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Fedora: SSD kurz und schmerzlos

Es gibt schon viele Artikel, wie man SSD-Festplatten richtig in Linux einbindet. Aber entweder sind sie unvollständig oder recht lange. Also, hier eine tl;dr-Fassung – SSD mit Fedora, kurz und schmerzlos.

Trimming

Wenn die SSD trimming kann (was mittlerweile bei ziemlich allen SSDs auf dem Markt der Fall ist), sollte es natürlich auch verwendet werden. Dadurch ermöglicht man wear levelling, gibt also der SSD die Möglichkeit, den Verschleiß der Speicherzellen zu verteilen.

In der /etc/fstab wird bei jedem Mountpoint, der auf eine SSD-Partition verweist, die Parameter discard angehängt. Eine gute Idee ist es außerdem, noatime hinzuzufügen, um die Schreibzugriffe auf die Platte zu reduzieren. Das sieht dann zum Beispiel so aus:

UUID=939446e3-9bb9-40a6-bf03-2d87bb8f5837 /                       ext4    discard,noatime        1 1
UUID=4f75261d-2e40-4e39-bf63-2a9c517fc73d /home                   ext4    discard,noatime        1 2
UUID=05db751b-5c2b-47da-8577-89ee30d90e56 swap                    swap    defaults        0 0

Das funktioniert mit reinen ext4- und btrfs-Partitionen sowie mit RAID-Partitionen. Wird LVM verwendet, muss in der /etc/lvm/lvm.conf zuerst bei der Option issue_discards eine 1 eingetragen und die initramfs mit sudo dracut -f neu gebaut werden. Bei LUKS-Partitionen ist ein Kniff notwendig, den ich weiter unten beschreiben werde. Swap-Partitionen trimmen immer, ein discard-Parameter ist nicht erforderlich.

Nach einem Neustart sollte man einmalig alle SSD-Partitionen von Hand trimmen:

sudo fstrim -v /
sudo fstrim -v /home

Man kann man das Trimmen außerdem automatisch wöchentlich vornehmen lassen:

sudo systemctl enable fstrim.timer

Eventuell kann man sich dann auch das discard in der /etc/fstab sparen, da es Löschoperationen verlagsamt.

LUKS-Partitionen

Verschlüsselte LUKS-Partitionen reichen von sich aus die Trimming-Kommandos nicht an die SSD weiter. Das hat auch einen guten Grund: Das Trimming erlaubt Rückschlüsse darauf, welche Teile der verschlüsselten Partition Daten enthalten und welche nicht. Das erleichtert einen gezielten Angriff auf die verschlüsselten Daten, zumindest theoretisch.

Um bei LUKS das Trimming einzuschalten, wird in der /etc/default/grub in der Zeile GRUB_CMDLINE_LINUX die Kernel-Option rd.luks.options=discard angehängt und mit

sudo grub2-mkconfig -o /boot/grub2/grub.cfg

die GRUB-Konfiguration neu gebaut.

Wenn es sich um ein Upgrade einer älteren Fedora-Installation handelt und nicht um eine Neuinstallation, muss eventuell auch in der /etc/crypttab an allen Einträgen außer der Swap-Partition die Option discard angehängt werden. Danach wird mit sudo dracut -f die initramfs neu gebaut. Da man bei einem Fehler schnell ein nicht mehr bootendes System hat, empfehle ich diesen Schritt nur erfahrenen Linux-Anwendern.

Ab dem nächsten Reboot steht Trimming dann auch auf LUKS-verschlüsselten Partitionen zur Verfügung.

I/O-Scheduler

Was bei mechanischen Festplatten wirklich Zeit kostet, ist das Positionieren des Schreib-Lesekopfes, weshalb Linux versucht, die Daten möglichst zu sammeln und zu gruppieren. Bei SSDs spielt es dagegen keine Rolle, wie fragmentiert die Daten sind. Aus dem Grund kann man das Gruppieren wegfallen lassen und sich über die gewonnene Performance freuen.

Dazu wird eine Datei /etc/udev/rules.d/40-ssd.rules mit folgendem Inhalt angelegt:

ACTION=="add|change", KERNEL=="sd[a-z]", ATTR{queue/rotational}=="0", ATTR{queue/scheduler}="noop"

Beim nächsten Neustart verwenden SSD-Platten den noop-Scheduler, mechanische Festplatten weiterhin den für sie optimalen cfq.

Swappiness

SSDs können beliebig oft und schnell gelesen werden, verschleißen aber bei Schreibzugriffen. Swapping auf eine SSD-Partition ist zwar möglich, aber der Lebensdauer nicht sehr zuträglich. Folgende Zeilen in der /etc/sysctl.conf reduzieren das Auslagern auf die Swap-Partition auf ein Minimum.

vm.swappiness=1
vm.vfs_cache_pressure=50

Bei den heutigen Preisen selbst für üppige RAM-Ausstattung wäre es zumindest bei Desktop-Rechnern eine Überlegung wert, ob eine Swap-Partition überhaupt notwendig ist. Nachträglich kann eine Swap-Partition durch Auskommentieren der entsprechenden Zeile in der /etc/fstab deaktiviert werden.

Firefox-Cache

Firefox lagert seinen Cache in das Home-Verzeichnis aus, was eine zusätzliche Belastung für die SSD darstellt. Wer einen Rechner sein Eigen nennt, der mit üppig viel RAM gesegnet ist, kann auf das /tmp-Verzeichnis ausweichen, welches bei Fedora im Arbeitsspeicher statt auf der Festplatte liegt. Das geht leider nur über einen Eingriff in die Eingeweide des Browsers über die URL about:config.

Nach einer Bestätigung, dass man sich benehmen wird, wird mit der rechten Maustaste über Neu - String ein neuer String-Eintrag angelegt. Der Eigenschaftsname lautet browser.cache.disk.parent_directory, der String-Wert /tmp.

Danach muss der Firefox noch neu gestartet werden.

Alter USB-Scanner mag keinen Strom sparen

Wieder einmal hatte ich Probleme mit meinem altgedienten Canon LiDE 20-Scanner. Diesmal wurde er zwar per USB erkannt, aber wenn ich etwas scannen wollte, erhielt ich nur Fehlermeldungen oder schwarze Seiten.

Der Grund liegt in den USB-Stromsparmaßnahmen moderner Linux-Kernel. Alte USB-Geräte haben ihre Probleme damit, einfach zwischendurch den Saft abgedreht zu bekommen.

Zum Glück kann man es bei Fedora leicht ausschalten:

echo -1 >/sys/module/usbcore/parameters/autosuspend

Der USB auto suspend ist dann für alle USB-Geräte abgeschaltet, die von jetzt an angeschlossen werden, also sollte man seinen Scanner erst danach einstecken. Beim nächsten Reboot ist der Effekt auch schon wieder vorbei.

Arduino auf Fedora 15 einrichten

Die Arduino-Plattform ist eine offene Entwicklungsplattform für kleine Hardwareprojekte, inklusive einer Entwicklungsumgebung und verschiedener günstiger Boards wie dem Arduino Uno. Wegen verschiedener Bugs ist die Installation der Entwicklungsumgebung auf einem System mit Fedora 15 leider nicht ganz trivial.

Die notwendigen Pakete befinden sich im Fedora-Repository. Zuerst installieren wir also die Arduino-IDE und stellen die Gruppenrechte her, die zum Zugriff auf die USB-Schnittstelle benötigt werden:

sudo yum install 'arduino*'
sudo usermod -a -G uucp,dialout,lock $USER

Neben der IDE werden der C-Compiler avr-gcc in Version 4.6.1-2 und die avr-libc in Version 1.7.0 installiert. Diese Version des Compilers wirft allerdings nur Fehlermeldungen. Ein Update steht schon bereit, liegt derzeit aber noch in fedora-testing und muss deshalb explizit installiert werden:

sudo yum --enablerepo=updates-testing update 'avr-*'

Danach ist der avr-gcc in Version 4.6.1-3 und die avr-libc in Version 1.7.1 installiert. Die IDE kann nun gestartet und die Sketches können kompiliert werden.

Allerdings bleibt noch ein Problem: durch eine zu aggressive Compiler-Optimierung funktioniert die delay()-Funktion unter Umständen nicht. So leuchtet bei dem Beispiel Blink die Test-LED dauerhaft, statt zu blinken. Die Ursache dafür lässt sich zum Beispiel durch einen Eingriff in eine Datei beheben. Folgender Patch führt diese Änderung aus:

sudo patch -d /usr/share/arduino/hardware/arduino/cores/arduino wiring.c << __END__
25a26
> #include <avr/delay.h>
106c107
< {
---
> {/*
114a116
> */ _delay_ms(ms);
__END__

Danach steht der Experimentierfreude nichts mehr im Wege!

Android-Debugging unter Fedora

Eine schöne Sache an der Android-Plattform ist, dass man auch unter Linux Apps entwickeln kann. Java und die Entwicklungsumgebung Eclipse steht als fertiges Paket zur Verfügung, und bei Google können die Entwicklertools kostenlos heruntergeladen werden.

Das Testen erfolgt entweder über einen Emulator, oder man geht gleich ans Eingemachte und testet seine Anwendung auf echter Hardware. Bevor das möglich ist, muss Fedora das Smartphone bekannt gemacht werden. Dazu wird mit Root-Rechten die Datei /etc/udev/rules.d/51-android.rules angelegt und mit folgendem Inhalt versehen:

SUBSYSTEM=="usb",SYSFS{idVendor}=="0bb4",SYMLINK+="android_adb",MODE="0666"

Unter idVendor wird die jeweilige Hersteller-ID des Smartphone-Herstellers eingetragen. Eine Tabelle der Vendor IDs gibt es ebenfalls bei Google. Wenn mehrere Smartphones verschiedener Hersteller zum Einsatz kommen, können entsprechend weitere Zeilen ergänzt werden.

Als nächstes muss auf dem Android-Phone das USB-Debugging aktiviert werden. Den Menüpunkt findet man unter EinstellungenAnwendungenEntwicklungUSB-Debugging aktivieren.

Wenn man nun seinen Androiden per USB anstöpselt und in dem Android-SDK das Kommando

platform-tools/adb devices

aufruft, sollte das Smartphone aufgelistet werden. Es steht dann als Zielplattform für die Entwicklung zur Verfügung.

Fedorablog-Artikel sind zurück

Soeben habe ich die wichtigsten Artikel aus dem früheren Fedorablog freigegeben. Sie sind (zusammen mit mittlerweile ein paar neuen Artikeln) unter der Kategorie Fedorado zu finden.

Der Fedorablog war ein von mir betriebener Blog, der sich auf Fedora-Linux spezialisiert hatte und auf fast vier Jahre Laufzeit zurückblicken konnte. Vor etwa anderthalb Jahren habe ich den Blog dann offline gestellt. Seitdem waren die Artikel nicht mehr verfügbar.

Eigentlich hatte ich geplant, sie schnellstmöglich in meinen privaten Blog, der shredzone, umzuziehen, aber die Arbeiten an der eigenen Blogsoftware dauerten dann doch wesentlich länger als erwartet. Wie auch immer: jetzt sind sie wieder da! 😀

Ich habe nicht alle Artikel aus dem alten Blog übernommen. Weggefallen sind im Wesentlichen veraltete Artikel, die inhaltlich mittlerweile keine Relevanz mehr haben (zum Beispiel waren das Ankündigungen zu früheren Fedora-Releases).

Viel Spaß beim Stöbern! Ich freue mich schon, jetzt auch wieder mehr über Fedora schreiben zu können, wenn auch nicht mehr in dem Umfang wie im früheren Fedorablog.