linux (also das Speichern der Dateien auf einem Rechner und das anschließende Herunterladen über das Netzwerk auf den Rechner, auf dem Linux installiert werden soll) grundsätzlich möglich ist, haben einige Distributionen damit immer wieder Schwierigkeiten gehabt. Wir werden diese Technik hier nicht beschreiben, sondern gehen davon aus, daß Sie Linux auf einem alleinstehenden Alpha-System installieren wollen. Sie können den Rechner später dann immer noch zur Verwendung in einem Netzwerk konfigurieren.

Hinweis
Auf manchen älteren Alpha-Systemen muß man zum Konfigurieren und Einstellen des Boot-Verhaltens Jumper auf der Hauptplatine setzen, Systemdaten, die im nichtflüchtigen RAM gespeichert sind, ändern oder beides. Es kann auch sein, daß Sie Jumper-Einstellungen für die Installation und hinterher noch einmal für die Konfiguration des Systems ändern müssen.

Bei einer typischen CD-ROM-Installation von Linux gehen Sie folgendermaßen vor:

1. Sammeln Sie Informationen über die Systemhardware, um das richtige Installationsverfahren und die benötigten Dateien herauszufinden. Lesen Sie in den Handbüchern zur Hardware Ihres Systems und zur Systemverwaltung nach. Besorgen Sie sich Fehlermeldungen und Korrekturen zur Softwaredistribution, die Sie verwenden werden, um Ihr Paket zu installieren. Sammeln Sie weitere Dokumentation über die aktuelle Softwareinstallation, wenn Sie das Gefühl haben, daß die von Ihrem Lieferanten bereitgestellte Information unvollständig oder veraltet ist.

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Kapitel 3

2. Ermitteln Sie die Größe Ihrer Festplatten, und entscheiden Sie sich, wie diese für Linux partitioniert werden sollen (wenn sie es nicht schon sind). Der Abschnitt »Laufwerke und Partitionen unter Linux« in Kapitel 3 enthält grundlegende Hinweise zur Verteilung von Plattenplatz und zum Partitionieren, auch wenn die Zahlen selbst für Alpha-Systeme angepaßt werden müssen. Die Installationshilfsprogramme, die Sie verwenden, werden auch die eine oder andere Methode der Partitionierung von Festplatten unterstützen, können aber sicherlich nicht für alle Partitionierungsanforderungen verwendet werden.

3. Bestimmen Sie, wie Linux booten soll, wenn die Installation abgeschlossen ist. Dies kann einen Einfluß auf die Wahl der Installationsmethode haben.
4. Wählen Sie die Installationsmethode auf der Basis Ihrer Hard- und Firmware, Ihrer Partitionswünsche und dem Boot-Verhalten von Linux. Wir sind der Meinung, daß Milo für die allermeisten Installationen das beste Firmware-Hilfsprogramm zum Laden von Linux ist.
5. Erzeugen Sie die richtigen Datendisketten für Ihr System (Milo, Kernel-Image und Ramdisk-Image).
6. Konfigurieren Sie Ihre Systemhardware so, daß sie die Installation von Linux unterstützt.
7. Wenn Sie die normale Milo-Installationsprozedur verwenden, erzeugen Sie das passende Milo-Disketten-Image für Ihr System.
8. Schalten Sie den Rechner ein, wechseln Sie in die Konsole (ältere Systeme verwenden ARC, neuere AlphaBIOS oder SRM, wie weiter unten beschrieben), und laden Sie den Linux-Loader (dies geschieht normalerweise mit dem Programm LINLOAD.EXE, das dann wiederum Milo lädt). Wenn auf Ihrem System bereits Windows NT installiert ist, können Sie den OSloader von NT verwenden, um Milo zu laden. Ansonsten verwenden Sie die Firmware des Systems, um einen Bootstrap-Lader zu laden, der dann dazu verwendet wird, das System für die Installation von Linux vorzubereiten.
9. Laden Sie Milo, verwenden Sie Milo, um den Kernel zu booten, und starten Sie die Installation von der CD-ROM.
10. Führen Sie weitere eventuell notwendige Schritte zur Partitionierung und Formatierung von Festplatten aus.
11. Laden Sie zusätzliche Linux-Hilfsprogramme, Applikationen, Compiler, Programmiersprachen und Bibliotheken. Das Kompilieren einer aktuellen, stabilen Version des Linux-Kernels, die auf Ihre Systemanforderungen zugeschnitten ist, wird dringend empfohlen.
12. Wenn Sie mit Ihrer Linux-Installation zufrieden sind, richten Sie diese so ein, daß sie entweder automatisch oder aus einem Auswahlmenü eines Boot-Managers bootet. Auf manchen älteren Systemen kann dazu ebenfalls das Setzen einiger Jumper notwendig sein. Auf den meisten Systemen sind Änderungen in der Firmware-Konsole oder die Installation eines Bootstrap-Programms (möglicherweise eine Version von Milo) im nichtflüchtigen System-RAM notwendig.

Auf Systemen, die Milo nicht konfigurieren kann, ist ein anderes Verfahren notwendig; diese Alternativen hängen von Ihrer Systemkonfiguration und der Firmware ab. Wie andere Systeme auch enthält jede Alpha mindestens ein Firmware-Programm, das im System-ROM oder im Flash-ROM gespeichert ist und das eine Ausführungsumgebung für Konfigurationsprogramme darstellt. Systeme, die für Tru64 Unix oder Open VMS gedacht sind, verwenden die »System Reference Maintenance«-Konsole (SRM); Systeme, die für Windows NT gedacht sind, verwenden normalerweise die »Firmware Alpha Reference«-Konsole (ARC). Neuere Systeme haben eventuell auch ein AlphaBIOS anstelle von ARC; SRM wird normalerweise mitgeliefert, wenn das System mit DU verkauft wurde.

Hinweis
Firmware-Programme sind klein und effizient. Die ROMs von Alpha-Systemen haben normalerweise genug Platz, um mehrere davon zu speichern, außerdem noch andere wichtige Programme wie Debugging- und Diagnose-Werkzeuge (die nicht überschrieben werden sollten).

Wenn Linux einmal installiert ist, stellen manche Systeme ein sogenanntes »Flash-RAM Management Utility« (FMU) bereit, mit dem Sie ein Image von Milo in das nichtflüchtige RAM Ihres Systems »brennen« können. Ähnliche Hilfsprogramme werden möglicherweise mit einem kommerziellen Betriebssystem oder einem Entwicklerpaket mitgeliefert. Manche werden auf einem von Ihnen zu installierenden EPROM-Chip geliefert. Weil die Firmware von ARC und AlphaBIOS eine graphische Benutzeroberfläche bereitstellen, benötigen diese mehr Platz, und Sie werden deshalb keines davon auf einem Standardsystem vorfinden. AlphaBIOS ist ein Ersatz für ARC, der versucht, die Betriebssysteminstallation auf Alpha-Systemen zu vereinheitlichen und zu automatisieren und damit der Installation von Betriebssystemen auf PCs mit Intel-Architektur anzunähern.

Das Booten von Linux kann genauso automatisch gemacht werden wie das Booten von MS-DOS oder Windows. Wir empfehlen nicht, daß Sie ein FMU verwenden, solange Sie nicht Ihre Linux-Installation optimiert haben und damit zufrieden sind.

Da alle Systeme, die für die Installation von Windows NT vorbereitet sind, ein Diskettenlaufwerk enthalten, das Milo zur Installation von Linux verwenden kann, verwenden die beiden wichtigsten Installationsvarianten Milo (und ARC oder AlphaBIOS), SRM und Milo oder andere Lader-Hilfsprogramme. Wir konzentrieren uns hier auf Milo-basierte Installationsmethoden für konsistente und vorhersagbare Ergebnisse und bieten Ihnen eine Installationslösung für jede nennenswerte Alpha-Plattform an. Wenn Sie die hier gezeigte Lösung nicht mögen, können Sie in Ihrer Dokumentation andere Installationsmöglichkeiten nachlesen.

Einschränkungen der ARC-Firmware

Die meisten älteren Systeme enthalten ARC-Firmware, um die Hardwarekonfiguration einzustellen, Boot-Optionen anzugeben und andere Systemverwaltungsaufgaben zu erledigen. Diese Firmware ist normalerweise der Ausgangspunkt für die Installation von Linux. Sie hat allerdings mehrere Einschränkungen: Sie kann nur auf Dateien auf MS-DOS-, HPFS- und ISO9660-Dateisystemen zugreifen. Wenn auf Dateien auf einem MS-DOS- oder ISO9660-Dateisystem zugegriffen wird, erkennt das System nur 8.3-Dateinamen. ARC enthält eine einfache menügesteuerte Schnittstelle zur Verwaltung Ihrer Systemhardware.

Einschränkungen der AlphaBIOS-Firmware

Neuere Systeme verwenden die AlphaBIOS-Firmware statt ARC. Diese wird immer noch weiterentwickelt. Wenn Ihr System AlphaBIOS verwendet, dann installieren Sie die neueste Version des AlphaBIOS, bevor Sie Linux installieren. AlphaBIOS kann nur auf Dateien aus MS-DOS- und ISO9660-Dateisystemen zugreifen und erkennt dabei nur 8.3-Dateinamen. AlphaBIOS enthält eine graphische Schnittstelle zur Systemkonfiguration.

Einschränkungen der SRM-Konsolen-Firmware

Die SRM-Konsole kann Daten von IDE/ATAPI-, SCSI- oder Diskettenlaufwerken laden. Sie verwendet den nativen SCSI-Platten-Controller, um zum Booten auf ein erkanntes SCSI-Gerät zuzugreifen. SRM kann auch von SCSI-Diskettenlaufwerken lesen. SRM kann auf echte MS-DOS-Dateisysteme zugreifen (aber nicht auf solche, die vom fdisk-Befehl von Linux erzeugt wurden), auf BSD-markierte UFS-Dateisysteme (aber nicht BSD-artige Dateisysteme, die von Linux markiert wurden) und auf ISO9660-Dateisysteme. Eine SRM-Konsole steht als Firmware für alle Systeme zur Verfügung, auf denen es kein ARC oder AlphaBIOS gibt.

Mit der SRM-Konsole können Sie das System booten, indem Sie die Kontrolle an den sekundären Boot-Loader übergeben, den die Konsole ohne weitere Fragen lädt. SRM weiß nur wenig über Festplattenpartitionen oder Dateisysteme und behandelt Platten als Block-Geräte. Sie liest aus dem ersten 512 Byte großen Sektor des Speichermediums. Dieser Sektor sollte eine Sektoradresse und einen Offset enthalten, ab dem SRM das Lesen der Größe des Datenblocks beginnen kann. SRM springt an diese Stelle und liest die Daten zusammenhängend in den Speicher. Es sollte sich bei den Daten um eine Image-Datei des sekundären Boot-Loaders handeln, der dann das System bootet.

Alpha-Systeme haben normalerweise zwei sekundäre Lader: den »rohen« Lader aus dem Linux-Kernel und das separate Hilfsprogramm aboot. Dieses ist flexibler als der rohe Lader, wenn Sie Linux mit der SRM-Konsole installieren müssen. Sie können aber auch die SRM-Konsole verwenden, um den Milo-Lader zu laden, und bekommen so eine konsistente Installationsprozedur. Auf manchen Rechnern, auf denen es derzeit keinen Milo gibt (wie DS20-Rechnern), ist die Verwendung der SRM und eines sekundären Boot-Loaders aber obligatorisch.

Wenn Sie SRM und aboot verwenden, um Linux zu booten, sollte die erste Partition der Festplatte beim Zylinder Nummer 2 anfangen. Damit bleibt am Anfang der Festplatte noch Platz, um aboot zu installieren. Die dritte Partition der Festplatte (Partition C) sollte die gesamte Festplatte umfassen, also von Zylinder 1 bis zum Ende gehen. Im SRM-HOWTO stehen weitere Informationen zur Installation mit SRM und aboot. Sie finden es unter http://www.alphalinux.org/faq/srm.html .

Einschränkungen des Milo-Miniladers

Der Minilader Milo kann sich nicht selbst von der Platte booten, bevor er Linux bootet. Er muß entweder initial aus dem Flash-Speicher des Systems geladen werden oder aber von Diskette mit einem Lader des Betriebssystems (OSloader), wie etwa dem Boot-Manager für Windows NT, der für Alpha-Systeme entwickelt wurde. Linux-Distributionen stellen linload.exe bereit.

Wenn Milo von Diskette geladen wird, wird es initial vom ARC, AlphaBIOS oder SRM geladen, nachdem Sie linload.exe verwendet haben. linload.exe kennt MS-DOS-(FAT-)Dateisysteme, erkennt aber keine HPFS- oder VMS-Dateisysteme. Wenn Milo von linload.exe geladen worden ist, ist es natürlich auf MS-DOS-, ISO9660- und ext2-Dateisysteme beschränkt.

Milo liest per Voreinstellung ext2-Dateisysteme und kann Betriebssystem-Images im ISO9660- oder MS-DOS-Format mit einer Kommandozeilenoption laden. Wenn der volle Dateiname (wie vmlinux.gz) angegeben wird, sollte Milo auch in der Lage sein, komprimierte Kernel-Images zu laden, aber wir haben zumindest bei manchen Milo-Distributionen damit Probleme gehabt, insbesondere, wenn diese von ISO9660- oder MS-DOS-Dateisystemen geladen werden. Weitere Informationen finden Sie unter http://www.alphalinux.org/faq/milo.html .

Informationen über die Hardware des Systems zusammentragen

Bevor Sie eine Linux-Distribution auswählen, sollten Sie die vielen Ressourcen über Linux und Alphas im Internet ausnutzen. Eine große Anzahl von Informationen über die Alpha-Chips und die dafür vorgesehenen Plattformen stehen zum Herunterladen und Ausdrucken bereit, darunter auch großzügig bereitgestellte technische Handbücher, die über normale Marketing-Kanäle teuer (oder einfach nicht verfügbar) wären. Denken Sie auch daran, daß viel nützliche Dokumentation von einem anderen Hersteller als dem Ihrer CPU oder Ihres Systems kommen kann.

Informationsquellen

Im folgenden finden Sie eine unvollständige Liste von Internetquellen mit Informationen zu Alpha-Hardware und über die Installation von Linux auf Alpha-Systemen.

AlphaLinux-Sites

Die AlphaLinux-Organisation
Die offizielle AlphaLinux-Website finden Sie unter http://www.alphalinux.org .
Die Digital Alpha-OEM-Site
Diese Site enthält viele Informationen über Alpha-OEM-Produkte (darunter auch technische Informationen). Sie finden sie unter http://www.digital.com/ alphaoem/ .
Die Compaq Alpha-Linux-Website
Diese Site enthält interessante Informationen über die Verwendung von Linux auf Alpha-Hardware. Der URL lautet http://www.unix.digital.com/linux/ .

AlphaLinux-Mailing-Listen

AXP-Liste von RedHat
Senden Sie eine E-Mail mit dem Betreff subscribe an axp-list-request@redhat.com.
Debian Alpha-Mailing-Liste
Senden Sie eine E-Mail mit dem Text subscribe an debian-alpha-request@lists.debian.org.

AlphaLinux-FTP-Sites

Die offizielle AlphaLinux-FTP-Site
Diese Site finden Sie unter ftp://ftp.alphalinux.org .
Die FTP-Site von Digital
Diese Site finden Sie unter ftp://gatekeeper.dec.com .

CPU-, Chipsatz-, Hauptplatinen- und Systemideizierung

Es gibt vier Klassen der Alpha-CPU: 21064, 21066, 21164 und 21264. Die Klassen 21064 und 21066 entstammen beide der ersten Generation der Alpha-Architekturen, aber der 21066 enthält auch Funktionen, die normalerweise auf Hilfs-Chipsätzen vorhanden sind, und schafft so ganz bestimmte Plattformcharakteristiken und -anforderungen. Die Klassen 21164 und 21264 repräsentieren die zweite und die dritte Generation der Alpha-Architekturen. Verschiedene Chip-Architekturen sind mit verschiedenen Systembusarten und Schnittstellen kombiniert worden, was die CPU-Typen in verschiedene Familien von Alpha-Rechnern einteilt, die sich von Arbeitsplatzrechnern bis zu Supercomputer-Clustern erstrecken. Fu▀noten 3

Was die Installation von Linux von einer CD-ROM-Distribution angeht, unterscheiden sich die einzelnen Architekturvarianten darin, welche Unterstützung der Linux-Kernel für die Features dieser Chips sowie für die weiteren Bestandteile des Systems und die Schnittstellen bereitstellt. Wenn Sie einen Kernel, der für Ihr System zu passen scheint, nicht booten können, versuchen Sie einen ähnlichen Kernel von einem verwandten System oder probieren Sie es mit einem generischen Kernel. Wenn auch das nicht hilft, können Sie vom AlphaLinux-FTP-Server einen früheren oder einen späteren, noch in der Entwicklung befindlichen Kernel herunterladen. Meistens sollte die Installation aber glatt verlaufen, wenn Sie die richtigen Image-Dateien zum Laden und Installieren von Linux verwendet haben.

Die Subklasse, in die Ihr System fällt, bestimmt auch, ob Sie der normalen Installationsprozedur mit dem Laden von Linux von Diskette folgen können oder ob Sie eine alternative Prozedur verwenden müssen. Selbst die routinemäßige AlphaLinux-Installation ist bereits komplexer als eine Linux-Installation auf einem gewöhnlichen Intel-PC. Während auf Intel-PCs das auf der Hauptplatine befindliche BIOS die Schnittstelle zur Systemhardware darstellt, verlangen Alpha-Systeme, daß das System sich selbst am Schopf aus dem Sumpf zieht, indem es eine Firmware-Schnittstelle definiert und lädt, bevor das Betriebssystem geladen werden kann. Für unsere Installationszwecke müssen wir normalerweise eine Firmware-Konsole, die sich fest im System befindet, verwenden, um Milo (oder einen anderen Minilader) zu laden, der dann wiederum Linux in das System lädt.

Verschiedene Alpha-Systeme haben verschiedene Konsolensoftware:

Manche Systeme haben mehr als eine Konsolen-Schnittstelle, Fu▀noten 4 und die meisten Systeme haben auch noch andere Methoden zum initialen Laden eines OS in der Firmware.

Die Standard-Firmware wird initial durch Zugriff auf die Systemkonsole beim Booten des Systems geladen und weist das System an, Milo von Diskette zu laden. Dann wird das Milo-Minilader-Image von der Diskette eingelesen und selbst wiederum angewiesen, den Linux-Kernel von der CD-ROM oder einer Boot-Diskette zu laden.

Es ist zwar möglich, einen etwas älteren Red Hat Milo zusammen mit dem neuesten Red Hat Linux zu verwenden, aber Sie können kein NetBSD-Milo-Image (das auf DU-PALcode basiert) oder ein Milo-Image, das für ein anderes Alpha-System vorbereitet wurde, verwenden. Milo muß mit der System-Firmware, von der er geladen wird, sowie mit dem Linux-Kernel, den er laden soll, kompatibel sein. Beispielsweise funktioniert ein Milo, der für ARC gedacht ist, möglicherweise nicht mit SRM, selbst wenn er für das richtige System erstellt wurde. Manchmal muß die System-Firmware aktualisiert werden, bevor man sie verwenden kann, um das Milo-Image in den Speicher zu laden. Speziell die Firmware des AlphaBIOS wird regelmäßig aktualisiert, und wenn Ihr System AlphaBIOS verwendet, können Sie davon ausgehen, daß Sie dieses aktualisieren müssen, bevor Sie Linux installieren. Wenn bekannt ist, daß eine neuere Version verwendet werden muß, dann enthält möglicherweise auch Ihre CD-ROM Images aktualisierter AlphaBIOS-, ARC- oder SRM-Firmware.

Die Installation von Linux für Alpha vorbereiten

Wir können jetzt zu den oben genannten Schritten zurückkommen, mit denen man ein Linux-System zum Laufen bekommt. Sie müssen sich auch entscheiden, wie Ihre Alpha nach der Installation und Konfiguration von Linux gebootet werden soll; es gibt auf Alpha-Systemen eine Reihe von Alternativen.

Minimale Hardware

Sie können Linux auf Alphas mit nur 8 MB an RAM zum Laufen bringen, aber die meisten Installationsprogramme, wie auch das von Red Hat, verlangen mindestens 32 MB. An Festplattenplatz sollten mindestens 170 MB vorhanden sein. Für ein vollständiges X Window System und einen Desktop sowie ausreichenden Platz für Anwendungsprogramme brauchen Sie mindestens 16 MB an RAM und 500 MB an Festplattenplatz.

Viele Anwender neuerer Linux-Distributionen haben herausgefunden, daß sie zur erfolgreichen Durchführung der Installation 24 MB oder gar 32 MB benötigen. Es sollte immer noch möglich sein, ein sauber konfiguriertes Alpha-System auf nur 16 MB zum Laufen zu bringen (mit einem Kernel, der nur das enthält, was auf dem jeweiligen System notwendig ist), aber Sie brauchen eventuell mehr Speicher, um einige Distributionen zu installieren. Eine Alternative ist die Installation eines älteren, kleineren Kernels.

Die Installation benötigt so viel RAM, weil der Bootstrap-Lader, Milo und der Linux-Kernel selbst eine Zeitlang gemeinsam im Speicher liegen, nicht weil der Linux-Kernel allein so viel Speicher benötigt. Wenn Sie die Installation wegen Speichermangel nicht erfolgreich abschließen können, können Sie auch versuchen, Ihre Linux-Distribution mit einem älteren und kleineren Milo oder mit einem Milo, der im nichtflüchtigen RAM gespeichert wurde, zu booten. Außerdem können Sie kompakte Applikationen wählen, um Speicher und Festplattenplatz zu sparen. Weitere Informationen finden Sie unter http://www.alphalinux.org .

Unterstützung für IDE/ATAPI-Laufwerke

Manche Alpha-Systeme, insbesondere solche, die als Netzwerk-Server gedacht sind, unterstützen keine IDE- oder ATAPI-Laufwerke. Fu▀noten 5 Wir empfehlen eine schnelle SCSI-Festplatte als grundlegendes Systemelement, ob diese nun intern installiert oder extern angeschlossen wird. Wenn Ihr System allerdings einen freien PCI-Slot hat, können Sie auch eine von Linux unterstützte, aktuelle PCI-ATAPI/EIDE-Controller-Karte einbauen, so daß Sie auch die billigeren EIDE-Festplatten oder ein schnelles CD-ROM-Laufwerk verwenden können. Im nächsten Abschnitt finden Sie nähere Informationen zu Einschränkungen in der Firmware.

Firmware/BIOS-Unterstützung für Peripheriegeräte

Alpha-Systeme erkennen eine Reihe von Peripheriegeräten über das konfigurierbare native BIOS. Welche Geräte erkannt werden, hängt davon ab, ob das System ursprünglich dafür eingerichtet war, Windows NT, DU oder VMS auszuführen.

Milo enthält Code aus der ursprünglichen Windows NT-Firmware-Konsole für Windows NT und aus ARC. Für DU- und VMS-Systeme gibt es eine SRM-Konsole. Wenn Sie Linux von den Default-Systemgeräten installieren, sollten Sie keine Probleme haben, aber wenn Sie das System noch selbst anpassen müssen, um Ihr Medium zu unterstützen, dann wird die Installation schon komplexer. In Samsung Semiconductors Alpha Resource Book finden Sie mit der »Hardware Compatibility List« eine Liste der unterstützten Peripheriegeräte in aktuellen Alpha-Systemen (siehe http://www.samsungsemi.com/Products/alpha/alpha-page1.html ).

Wenn Ihr System zur Verwendung von VMS eingerichtet war, dann installieren Sie System-Firmware für Windows NT oder DU, bevor Sie Linux installieren. Sämtliche SRM-Firmware für VMS sollte durch SRM-Firmware für DU ersetzt werden.

Aktualisierte Firmware

Ihre System-Firmware (ARC, AlphaBIOS oder SRM) sollte auf dem neuesten Stand sein. In vielen Fällen macht es auch nichts aus, wenn Sie eine ältere Version haben, aber im allgemeinen empfehlen wir, Ihre Firmware zu aktualisieren, bevor Sie Linux installieren. Beim AlphaBIOS ist eine Aktualisierung unbedingt notwendig.

Folgen Sie den Anweisungen zur Aktualisierung der Firmware in Ihrer Hardwaredokumentation. Firmware-Aktualisierungen bekommen Sie von http://ftp.digital.com/pub/DEC/Alpha/firmware/ .

Manche Leute empfehlen, die Firmware nicht zu aktualisieren, wenn Sie nicht genau wissen, ob das notwendig ist. Sie könnten also Ihre Firmware auch erst dann aktualisieren, wenn sich Linux nicht installieren läßt. Bei manchen Linux-Installationen muß die Firmware sogar auf einen älteren Stand zurückgefahren werden, damit die Installation funktioniert.

Mäuse und serielle Schnittstellen

Ein häufig berichtetes Problem bei der Installation von Linux ist die Unterstützung einer seriellen Maus im System. Manche Linux-Installationsprogramme bilden die Gerätedefinitionen während der Konfiguration des Kernels nicht korrekt auf die seriellen Schnittstellen ab. Die meisten dieser Probleme hängen mit der automatischen Erkennung einer an der ersten seriellen Schnittstelle installierten Maus zusammen. Wir empfehlen Ihnen, eine PS/2-Maus mit drei Tasten zu installieren, wenn Ihr System über eine PS/2-Schnittstelle verfügt. Schließen Sie außerdem kein Modem an die erste serielle Schnittstelle an, weil Milo ebenfalls seine Ausgaben auf die erste serielle Schnittstelle macht und dies zu merkwürdigen Resultaten führen kann.

Linux installieren

O.K., Sie haben Ihre Hardwarehandbücher zusammengestellt und eine passende Linux-Distribution ausgewählt (die Ihre Anforderungen auf der Basis Ihrer Hardware erfüllt). Sie haben wahrscheinlich wenigstens ein Hardwarehandbuch, das die Konfiguration Ihrer Hardware und die Verwendung der Firmware-Konsolen in Ihrem System beschreibt und außerdem nützliche Fehlercodes und Tips zur Problemlösung enthält. Am Ende jedes Handbuchs eines Digital-Systems und der Handbücher von Evaluationsplatinen steht eine Liste zugehöriger Dokumente, von denen einige sogar nützlich sind. Die Dokumentnummern bezeichnen die Dateien, die Sie sich aus dem »Alpha Library Archive« holen können.

Darüber hinaus gibt es Websites mit FAQ-Dateien und anderen nützlichen Informationen über bestimmte Alpha-Systeme.

Sie sollten außerdem die Installationsanweisungen und zusätzlichen Hinweise für Ihre CD-ROM-Installation und Informationen über »Bugs und Fixes« zur Distribution, die Sie installieren, bereithalten. Wenn Ihre Dokumentation unvollständig ist oder eine generische Linux-Installation statt der speziellen Linux-Alpha-Installation beschreibt, können Sie die folgenden Schritte als Richtschnur für die Installation verwenden.

Software zur Installation vorbereiten

Sehen Sie auf dem Webserver der Firma nach, von der Ihre CD-ROM-Distribution stammt, ob es dort Fehlermeldungen, Patches oder neuere Versionen der Software gibt, die Sie installieren wollen. Werfen Sie außerdem einen Blick auf die AlphaLinux-Webseiten, auf denen eine unabhängige Beurteilung von Bugfixes und Patches zu finden ist. Auf Compaqs Webseite »System and Software and Driver Updates« unter http://ftp.digital.com/pub/DEC/Alpha/firmware/ finden Sie aktualisierte Software und Treiber für Windows NT. Wenn Ihr System AlphaBIOS verwendet, dann können Sie dort auch die neueste Version bekommen.

Auf dem AlphaLinux-FTP-Server können Sie neuere Firmware-Versionen bekommen.

Erzeugen Sie die Notfalldiskette, eine Diskette mit Blockdaten in linearem Format, die auf einem MS-DOS-System mittels RAWRITE.EXE aus einer Image-Datei erzeugt wird. Diese Diskette ist Ihr Fallschirm auf Ihrer Installationsreise. Wenn Ihre ARC- oder SRM-Firmware aktualisiert werden muß, können Sie die Dateien ebenfalls von genannter Adresse bekommen.

Erzeugen Sie als nächstes die drei Boot-Disketten, die Sie für die Linux-Installation benötigen. Um herauszoufinden, welche Diskette Sie zum Booten brauchen, sehen Sie sich die Tabelle auf dem Compaq-FTP-Server unter ftp://gatekeeper.dec.com/ pub/DEC/Linux-Alpha/Kernels/systypes.txt an.

Sie können die Disketten entweder auf einem MS-DOS-System mittels RAWRITE.EXE oder mit dem Befehl dd unter Unix erstellen.

Hardware zur Installation vorbereiten

Die wichtigsten Punkte dabei sind das Partitionieren und Formatieren der Festplatten und die unterstützten Grafikkarten. Wir empfehlen Ihnen, zur Konfiguration der Festplatte die grundlegenden fdisk-Werkzeuge zu verwenden, die zuverlässiger sind als GUI-basierte Programme.

Ihr Hardwarehandbuch kann Ihnen bei der Fehlersuche helfen, indem es beispielsweise die Signalcodes erläutert. Die UDB hat beispielsweise ein LED-Zeichen-Array zur Fehlersuche, das eine Zahl oder einen Buchstaben anzeigt, wenn in einem Firmware-Programm im nichtflüchtigen RAM (NV-RAM) oder im System-ROM beim Booten des Systems ein Fehler festgestellt wird.

Icon

Wenn Ihr System einige Zeit lang nicht gelaufen ist, stellen Sie sicher, daß auch die Lüfter funktionieren. Während der Umkonfiguration der Firmware das System zu überhitzen ist besonders unangenehm.

Das Alpha-System booten und das Laden von Milo vorbereiten

Weil wir unmöglich alle BIOS-Konfigurationen behandeln können, geben wir Ihnen Hinweise, wo Sie detaillierte Installations- und Konfigurationsanweisungen für jede Art von Firmware, die mit Milo verwendet wird, finden können.

Firmware Informationsquelle
ARC-Konsole http://www.alphalinux.org/faq/alphabios-howto.html
AlphaBIOS http://www.alphalinux.org/faq/alphabios-howto.html
SRM http://www.alphalinux.org/faq/srm.html

Milo und den Linux-Boot-Kernel laden

Nachdem Sie Ihr BIOS erfolgreich zum Laden von Milo konfiguriert haben, sehen Sie die Eingabeaufforderung von Milo. Weil Milo ein Mikro-Kernel ist, hat es viele Optionen, die Sie möglicherweise erkunden wollen, bevor Sie an das initiale Laden des Linux-Kernels gehen.

Sie sollten die folgende Eingabeaufforderung von Milo sehen:

MILO>

Milos help-Befehl zeigt Ihnen die Optionen von Milo:

MILO> help

Mit dem show-Befehl können Sie sehen, was Milo eingerichtet hat, welche Geräte es kennt und welche Dateisysteme es erkennt:

MILO> show

Wenn alles gut aussieht, können Sie mit der Installation fortfahren und Linux aus dem vorbereiteten Kernel-Image laden.

Das initiale Laden des Kernels ist ziemlich einfach - Sie können das mit einem einzigen Befehl machen:

1. Um den Linux-Kernel von der ersten Festplatte zu laden, geben Sie folgendes ein:
MILO> boot fd0:vmlinux.gz root=/dev/fd0 load_ramdisk=1
Beachten Sie, daß dies nur funktioniert, wenn Sie eine Image-Datei auf Diskette verwenden, die Sie aus einer Festplatten-Image-Datei erzeugt haben. Milo geht per Voreinstellung von einer ext2-Partition aus und hält fd0 für das richtige Diskettenlaufwerk. Wenn Sie von einer MS-DOS-formatierten Diskette booten wollen, könnten Sie folgendes eingeben:
MILO> boot fd0 -t msdos -fi vmlinux.gz load_ramdisk=1
2. Legen Sie die RAM-Disk ein, wenn Sie dazu aufgefordert werden.
3. Führen Sie das Installations- und Konfigurationsprogramm Ihrer CD-ROM-Distribution aus.
4. Nachdem Sie die Installation abgeschlossen haben, installieren Sie Milo auf einer kleinen Festplattenpartition auf Ihrem Rechner, die Sie zur Umkonfigurierung verwenden. Wenn Milo beim Booten zur Verfügung stehen soll, muß dies eine primäre MS-DOS-Partition sein. Sie können eine solche mit dem Befehl fdisk von MS-DOS oder Windows NT erzeugen.

Optimierung und Überlegungen nach der Installation

Linux sollte jetzt booten und zufriedenstellend arbeiten. Wir empfehlen allerdings, noch einige Verbesserungen vorzunehmen.

Optimieren des Kernels

Wenn Sie die Installation abgeschlossen haben, sollten Sie sich als erstes einen eigenen Kernel kompilieren, da der mit Ihrer Distribution gelieferte Kernel wahrscheinlich mehr Gerätetreiber enthält, als Sie benötigen. Informationen zum Kompilieren des Kernels finden Sie auf den AlphaLinux-Websites unter http://www.alphalinux.org wie auch im Kernel-HOWTO (erhältlich von jedem Linux-Archiv-Server).

Optimieren der Performanz und der Bibliotheken

Um die Performanz von AlphaLinux zu verbessern, können Sie die Standard-Mathematikbibliotheken durch die »Compaq Portable Math Library« (CPML) ersetzen. Diese ist inhaltlich identisch mit der libm von Compaq Tru64 Unix und ersetzt die libm von AlphaLinux vollständig. Weitere Informationen zu CPML finden Sie unter: http://www.unix.digital.com/linux/cpml.htm

Die Adresse http://cyclone.ncsa.uiuc.edu/ PCA/PerformanceTuning.html bietet zahlreiche Hinweise zum Optimieren von AlphaLinux.

Binäremulation

AlphaLinux ist weitgehend binärkompatibel mit Tru64 Unix (Digital Unix oder DU); allerdings sind nicht alle Systemaufrufe implementiert worden. Um Tru64 Unix-Programme unter AlphaLinux ausführen zu können, benötigen Sie einige der dynamischen Bibliotheken von Tru64 Unix, wozu Sie eine legale Lizenz von Tru64 Unix haben müssen. Nähere Informationen, wie dies eingerichtet wird, finden Sie in der AlphaLinux-FAQ unter http://www.alphalinux.org/faq/FAQ.html .

AlphaLinux kann mit einem Programm namens em86 auch i386-Linux-Programme ausführen. Auch hierzu finden Sie Informationen in der AlphaLinux-FAQ. Beachten Sie, daß das Patchen des Kernels nicht mehr notwendig ist, auch wenn Sie die Unterstützung für i386-Programme in den Kernel kompilieren müssen.

Graphische Browser

Netscape hat den Netscape Communicator nicht auf AlphaLinux portiert. Aber es gibt keinen Grund zur Verzweiflung, denn mit der Binäremulation von x86 und Tru64 Unix funktionieren die nativen x86- und Tru64-Versionen unter AlphaLinux.

Auch der Browser Mozilla ist eine Alternative. Informationen dazu sowie zu anderen Browsern finden Sie unter http://www.alphalinux.org/software .

Es gibt noch einige weitere Optionen wie den KDE-Dateimanager aus dem K Desktop Environment (http://www.kde.org ).

 Fu▀noten 1
Selbst die extradünnen 3,5-Zoll-Diskettenlaufwerke, die in den älteren Multia- und Alphabook 1-Systemen verwendet wurden, können durch ein Standard-Laptop-Diskettenlaufwerk ersetzt werden. Auf neueren Alpha-Systemen kann der größte Teil der Hardware durch normale OEM-PC-Komponenten ersetzt oder ergänzt werden.
 Fu▀noten 2
Die aktuelle Red Hat-Distribution von Milo erkennt die NCR-810-Familie von SCSI-Controllern, die Adaptec-1740/2940/3940-Reihe von SCSI-Controllern und QLOGIC-ISP-Controller. Mit dem Befehl SHOW zeigt Milo eine Liste der unterstützten Geräte an.
 Fu▀noten 3
Wir gehen hier nicht auf eingebettete Systeme und die Verwendung von Alpha-CPUs in Anzeige-Terminals ein.
 Fu▀noten 4
SRM-Konsolen-Firmware für Multia, AlphaStation, AlphaServer, AlphaPC164 und AXPpcisystems finden Sie unter ftp://gatekeeper.dec.com oder http//ftp.digital.com/pub/DEC/Alpha/firmware . Das SRM wird im Online-Handbuch unter ftp://ftp.digital.com/pub/Digital/info/semiconductor/literature/srmcons.pdf beschrieben.
 Fu▀noten 5
Frühe Alpha-Systeme unterstützten 10 MBps SCSI-2, einige der neueren "fast and wide" 40 MBps SCSI-3. Die allerersten (Jensen) hatten einen Adaptec 1740 ISA-Bus-Controller, aber die meisten SCSI-Controller stammen aus der NCR-810-Familie, die - wenn ausgewählt - als High-Performance-Controller galten.


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