FreeBSD 使用手冊

FreeBSD 文件計劃

Revision: 49362

版權

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Heidelberg, Helvetica, Palatino 以及 Times Roman 是 Heidelberger Druckmaschinen AG 在美國以及其他國家的商標或註冊商標。

IBM, AIX, OS/2, PowerPC, PS/2, S/390 以及 ThinkPad 是 International Business Machines Corporation 在美國和其他國家的商標。

IEEE, POSIX 以及 802 是 Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. 在美國的註冊商標。

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VMware 是 VMware, Inc. 的商標。

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XFree86 是 The XFree86 Project, Inc 的商標。

Ogg Vorbis 以及 Xiph.Org 是 Xiph.Org 的商標。

許多製造商和經銷商使用一些稱為商標的圖案或文字設計來區別自己的產品。 本文件中出現的眾多商標,以及 FreeBSD Project 本身廣所人知的商標,後面將以 ® 符號來標示。

Last modified on 2016-09-01 02:22:48Z by kevlo.
摘要

歡迎使用 FreeBSD! 本使用手冊涵蓋範圍包括了 FreeBSD 9.3-RELEASEFreeBSD 10.3-RELEASE。 這份使用手冊是很多人的集體創作,而且仍然『持續不斷』的進行中。 許多章節仍未完成,已完成的部份也有些需要更新。 如果您有興趣協助本計畫的話,請寄電子郵件至 FreeBSD 文件專案郵遞論壇

FreeBSD 網站 可以找到這份文件的最新版本,舊版文件可從 http://docs.FreeBSD.org/doc/ 取得,也可以從 FreeBSD FTP 伺服器 或是眾多 鏡像網站 下載不同格式的資料。 如果比較偏好實體書面資料,那可以在 FreeBSD 商城 購買。 此外,您可在 搜尋頁面 中搜尋本文件或其他文件的資料。

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內容目錄
I. 入門
1. 簡介
1.1. 概述
1.2. 歡迎使用 FreeBSD!
1.3. 關於 FreeBSD 計劃
2. 安裝 FreeBSD
2.1. 概述
2.2. 最低硬體需求
2.3. 安裝前準備工作
2.4. 開始安裝
2.5. 使用 bsdinstall
2.6. 配置磁碟空間
2.7. 確認安裝
2.8. 安裝後注意事項
2.9. 疑難排解
2.10. 使用 Live CD
3. FreeBSD 基礎
3.1. 概述
3.2. 虛擬 Console 與終端機
3.3. 使用者與基礎帳號管理
3.4. 權限
3.5. 目錄結構
3.6. 磁碟組織
3.7. 掛載與缷載檔案系統
3.8. 程序與 Daemon
3.9. Shell
3.10. 文字編輯器
3.11. 裝置及裝置節點
3.12. 操作手冊
4. 安裝應用程式: 套件與 Port
4.1. 概述
4.2. 安裝軟體的概要
4.3. 搜尋軟體
4.4. 使用 pkg 管理 Binary 套件
4.5. 使用 Port 套件集
4.6. 使用 Poudriere 編譯套件
4.7. 安裝後的注意事項
4.8. 處理損壞的 Port
5. X Window 系統
5.1. 概述
5.2. 術語
5.3. 安裝 Xorg
5.4. Xorg 設定
5.5. 在 Xorg 使用字型
5.6. X 顯示管理程式
5.7. 桌面環境
5.8. 安裝 Compiz Fusion
5.9. 疑難排解
II. 一般作業
6. 桌面應用程式
6.1. 概述
6.2. 瀏覽器
6.3. 辦工工具
6.4. 文件閱覽程式
6.5. 財務
7. 多媒體
7.1. 概述
7.2. 設定音效卡
7.3. MP3 音樂
7.4. 影片播放
7.5. 電視卡
7.6. MythTV
7.7. 影像掃描器
8. 設定 FreeBSD 核心
8.1. 概述
8.2. 為何要編譯自訂的核心?
8.3. 偵測系統硬體
8.4. 設定檔
8.5. 編譯與安裝自訂核心
8.6. 如果發生錯誤
9. 列印
9.1. 快速開始
9.2. 印表機連線
9.3. 常見的頁面描述語言
9.4. 直接列印
9.5. LPD (行列式印表機 Daemon)
9.6. 其他列印系統
10. Linux® Binary 相容性
10.1. 概述
10.2. 設定 Linux® Binary 相容性
10.3. 進階主題
III. 系統管理
11. 設定與調校
11.1. 概述
11.2. 啟動服務
11.3. 設定 cron(8)
11.4. 管理 FreeBSD 中的服務
11.5. 設定網路介面卡
11.6. 虛擬主機
11.7. 設定系統日誌
11.8. 設定檔
11.9. 使用 sysctl(8) 調校
11.10. 調校磁碟
11.11. 調校核心限制
11.12. 增加交換空間
11.13. 電源與資源管理
12. FreeBSD 開機程序
12.1. 概述
12.2. FreeBSD 開機程序
12.3. 設定開機啟動畫面
12.4. Device Hints
12.5. 關機程序
13. 安全性
13.1. 概述
13.2. 簡介
13.3. 一次性密碼
13.4. TCP Wrapper
13.5. Kerberos
13.6. OpenSSL
13.7. VPN over IPsec
13.8. OpenSSH
13.9. 存取控制清單
13.10. 監視第三方安全性問題
13.11. FreeBSD 安全報告
13.12. 程序追蹤
13.13. 限制資源
13.14. 使用 Sudo 分享管理權限
14. Jail
14.1. 概述
14.2. Jail 相關術語
14.3. 建立和控制 Jail
14.4. 調校與管理
14.5. 更新多個 Jail
14.6. 使用 ezjail 管理 Jail
15. 強制存取控制 (MAC)
15.1. 概述
15.2. 關鍵詞
15.3. 了解 MAC 標籤
15.4. 規劃安全架構
15.5. 可用的 MAC 管理政策
15.6. User Lock Down
15.7. 在 MAC Jail 中使用 Nagios
15.8. MAC 架構疑難排解
16. 安全事件稽查
16.1. 概述
16.2. 關鍵詞
16.3. 稽查設定
16.4. 查看稽查線索
17. 儲存設備
17.1. 概述
17.2. 加入磁碟
17.3. 重設大小與擴增磁碟
17.4. USB 儲存裝置
17.5. 建立與使用 CD 媒體
17.6. 建立與使用 DVD 媒體
17.7. 建立與使用軟碟
17.8. 備份基礎概念
17.9. 記憶體磁碟
17.10. 檔案系統快照
17.11. 磁碟配額
17.12. 磁碟分割區加密
17.13. 交換空間加密
17.14. 高可用存儲空間 (HAST)
18. GEOM: Modular Disk Transformation Framework
18.1. 概述
18.2. RAID0 - 串連 (Striping)
18.3. RAID1 - 鏡像 (Mirroring)
18.4. RAID3 - 位元級串連與獨立奇偶校驗
18.5. 軟體 RAID 裝置
18.6. GEOM Gate Network
18.7. 磁碟裝置標籤
18.8. UFS Journaling 透過 GEOM
19. Z 檔案系統 (ZFS)
19.1. 什麼使 ZFS 與眾不同
19.2. 快速入門指南
19.3. zpool 管理
19.4. zfs 管理
19.5. 委託管理
19.6. 進階主題
19.7. 其他資源
19.8. ZFS 特色與術語
20. 其他檔案系統
20.1. 概述
20.2. Linux® 檔案系統
21. 虛擬化
21.1. 概述
21.2. 在 Mac OS® X 的 Parallels 安裝 FreeBSD 為客端
21.3. 在 Windows® 的 Virtual PC 安裝 FreeBSD 為客端
21.4. 在 Mac OS® 的 VMware Fusion 安裝 FreeBSD 為客端
21.5. 安裝 VirtualBox™ Guest Additions 於 FreeBSD 客端
21.6. 以 FreeBSD 作為主端安裝 VirtualBox
21.7. 以 FreeBSD 作為主端安裝 bhyve
22. 在地化 - i18n/L10n 使用與安裝
22.1. 概述
22.2. 使用語系
22.3. 尋找 i18n 應用程式
22.4. 特定語言的語系設定
23. 更新與升級 FreeBSD
23.1. 概述
23.2. FreeBSD 更新
23.3. 更新文件集
23.4. 追蹤開發分支
23.5. 同步原始碼
23.6. 重新編譯 World
23.7. 多部機器追蹤
24. DTrace
24.1. 概述
24.2. 實作差異
24.3. 開啟 DTrace 支援
24.4. 使用 DTrace
IV. 網路通訊
25. 序列通訊
25.1. 概述
25.2. 序列術語與硬體
25.3. 終端機
25.4. 撥入服務
25.5. 撥出服務
25.6. 設定序列 Console
26. PPP
26.1. 概述
26.2. 設定 PPP
26.3. PPP 連線疑難排解
26.4. 在乙太網路使用 PPP (PPPoE)
26.5. 在 ATM 使用 PPP (PPPoA)
27. 電子郵件
27.1. 概述
27.2. 郵件組成
27.3. Sendmail 設定檔
27.4. 更改郵件傳輸代理程式
27.5. 疑難排解
27.6. 進階主題
27.7. 寄件設定
27.8. 在撥號連線使用郵件
27.9. SMTP 認證
27.10. 郵件使用者代理程式
27.11. 使用 fetchmail
27.12. 使用 procmail
28. 網路伺服器
28.1. 概述
28.2. inetd 超級伺服器
28.3. 網路檔案系統 (NFS)
28.4. 網路資訊系統 (NIS)
28.5. 輕量級目錄存取協定 (LDAP)
28.6. 動態主機設定協定 (DHCP)
28.7. 網域名稱系統 (DNS)
28.8. Apache HTTP 伺服器
28.9. 檔案傳輸協定 (FTP)
28.10. Microsoft® Windows® 用戶端檔案與列印服務 (Samba)
28.11. NTP 時間校對
28.12. iSCSI Initiator 與 Target 設定
29. 防火牆
29.1. 概述
29.2. 防火牆概念
29.3. PF
29.4. IPFW
29.5. IPFILTER (IPF)
30. 進階網路設定
30.1. 概述
30.2. 通訊閘與路由
30.3. 無線網路
30.4. USB 網路共享
30.5. 藍牙
30.6. 橋接
30.7. Link Aggregation 與容錯移轉
30.8. PXE 無磁碟作業
30.9. IPv6
30.10. 共用位址備援協定 (CARP)
30.11. VLANs
V. 附錄
A. 取得 FreeBSD
A.1. CDDVD 合集
A.2. FTP
A.3. 使用 Subversion
A.4. 使用 rsync
B. 參考書目
B.1. FreeBSD 相關書籍
B.2. 使用指南
B.3. 管理指南
B.4. 開發指南
B.5. 深入作業系統
B.6. 安全性參考文獻
B.7. 硬體參考文獻
B.8. UNIX® 歷史
B.9. 期刊與雜誌
C. 網路資源
C.1. 網站
C.2. 郵遞論壇 (Mailing List)
C.3. Usenet 新聞群組
C.4. 官方鏡像站
D. OpenPGP 金鑰
D.1. 人員
FreeBSD 詞彙表
索引
附圖目錄
2.1. FreeBSD 開機載入程式選單
2.2. FreeBSD 開機選項選單
2.3. 歡迎選單
2.4. 鍵盤對應表選擇
2.5. 選擇鍵盤選單
2.6. 改進後的鍵盤對應表選單
2.7. 設定主機名稱
2.8. 選擇要安裝的元件
2.9. 從網路安裝
2.10. 選擇鏡像站
2.11. FreeBSD 9.x 的磁碟分割選項
2.12. FreeBSD 10.x 或更新版本的磁碟分割選項
2.13. 自多個磁碟選擇
2.14. 選擇完整磁碟或分割區
2.15. 確認已建立的分割區
2.16. 手動建立分割區
2.17. 手動建立分割區
2.18. 手動建立分割區
2.19. ZFS 磁碟分割選單
2.20. ZFS 儲存池類型
2.21. 磁碟選擇
2.22. 無效的選擇
2.23. 分析磁碟
2.24. 磁碟加密密碼
2.25. 最後修改
2.26. 最後確認
2.27. 取得發行版檔案
2.28. 檢驗發行版檔案
2.29. 解開發行版檔案
2.30. 設定 root 密碼
2.31. 選擇網路介面卡
2.32. 掃描無線網路存取點
2.33. 選擇無線網路
2.34. WPA2 設定
2.35. 選擇 IPv4 網路
2.36. 選擇 IPv4 DHCP 設定
2.37. IPv4 靜態位置設定
2.38. 選擇 IPv6 網路
2.39. 選擇 IPv6 SLAAC 設定
2.40. IPv6 靜態位置設定
2.41. DNS 設定
2.42. 選擇本地或 UTC 時鐘
2.43. 選擇區域
2.44. 選擇城市
2.45. 選擇時區
2.46. 確認時區
2.47. 選擇要開啟的其他服務
2.48. 開啟當機資訊 (Crash Dump)
2.49. 新增使用者帳號
2.50. 輸入使用者資訊
2.51. 離開使用者與群組管理
2.52. 最後設定
2.53. 手動設定
2.54. 完成安裝
30.1. 使用 NFS Root Mount 進行 PXE 開機程序
附表目錄
2.1. 磁碟分割表格式
3.1. 管理使用者帳號的工具
3.2. UNIX® 權限
3.3. 磁碟裝置名稱
3.4. 常用環境變數
5.1. XDM 設定檔
7.1. 常見錯誤訊息
9.1. 輸出 PDL 格式
12.1. 載入程式內建指令
12.2. 開機時核心互動參數
13.1. 登入類別限制資源類型
16.1. 預設稽查事件類別
16.2. 稽查事件類別字首
22.1. 常用語言及城市代碼
22.2. 已定義供特定字元集使用的終端機類型
22.3. Port 套件集中可用的 Console
22.4. 可用的輸入法
25.1. RS-232C 信號名稱
25.2. DB-25 對 DB-25 Null-Modem 線
25.3. DB-9 對 DB-9 Null-Modem 線
25.4. DB-9 對 DB-25 Null-Modem 線
28.1. NIS 術語
28.2. 其他使用者
28.3. 其他系統
28.4. DNS 術語
29.1. 有用的 pfctl 選項
30.1. 常見路由表標記
30.2. 站台功能代號
30.3. 已保留的 IPv6 位址
範例目錄
2.1. 建立傳統分割的檔案系統分割區
3.1. 以超級使用者的身份安裝程式
3.2. 在 FreeBSD 新增使用者
3.3. rmuser 互動式帳號移除
3.4. 以超級使用者的身份使用 chpass
3.5. 以一般使用者的身份使用 chpass
3.6. 更改您的密碼
3.7. 以超級使用者的身份更改其他使用者的密碼
3.8. 使用 pw(8) 新增群組
3.9. 使用 pw(8) 加入使用者帳號到新的群組
3.10. 使用 pw(8) 加入新成員到群組
3.11. 使用 id(1) 來查看所屬群組
3.12. 磁碟、切割區及分區命名範例
3.13. 磁碟的概念模型
5.1. 在單檔中選擇 Intel® 影像驅動程式
5.2. 在單檔中選擇 Radeon 影像驅動程式
5.3. 在單檔中選擇 VESA 影像驅動程式
5.4. 在單檔中選擇 scfb 影像驅動程式
5.5. 在單檔中設定螢幕解析度
5.6. 手動設定顯示器頻率
5.7. 設定鍵盤配置
5.8. 設定多個鍵盤配置
5.9. 開啟鍵盤離開 X 功能
5.10. 設定滑鼠按鍵數
11.1. 日誌伺服器設定範例
11.2. 建立交換檔於 FreeBSD 10.X 及以後版本
11.3. 建立交換檔於 FreeBSD 9.X 及先前版本
12.1. boot0 螢幕截圖
12.2. boot2 螢幕截圖
12.3. /etc/ttys 設定不安全的 Console
13.1. 建立供 SMTP 使用的安全通道
13.2. 安全存取 POP3 伺服器
13.3. 跳過防火牆
14.1. 在不信任的 Jail 做 mergemaster(8)
14.2. 在信任的 Jail 做 mergemaster(8)
14.3. 在 Jail 中執行 BIND
17.1. ssh 使用 dump
17.2. ssh 使用 dump 透過 RSH 設定
17.3. 使用 tar 備份目前目錄
17.4. 使用 tar 還原目前目錄
17.5. 使用 lscpio 來製作目前目錄的遞迴備份
17.6. 使用 pax 備份目前目錄
18.1. 在開機磁碟標記分割區標籤
25.1. 設定終端機項目
28.1. 重新庫入 inetd 設定檔
28.2. 使用 amd 掛載 Export
28.3. 使用 autofs(5) 掛載 Export
28.4. /etc/ntp.conf 範例
30.1. Cisco® 交換器上設定 LACP Aggregation
30.2. 容錯移轉模式
30.3. 乙太網路與無線介面間的容錯移轉模式

給讀者的話

若您是第一次接觸 FreeBSD 的新手,可以在本書第一部分找到 FreeBSD 的安裝程序,同時會逐步介紹 UNIX® 的基礎概念與一些常用、共通的東西。而閱讀這部分並不難,只需要您有探索的精神和接受新概念。

讀完這些之後,手冊中的第二部分花很長篇幅介紹的各種廣泛主題,相當值得系統管理者去注意。 在閱讀這些章節的內容時所需要的背景知識,都註釋在該章的大綱裡面,若不熟的話,可在閱讀前先預習一番。

延伸閱讀方面,可參閱 附錄 B, 參考書目

自第三版後的主要修訂

您目前看到的這本手冊代表著上百位貢獻者歷時 10 年所累積的心血之作。以下為自 2014 年發佈的兩冊第三版後所做的主要修訂:

自第二版後的主要修訂 (2004)

您目前看到的這本手冊第三版是 FreeBSD 文件計劃的成員歷時兩年完成的心血之作。因文件內容成長到一定大小,印刷版需要分成兩冊發佈。新版的主要修訂部分如下:

  • 章 11, 設定與調校 已針對新內容作更新,如:ACPI 電源管理、cron 以及其他更多的核心調校選項說明內容。

  • 章 13, 安全性 增加了虛擬私人網路 (VPN)、檔案系統的存取控制 (ACL),以及安全報告。

  • 章 15, 強制存取控制 (MAC) 是此版本新增的章節。該章介紹:什麼是 MAC 機制?以及如何運用它來使您的 FreeBSD 系統更安全。

  • 章 17, 儲存設備 新增了像是:USB 隨身碟、檔案系統快照 (Snapshot)、檔案系統配額 (Quota) 、檔案及網路的備援檔案系統、以及如何對硬碟分割區作加密等詳解。

  • 章 26, PPP 增加了疑難排解的章節。

  • 章 27, 電子郵件 新增有關如何使用其它的傳輸代理程式、SMTP 認證、UUCP、fetchmailprocmail 的運用以及其它進階主題。

  • 章 28, 網路伺服器 是該版中全新的一章。這一章介紹了如何架設 Apache HTTP 伺服器ftpd 以及用於支援 Microsoft® Windows® 客戶端的 Samba。其中有些段落來自原先的 章 30, 進階網路設定

  • 章 30, 進階網路設定 新增有關在 FreeBSD 中使用藍牙®裝置、設定無線網路以及使用非同步傳輸模式 (Asynchronous Transfer Mode, ATM) 網路的介紹。

  • 增加詞彙表,用以說明全書中出現的術語。

  • 重新美編書中所列的圖表。

自第一版後的主要修訂 (2001)

本手冊的第二版是 FreeBSD 文件計劃的成員歷時兩年完成的心血之作。第二版包的主要變動如下︰

本書架構

本書主要分為五大部分,第一部份入門:介紹 FreeBSD 的安裝、基本操作。 讀者可根據自己的程度,循序或者跳過一些熟悉的主題來閱讀; 第二部分一般作業:介紹 FreeBSD 常用功能,這部分可以不按順序來讀。 每章前面都會有概述,概述會描述本章節涵蓋的內容和讀者應該已知的, 這主要是讓讀者可以挑喜歡的章節閱讀; 第三部分系統管理:介紹 FreeBSD 老手所感興趣的各種主題部分; 第四部分網路通訊:則包括網路和各式伺服器主題;而第五部分則為附錄包含各種有關 FreeBSD 的資源。

章 1, 簡介

向新手介紹 FreeBSD。該篇說明了 FreeBSD 計劃的歷史、目標和開發模式。

章 2, 安裝 FreeBSD

帶領使用者走一次使用 bsdinstall 在 FreeBSD 9.x 及之後版本的完整安裝流程。

章 3, FreeBSD 基礎

涵蓋 FreeBSD 作業系統的基礎指令及功能。若您熟悉 Linux® 或其他類 UNIX® 系統,您則可跳過此章。

章 4, 安裝應用程式: 套件與 Port

涵蓋如何使用 FreeBSD 獨創的 Port 套件集 與標準 Binary 套件安裝第三方軟體。

章 5, X Window 系統

介紹 X Windows 系統概要及在 FreeBSD 上使用 X11,同時也會介紹常用的桌面環境如 KDEGNOME

章 6, 桌面應用程式

列出一些常用的桌面應用程式,例如:網頁瀏覽器、辦工工具並介紹如何安裝這些應用程式到 FreeBSD。

章 7, 多媒體

示範如何在您的系統設定音效及影像播放支援,同時會介紹幾個代表性的音訊及視訊應用程式。

章 8, 設定 FreeBSD 核心

說明為何需要設定新的核心並會提供設定、編譯與安裝的詳細操作說明。

章 9, 列印

介紹如何在 FreeBSD 管理印表機,包含橫幅頁面、列印帳務以及初始設定等資訊。

章 10, Linux® Binary 相容性

介紹 FreeBSD 的 Linux® 相容性功能,同時提供許多熱門的 Linux® 應用程式詳細的安裝操作說明,例如 Oracle®Mathematica®

章 11, 設定與調校

介紹可供系統管理者用來調校 FreeBSD 系統的可用參數來最佳化效率,同時也介紹 FreeBSD 用到的各種設定檔以及到何處尋找這些設定檔。

章 12, FreeBSD 開機程序

介紹 FreeBSD 開機流程並說明如何使用設定選項控制開機流程。

章 13, 安全性

介紹許多可讓您的 FreeBSD 系統更安全的各種工具,包含 Kerberos, IPsec 及 OpenSSH。

章 14, Jail

介紹 Jail Framework,以及 Jail 改進那些 FreeBSD 傳統 chroot 不足的地方。

章 15, 強制存取控制 (MAC)

說明什麼是強制存取控制 (Mandatory Access Control, MAC) 及這個機制如何用來確保 FreeBSD 系統的安全。

章 16, 安全事件稽查

介紹什麼事 FreeBSD 事件稽查,如何安裝與設定,以及如何檢查與監控稽查線索。

章 17, 儲存設備

介紹如何在 FreeBSD 管理儲存媒體及檔案系統,這包含了實體磁碟、RAID 陣列、光碟與磁帶媒體、記憶體為基礎的磁碟以及網路檔案系統。

章 18, GEOM: Modular Disk Transformation Framework

介紹在 FreeBSD 中的 GEOM Framework 是什麼,以及如何設定各種支援的 RAID 階層。

章 20, 其他檔案系統

查看 FreeBSD 還支援那些非原生檔案系統,如 Sun™ 的 Z 檔案系統。

章 21, 虛擬化

介紹虛擬化系統提供了那些功能,以及如何在 FreeBSD 上使用。

章 22, 在地化 - i18n/L10n 使用與安裝

介紹如何在 FreeBSD 使用非英文的語言,這涵蓋了系統及應用層的在地化。

章 23, 更新與升級 FreeBSD

說明 FreeBSD-STABLE、FreeBSD-CURRENT 以及 FreeBSD 發佈版之間的差異,並介紹那些使用者適何追蹤開發系統以及程序的概述,這涵蓋了使用者更新系統到最新安全性發佈版本的方法。

章 24, DTrace

介紹如何在 FreeBSD 設定及使用 Sun™ 的 DTrace 工具,動態追蹤可以透過執行真實時間系統分析來協助定位效能問題。

章 25, 序列通訊

介紹如何使用撥入及撥出連線到您的 FreeBSD 系統的終端機與數據機。

章 26, PPP

介紹如何在 FreeBSD 使用 PPP 來連線遠端的系統。

章 27, 電子郵件

說明組成電子郵件伺服器的各種元件,並深入說明如何設定最熱門的郵件伺服器軟體:sendmail

章 28, 網路伺服器

提供詳細的操作說明與範例設定檔,讓您可安裝您的 FreeBSD 機器為網路檔案伺服器、網域名稱伺服器、網路資訊系統伺服器或時間同步伺服器。

章 29, 防火牆

說明軟體為基礎的防火牆背後的理念,並提供可用於 FreeBSD 中不同的防火牆設定的詳細資訊。

章 30, 進階網路設定

介紹許多網路主題,包含在您的區域網路 (LAN) 分享網際網路連線給其他電腦、進階路由主題、無線網路、Bluetooth®、ATM、IPv6 以及更多相關主題。

附錄 A, 取得 FreeBSD

列出取得 FreeBSD CDROM 或 DVD 媒體的各種來源,以及在網際網路上的各種網站,讓您可以下載並安裝 FreeBSD。

附錄 B, 參考書目

本書觸及許多不同主題,可能會讓您想更深入的了解,參考書目列出了在文中引用的許多優秀書籍。

附錄 C, 網路資源

介紹了可讓 FreeBSD 使用者提出問題以及參與有關 FreeBSD 技術會談的許多論壇。

附錄 D, OpenPGP 金鑰

列出了數個 FreeBSD 開發人員的 PGP 指紋。

本書的編排體裁

為方便閱讀本書,以下是一些本書所遵循的編排體裁:

文字編排體裁

斜體字

斜體字用於:檔名、目錄、網址 (URL)、 強調語氣、以及第一次提及的技術詞彙。

等寬字

等寬字用於: 錯誤訊息、指令、環境變數、Port 名稱、主機名稱、帳號、群組、裝置名稱、變數、程式碼等。

粗體字

粗體字表示:應用程式、指令、按鍵。

使用者輸入

鍵盤輸入以粗體字表示,以便與一般文字做區隔。 組合鍵是指同時按下一些按鍵,我們以 `+' 來表示連接,像是:

Ctrl+Alt+Del

是說,一起按 CtrlAlt 以及 Del 鍵。

若要逐一按鍵,那麼會以逗號 (,) 來表示,像是:

Ctrl+X, Ctrl+S

是說:先同時按下 CtrlX 鍵, 然後放開後再同時按 CtrlS 鍵。

範例

範例以 C:\> 為開頭代表 MS-DOS® 的指令。 若沒有特殊情況的話,這些指令應該是在 Microsoft® Windows® 環境的 指令提示字元 (Command Prompt) 視窗內執行。

E:\> tools\fdimage floppies\kern.flp A:

範例以 # 為開頭代表在 FreeBSD 中以超級使用者權限來執行的指令。 你可以先以 root 登入系統並下指令,或是以你自己的帳號登入再使用 su(1) 來取得超級使用者權限。

# dd if=kern.flp of=/dev/fd0

範例以 % 為開頭代表在 FreeBSD 中以一般使用者帳號執行的指令。 除非有提到其他用法,否則都是預設為 C-shell 語法,用來設定環境變數以及下其他指令的意思。

% top

銘謝

您所看到的這本書是經過數百個分散在世界各地的人所努力而來的結果。 無論他們只是糾正一些錯誤或提交完整的章節,所有的點滴貢獻都是非常寶貴有用的。

也有一些公司透過提供資金讓作者專注於撰稿、提供出版資金等模式來支持文件的寫作。 其中,BSDi (之後併入 Wind River Systems) 資助 FreeBSD 文件計劃成員來專職改善這本書直到 2000 年 3 月第一版的出版。(ISBN 1-57176-241-8) Wind River Systems 同時資助其他作者來對輸出架構做很多改進,以及給文章增加一些附加章節。這項工作結束於 2001 年 11 月第二版。(ISBN 1-57176-303-1) 在 2003-2004 兩年中,FreeBSD Mall, Inc 把報酬支付給改進這本手冊以使第三版印刷版本能夠出版的志工。

部 I. 入門

章 1. 簡介

Restructured, reorganized, and parts rewritten by Jim Mock.

1.1. 概述

非常感謝您對 FreeBSD 感興趣!以下章節涵蓋 FreeBSD 計劃的各方面:比如它的歷史、目標、開發模式等等。

讀完這章,您將了解︰

  • FreeBSD 與其他作業系統之間的關係。

  • FreeBSD 計劃的歷史。

  • FreeBSD 計劃的目標。

  • FreeBSD 開源開發模式的基礎概念。

  • 當然囉,還有 FreeBSD 這名字的由來。

1.2. 歡迎使用 FreeBSD!

FreeBSD 是一個從 4.4BSD-Lite 衍生出而能在以 Intel (x86 與 Itanium®), AMD64, Sun UltraSPARC® 為基礎的電腦上執行的作業系統。同時,移植到其他平台的工作也在進行中。 對於本計劃歷史的介紹,請看 FreeBSD 歷史, 對於 FreeBSD 的最新版本介紹,請看 最新的發行版。 若打算對於 FreeBSD 計劃有所貢獻的話 (程式碼、硬體、經費), 請看 如何對 FreeBSD 貢獻

1.2.1. FreeBSD 能做什麼?

FreeBSD 提供給你許多先進功能。這些功能包括:

  • 動態優先權調整的 先佔式多工 能夠確保,即使在系統負擔很重的情況下,程式執行平順並且應用程式與使用者公平地共享資源。

  • 多人共用 代表著許多人可以同時使用一個 FreeBSD 系統來處理各自的事務。 系統的硬體周邊 (如印表機及磁帶機) 也可以讓所有的使用者適當地分享。 也可以針對各別使用者或一群使用者的系統資源,予以設限,以保護系統不致被過度使用。

  • 強大的 TCP/IP 網路 功能可支援許多業界標準,如:SCTP、DHCP、NFS、NIS、PPP、SLIP、IPSec、IPv6 的支援,也就是說 FreeBSD 可以容易地跟其他作業系統透過網路共同運作,或是當作企業的伺服器用途 ,例如提供遠端檔案共享 (NFS) 及電子郵件等服務, 或是讓您的企業連上網際網路並提供 WWW、FTP、路由及防火牆 (安全性) 等必備服務。

  • 記憶體保護 能確保程式 (或使用者) 不會互相干擾,即使任何程式有不正常的運作,都不會影響其他程式的執行。

  • 業界標準的 X Window 系統 (X11R7) 可以在常見的便宜 VGA 顯示卡/螢幕, 提供了圖形化的使用者介面 (GUI),並且包括了完整的原始程式碼。

  • Binary 相容性 可執行許多其他作業系統 (如: Linux、SCO、SVR4、BSDI 和 NetBSD) 的可執行檔。

  • 數以萬計的 立即可以執行 的應用程式,這些都可透過 FreeBSD 的 Port套件 管理機制來取得。 不再需要費心到網路上到處搜尋所需要的軟體。

  • 在網路上有數以千計 易於移植 的應用程式。FreeBSD 的原始程式碼與許多常見的商業版 UNIX® 系統都相容, 所以大部分的程式都只需要很少的修改 (或根本不用修改) ,就可以編譯執行。

  • 依需要換頁的 虛擬記憶體合併式 VM/buffer 快取 設計,有效的滿足了需使用大量記憶體的程式,同時也能維持與其他使用者的互動。

  • 支援 CPU 的對稱多工處理 (SMP):可以支援多 CPU 的電腦系統。

  • 完全相容的 CC++ 以及 Fortran 的環境和其他開發工具。 以及其他許多可供進階研發的程式語言也收集在 Port 和套件集。

  • 整個系統都有 原始程式碼, 這讓你對作業環境擁有最完全的掌握度。 既然能擁有完全開放的系統,何苦被特定封閉軟體所約束,任廠商擺佈呢?

  • 廣泛且豐富的 線上文件

  • 當然囉,還不止如此!

FreeBSD 系統乃是基於美國加州大學柏克萊分校的電腦系統研究組 (Computer Systems Research Group 也就是 CSRG) 所發行的 4.4BSD-Lite,以及基於 BSD 系統開發的優良傳統。 除了由 CSRG 所提供的高品質的成果, 為了提供可處理真正具負荷的工作, FreeBSD 計劃也投入了數千小時以上的細部調整, 以能獲得最好的執行效率以及系統的穩定度。 正當許多商業上的巨人正努力地希望能提供效能及穩定時,FreeBSD 已經具備這樣的特質,並具有其他地方沒有的尖端功能。

FreeBSD 的運用範圍無限,其實完全限制在你的想像力上。 從軟體的開發到工廠自動化,或是人造衛星上面的天線的方位角度的遠端控制; 這些功能若可以用商用的 UNIX® 產品來達成, 那麼極有可能使用 FreeBSD 也能辦到! FreeBSD 也受益於來自於全球各研究中心及大學所開發的數千個高品質的軟體 ,這些通常只需要花費很少的費用或根本就是免費的。 當然也有商業軟體,而且出現的數目是與日俱增。

由於每個人都可以取得 FreeBSD 的原始程式碼, 這個系統可以被量身訂做成能執行任何原本完全無法想像的功能或計劃, 而對於從各廠商取得的作業系統通常沒有辦法這樣地被修改。 以下提供一些人們使用 FreeBSD 的例子:

  • 網際網路服務: FreeBSD 內建強勁的網路功能使它成為網路服務 (如下例) 的理想平台:

    • 全球資訊網伺服器 (標準的或更安全的 [SSL])

    • IPv4 及 IPv6 路由

    • 防火牆以及 NAT (IP 偽裝) 通訊閘。

    • 檔案傳輸協定伺服器

    • 電子郵件伺服器

    • 還有更多...

  • 教育:若您是資工相關領域的學生,再也沒有比使用 FreeBSD 能學到更多作業系統、計算機結構、及網路的方法了。 另外如果你想利用電腦來處理一些其他的工作,還有一些如 CAD、 數學運算以及圖形處理軟體等可以免費地取得使用。

  • 研究:有了完整的原始程式碼,FreeBSD 是研究作業系統及電腦科學的極佳環境。 具有免費且自由取得特性的 FreeBSD 也使得一個分置兩地的合作計劃,不必擔心版權及系統開放性的問題, 而能自在的交流。

  • 網路: 你如果需要 路由器、名稱伺服器 (DNS) 或安全的防火牆, FreeBSD 可以輕易的將你沒有用到的 386 或 486 PC 變身成為絕佳的伺服器,甚至具有過濾封包的功能。

  • 嵌入式: FreeBSD 是一套可用來建立嵌入式系統的傑出平台。 支援 ARM®, MIPS® 以及 PowerPC® 平台,再加上健全的網路環境、尖端的功能以及自由的 BSD 授權條款,FreeBSD 成為用來建置嵌入式路由器、防火牆及其他裝置的絕佳基礎。

  • 桌面: FreeBSD 同時也是低成本桌面解決方案中不錯的選擇,使用了免費的 X11 伺服器。FreeBSD 提供許多開源桌面環境可選擇,包含了標準 GNOMEKDE 圖型化使用者介面。FreeBSD 甚至可以透過中央伺服器做 無磁碟 開機,讓個人工作站變的更便宜、更易於管理。

  • 軟體開發: 基本安裝的 FreeBSD 就包含了完整的程式開發工具,如 C/C++ 編譯器及除錯器。 透過 Port 與套件管理系統也可支援需多其他語言。

你可以經由燒錄 CD-ROM、DVD 或是從 FTP 站上抓回 FreeBSD。 詳情請參閱 附錄 A, 取得 FreeBSD 取得 FreeBSD。

1.2.2. 誰在用 FreeBSD?

FreeBSD 先進的功能、成熟的安全性、可預測的發佈週期以及自由的授權條款,讓 FreeBSD 已經被用來做為建立許多商業、開源應用、裝置以及產品的平台,有許多世界上最大的資訊公司使用 FreeBSD:

  • Apache - Apache 軟體基金會中大部分面對大眾的基礎設施,包括可能是世界上最大的 SVN 檔案庫 (擁有超過 140 萬次提交) 都是在 FreeBSD 上運作。

  • Apple - OS X 大量借鑒 FreeBSD 的網路 Stack、虛擬檔案系統以及許多使用者空間的元件。Apple iOS 中含有從 FreeBSD 借鑒來的元素。

  • Cisco - IronPort 網路安全及反垃圾郵件設備是採用改良後 FreeBSD 核心來運作。

  • Citrix - 安全設備的 NetScaler 產品線提供的第 4-7 層的負載均衡、內容快取、應用層防火牆、安全的 VPN 以及行動雲端網路存取,皆運用了 FreeBSD Shell 強大的功能。

  • Dell KACE - KACE 系統管理設備中運作了 FreeBSD,因為 FreeBSD 的可靠性、可擴展性以及支持其持續發展的社群。

  • Experts Exchange - 所有面對大眾的 Web 伺服器皆由 FreeBSD 驅動,且他們大量使用 Jail 來隔離開發與測試環境,減少了虛擬化的額外開銷。

  • Isilon - Isilon 的企業存儲設備以 FreeBSD 為基礎。非常自由的 FreeBSD 授權條款讓 Isilon 整合了它們的智慧財產到整個核心,並專注打造自己的產品,而不是一個作業系統。

  • iXsystems - 統合存儲 (Unified Storage) 設備的 TrueNAS 產品線是以 FreeBSD 為基礎。除了該公司自己的商業產品外,iXsystems 也管理著 PC-BSD 和 FreeNAS 兩個開源計劃的開發。

  • Juniper - JunOS 作業系統驅動了所有的 Juniper 網絡設備 (包括路由器,交換器,安全與網絡設備) 便是以 FreeBSD 為基礎。Juniper 在眾多廠商之中,展現了計劃與商業產品供應商之間的共生關係。由 Juniper 所開發的改進內容會回饋給 FreeBSD 來降低未來新功能從 FreeBSD 整合回 JunOS 的複雜性。

  • McAfee - SecurOS 是 McAfee 企業防火牆產品的基礎,其中包含了 Sidewinder ,也是以 FreeBSD 為基礎。

  • NetApp - 存儲設備中的 Data ONTAP GX 產品線是以 FreeBSD 為基礎。除此之外,NetApp 還貢獻了回 FreeBSD 許多功能,包括新 BSD 條款授權的 hypervisor, bhyve。

  • Netflix - Netflix 用來以串流傳送電影到客戶的 OpenConnect 設備是以 FreeBSD 為基礎。 Netflix 也做了大量貢獻到程式碼庫,並致力於維持與主線 FreeBSD 的零修正關係。Netflix 的 OpenConnect 設備負責了北美所有的網路流量 32% 以上。

  • Sandvine - Sandvine 使用 FreeBSD 作為它們的高性能即時網路處理平台,來建立它門的智慧網路策​​略控制產品。

  • Sony - PlayStation 4 遊戲主機使用了修改過的 FreeBSD 版本來運作。

  • Sophos - Sophos 電子郵件設備產品是以加強防護 (Hardened) 的 FreeBSD 為基礎,可掃描入站郵件中的垃圾郵件和病毒,同時也可監控出站郵件中的惡意軟體及敏感資訊。

  • Spectra Logic - 儲藏級儲存設備的 nTier 產品線以 FreeBSD 和 OpenZFS 來運作。

  • The Weather Channel - 被安裝在各地有線電視營運商前端,負責加入當地天氣預報到有線電視網路節目的 IntelliStar 設備便是使用 FreeBSD。

  • Verisign - VeriSign 主要經營 .com 與 .net 根網域名稱註冊業務以及隨附的 DNS 基礎設施運作。這些基礎設施的運作仰賴各種不同的網路作業系統包括 FreeBSD 來確保不會有單點故障的問題。

  • Voxer - Voxer 使用了 FreeBSD 的 ZFS 來驅動行動語音通訊平台,讓 Voxer 從 Solaris 改使用 FreeBSD 的原因是 FreeBSD 擁有詳盡的文件、更大型且活躍的社群、較便利的開發人員環境。除了提供關鍵的 ZFS 和 DTrace 功能之外 FreeBSD 的 ZFS 也支援了 TRIM。

  • WhatsApp - 當 WhatsApp 面臨需要一個每台伺服器能夠同時處理超過 100 萬個 TCP 連線的平台時,它們選擇了 FreeBSD。它們接著擴大規模到每台伺服器處理超過 250 萬的連線。

  • Wheel Systems - FUDO 安全性設備讓企業可以監控、控制、記錄以及稽查在其系統中作業的承包商與管理員。這些功能皆是以 FreeBSD 最佳的安全性功能為基礎,包括 ZFS, GELI, Capsicum, HAST 及 auditdistd。

FreeBSD 也催生了數個相關的開源計劃:

  • BSD Router - 以 FreeBSD 為基礎的大型企業路由器替代方案,專門設計為可在標準 PC 硬體上運作。

  • FreeNAS - 專為網路檔案伺服器設備使用所設計的 FreeBSD。提供了以 Python 為基礎的網頁介面來簡化 UFS 與 ZFS 檔案系統的管理,支援了 NFS、SMB/ CIFS、AFP、FTP 與 iSCSI,還有以 FreeBSD Jail 為基礎的套件系統。

  • GhostBSD - 採用 Gnome 桌面環境的 FreeBSD 發行版。

  • mfsBSD - 用來建置可完全從記憶體執行 FreeBSD 系統映像檔工具。

  • NAS4Free - 以 FreeBSD 及 PHP 驅動網頁介面為基礎的檔案伺服器。

  • OPNSense - OPNsense 是一個以 FreeBSD 為基礎的開源、易於使用及易於建置的防火牆和路由平台。OPNsense 有大多數在昂貴的商業防火牆上才有的功能。它帶來了商業產品的豐富功能集,同時擁有開放和安全的來源。

  • PC-BSD - 訂製版本的 FreeBSD,裝備了給桌面使用者使用的圖型化工具來展示 FreeBSD 強大的功能給所有使用者,專門設計來緩解使用者在 Windows 與 OS X 間的過渡。

  • pfSense - 以 FreeBSD 為基礎的防火牆發行版,支援巨型陣列及大規模 IPv6。

  • ZRouter - 嵌入式裝置韌體的開源替代方案,以 FreeBSD 為基礎,專門設計來取代現成路由器上的專用韌體。

FreeBSD 也同時被用來驅動一些網際網路上的大型網站,包括:

還有許多的應用。維基百科也維護了一份 以 FreeBSD 為基礎的產品

1.3. 關於 FreeBSD 計劃

接下來講的是 FreeBSD 計劃的背景,包含歷史、計劃目標以及開發模式。

1.3.1. FreeBSD 歷史簡介

FreeBSD 計畫起源於 1993 年初, 那是源自於維護一組『非官方 386BSD 修正工具』計劃的最後三個協調人 Nate Williams,Rod Grimes 和 Jordan Hubbard。

最初的目標是做出一份 386BSD 的中間版本的快照 (Snapshot) 來修正使用修正工具 (Patchkit) 機制無法解決的數個問題,也因此早期的計劃名稱叫做 386BSD 0.5 或 386BSD Interim 便是這個原因。

386BSD 是 Bill Jolitz 的作業系統,在當時就已經忍受了將近一年的忽視,隨著修正工具日漸龐大的令人不舒服,他們決定提供一份過渡性的 簡潔 快照來幫助 Bill。 然而,由於 Bill Jolitz 忽然決定取消其對該計劃的認可,且沒有明確指出未來的打算,所以該計劃便突然面臨中止。

這三人認為這個目標即始沒有 Bill 的支持仍有保留的價值,最後他們採用 David Greenman 丟銅板決定的名字,也就是 "FreeBSD"。在詢問了當時的一些使用者意見之後決定了最初的目標,隨著目標越來越明確便開始著手進行。Jordan 找了 Walnut Creek CD-ROM 商討,著眼於如何改進 FreeBSD 的發行通路,讓那些不便上網的人可簡單的取得。 Walnut Creek CD-ROM 不只贊成以 CD 來發行 FreeBSD 的想法,同時提供了一台機器以及快速的網路。 若不是 Walnut Creek CD-ROM 在那個時間上史無前例的信任,這個默默無名的計劃很可能不會成為現在的 FreeBSD 快速的成長到今日這樣的規模。

第一張以 CD-ROM (及網路) 發行的版本為 FreeBSD 1.0,是在 1993 年十二月發佈。 該版本採用了 U.C. Berkeley 以磁帶方式發行的 4.3BSD-Lite (Net/2) 及許多來自於 386BSD 和自由軟體基金會的元件為基礎。對於第一次發行而言還算成功,我們又接著於 1994 年 5 月發行了相當成功的 FreeBSD 1.1。

然而此後不久,另一個意外的風暴在 Novell 與 U.C. Berkeley 關於 Berkeley Net/2 磁帶之法律地位的訴訟確定之後形成。 U.C. Berkeley 承認大部份的 Net/2 的程式碼都是侵佔來的且是屬於 Novell 的財產 -- 事實上是當時不久前從 AT&T 取得的。 Berkeley 得到的是 Novell 對於 4.4BSD-Lite 的祝福,最後當 4.4BSD-Lite 終於發行之後,便不再是侵佔行為。 而所有現有 Net/2 使用者都被強烈建議更換新版本,這包括了 FreeBSD。 於是,我們被要求於 1994 年 6 月底前停止散佈以 Net/2 為基礎的產品。在此前提之下,本計劃被允許在期限以前作最後一次發行,也就是 FreeBSD 1.1.5.1。

FreeBSD 便開始了這宛如『重新發明輪子』的艱鉅工作 -- 從全新的且不完整的 4.4BSD-Lite 重新整合。 這個 Lite 版本是不完整的,因為 Berkeley 的 CSRG 已經刪除了大量在建立一個可以開機執行的系統所需要的程式碼 (基於若干法律上的要求),且該版本在 Intel 平台的移植是非常不完整的。 直到 1994 年 11 月本計劃才完成了這個轉移, 同時在該年 12 月底以 CD-ROM 以及網路的形式發行了 FreeBSD 2.0。 雖然該份版本在當時有點匆促粗糙,但仍是富有意義的成功。 隨之於 1995 年 6 月又發行了更容易安裝,更好的 FreeBSD 2.0.5。

自那時以來,FreeBSD 在每一次對先前版本改進穩定性、速度及功能時便會發佈一個新的發佈版本。

目前,長期的開發計畫繼續在 10.X-CURRENT (trunk) 分支中進行,而 10.X 的快照 (Snapshot) 版本可以在 快照伺服器 取得。

1.3.2. FreeBSD 計劃目標

Contributed by Jordan Hubbard.

FreeBSD 計劃的目標在於提供可作任意用途的軟體而不附帶任何限制條文。 我們之中許多人對程式碼 (以及計畫本身) 都有非常大的投入, 因此,當然不介意偶爾有一些資金上的補償,但我們並沒打算堅決地要求得到這類資助。 我們認為我們的首要使命是為任何人提供程式碼, 不管他們打算用這些程式碼做什麼, 因為這樣程式碼將能夠被更廣泛地使用,從而發揮其價值。 我認為這是自由軟體最基本的,同時也是我們所倡導的一個目標。

我們程式碼樹中,有若干是以 GNU 通用公共授權條款 (GPL) 或者 GNU 較寬鬆通用公共授權條款 (LGPL) 發佈的那些程式碼帶有少許的附加限制,還好只是強制性的要求開放程式碼而不是別的。 由於使用 GPL 的軟體在商業用途上會增加若干複雜性,因此,如果可以選擇的話, 我們會比較喜歡使用限制相對更寬鬆的 BSD 版權來發佈軟體。

1.3.3. FreeBSD 開發模式

Contributed by Satoshi Asami.

FreeBSD 的開發是一個非常開放且具彈性的過程,就像從 貢獻者名單 所看到的,是由全世界成千上萬的貢獻者發展起來的。 FreeBSD 的開發基礎架構允許數以百計的開發者透過網際網路協同工作。 我們也經常關注著那些對我們的計畫感興趣的新開發者和新的創意, 那些有興趣更進一步參與計劃的人只需要在 FreeBSD 技術討論郵遞論壇 連繫我們。 FreeBSD 公告郵遞論壇 對那些希望了解我們進度的人也是相當有用的。

無論是單獨開發者或者封閉式的團隊合作,多瞭解 FreeBSD 計劃和它的開發過程會是不錯的︰

SVN 檔案庫

過去數年來 FreeBSD 的中央原始碼樹 (Source tree) 一直是以 CVS (Concurrent Versions System) 來維護的, 它是一套免費的原始碼控管工具。 從 2008 年 6 月起, FreeBSD 計劃開始改用 SVN (Subversion)。 這是一個必要的更換動作,因為隨著原始碼樹及歷史版本儲存的數量不斷快速擴張,CVS 先天的技術限制越來越明顯。 文件計劃與 Port 套件集檔案庫也同樣於 2012 年 5 月及 2012 年 7 月由 CVS 改為 SVN。請參考 同步您的原始碼樹 一節來取得有關如何取得 FreeBSD src/ 檔案庫的更多資訊,以及 使用 Port 套件集 了解如何取得 FreeBSD Port 套件集。

提交者名單

所謂的 提交者 (Committer) 指的是對 Subversion 原始碼樹有 寫入 權限的人, 並且被授予修改 FreeBSD 原始碼的權限。 (committer 一詞源自版本管理系統中的 commit 指令,該指令是用來把新的修改提交給檔案庫)。 任何人都可以回報問題到 Bug Database,在回報問題之前,可以使用 FreeBSD 郵遞清單、IRC 頻道或論壇來確認問題真的是一個錯誤 (Bug)。

FreeBSD 核心團隊

如果把 FreeBSD 看成是一家公司的話, FreeBSD 核心團隊 (FreeBSD core team) 就相當於董事會。 核心團隊的主要職責在於確保此計劃有良好的架構,以朝著正確的方向發展。 此外,邀請熱血且負責的軟體開發者加入提交者的行列, 以在若干成員離去時得以補充新血。 目前的核心團隊是在 2014 年 7 月從提交者候選人之中選出來的,這個選舉每兩年會舉辦一次。

注意:

如同多數的開發者,核心團隊大部分成員加入 FreeBSD 開發都是志工性質而已, 並未從本計劃中獲得任何薪酬,所以這只是一個 承諾 不應該被誤解為 保證支援 才對。 前面用 董事會 來舉例可能不是很恰當,或許我們應該說: 他們是一群自願放棄原本的優渥生活、個人其他領域成就, 而選擇投入 FreeBSD 開發的熱血有為者才對!

非官方貢獻者

最後一點,但這點絕非最不重要的, 最大的開發者團隊就是持續為我們提供回饋以及錯誤修正的使用者自己。 與 FreeBSD 非核心開發者互動的主要方式,便是透過訂閱 FreeBSD 技術討論郵遞論壇 來進行溝通,這方面可參考,請參閱 附錄 C, 網路資源 以瞭解各式不同的 FreeBSD 郵遞論壇。

FreeBSD 貢獻者名單 相當長且不斷成長中, 只要有貢獻就會被列入其中, 要不要立即考慮貢獻 FreeBSD 一些回饋呢?

提供原始碼並非為這個計劃做貢獻的唯一方式; 需要大家投入的完整工作清單請參閱 FreeBSD 計畫網站

總而言之,我們的開發模式像是由鬆散的同心圓所組織。這個集中模式的設計為的是讓 FreeBSD 的使用者更便利,可以很容易的追蹤同一個中央的程式庫,避免把潛在的貢獻者排除在外!而我們的目標是提供一個穩定的作業系統,並有大量相關的 應用程式,讓使用者能夠輕鬆的安裝與使用 — 而這個開發模式對我們要完成這個目標來說運作的非常好。

我們對於那些想要加入 FreeBSD 開發者的期待是: 請保持如同前人一樣的投入,以確保繼續成功!

1.3.4. 第三方程式

除了基礎發行版之外,FreeBSD 提供了擁有上千個常用的程式的移植軟體的套件集,在撰寫本文的同時,已有超過 24,000 個 Port! Port 的範圍從 HTTP 伺服器到遊戲、語系、編輯器,幾乎所有東西都在裡面。完整的 Port 套件集需要將近 500 MB。要編譯一個 Port 您只需要切換目錄到您想安裝的程式目錄,然後輸入 make install,接著系統便會處理剩下的動作。您編譯的每個 Port 完整原始發行版內容是動態下載的,所以您只需要有足夠的磁碟空間來編譯您想要的 Port。幾乎所有 Port 都提供以預先編譯好的套件,您可以透過簡單的指令來安裝 (pkg install),提供那些不想要自行從原始碼編譯的人使用。更多有關套件與 Port 的資訊可於 章 4, 安裝應用程式: 套件與 Port 取得。

1.3.5. 其他文件

所有最近的 FreeBSD 版本在安裝程式 (不是 sysinstall(8) 就是 bsdinstall(8)) 都有提供一個選項在初始系統安裝時可安裝額外的說明文件到 /usr/local/share/doc/freebsd。說明文件也可在往後使用套件安裝,詳細說明於 節 23.3.2, “自 Port 更新說明文件”。您可以使用任何支援 HTML 的瀏覽器進入下列 URL 檢視已安裝在本機的操作手冊:

此外,可在下列網址找到最新版 (也是更新最頻繁的版本):http://www.FreeBSD.org/

章 2. 安裝 FreeBSD

Restructured, reorganized, and parts rewritten by Jim Mock.
Updated for bsdinstall by Gavin Atkinson and Warren Block.
Updated for root-on-ZFS by Allan Jude.

2.1. 概述

自從 FreeBSD 9.0-RELEASE 開始, FreeBSD 提供一個易用,文字介面的安裝程式 bsdinstall。 本章描述如何用 bsdinstall 來安裝 FreeBSD。

一般來說,本章所寫的安裝說明是針對 i386™ 和 AMD64 架構。如果可以用於其他平台,將會列表說明。 安裝程式和本章所敘述的內容可能會有些微差異,所以請將本章視為通用的指引,而不是完全照著來做。

注意:

喜歡用圖形化安裝程式安裝 FreeBSD 的使用者, 可能會對 pc-sysinstall 有興趣,這是 PC-BSD 計畫所使用的。 他可以用來安裝圖形化桌面 (PC-BSD) 或是指令列版本的 FreeBSD。 細節請參考 PC-BSD 使用者 Handbook (http://wiki.pcbsd.org/index.php/Colophon)。

讀完這章,您將了解︰

  • 最低的硬體需求和 FreeBSD 支援的架構。

  • 如何建立 FreeBSD 的安裝媒體。

  • 如何開始執行 bsdinstall

  • bsdinstall 會詢問的問題,問題代表的意思,以及如何回答。

  • 安裝失敗時如何做故障排除。

  • 如何在正式安裝前使用 live 版本的 FreeBSD。

在開始閱讀這章之前,您需要︰

  • 閱讀即將安裝的 FreeBSD 版本所附帶的硬體支援清單,並核對系統的硬體是否有支援。

2.2. 最低硬體需求

安裝 FreeBSD 的硬體需求隨 FreeBSD 的版本和硬體架構而不同。 FreeBSD 發行版支援的硬體架構和裝置會列在 FreeBSD 發佈資訊 頁面。FreeBSD 下載頁面 也有建議如何正確的選擇在不同架構使用的映像檔。

FreeBSD 安裝程序需要至少 64 MB 的 RAM 以及 1.5 GB 的硬碟空間。然而,這樣少的記憶體及磁碟空間只適合在客製的應用上,如嵌入式設備,一般用途的桌面系統會需要更多的資源,2-4 GB RAM 與至少 8 GB 的硬碟空間是不錯的起點。

每一種架構的處理器需求概述如下:

amd64

桌面電腦與筆記型電腦最常見的處理器類型,運用在近代的系統。Intel® 稱該類型為 Intel64,其他製造商則稱該類型為 x86-64

與 amd64 相容的處理器包含:AMD Athlon™64, AMD Opteron™, 多核心 Intel® Xeon™ 以及 Intel® Core™ 2 與之後的處理器。

i386

舊型的桌面電腦與筆記型電腦常使用此 32-bit, x86 架構。

幾乎所有含浮點運算單元的 i386 相容處理器都有支援。所有 Intel® 486 或是更高階的處理器也有支援。

FreeBSD 可在有支援實體位址延伸 (Physical Address Extensions, PAE) 功能的 CPU 上運用該功能所帶來的優點。有開啟 PAE 支援的核心會偵測超過 4 GB 的記憶體,並讓這些超過的記憶體能夠被系統使用。 但使用 PAE 會限制裝置驅動程式及 FreeBSD 的其他功能,詳情請見 pae(4)

ia64

目前支援的處理器是 Itanium® 和 Itanium® 2。支援的晶片組包括 HP zx1, Intel® 460GX 和 Intel® E8870。 單處理器 (Uniprocessor, UP) 和對稱多處理器 (Symmetric Multi-processor, SMP) 的設定都有支援。

pc98

NEC PC-9801/9821 系列幾乎所有 i386 相容處理器包括 80486、Pentium®、 Pentium® Pro 和 Pentium® II 都有支援。 所有 AMD, Cyrix, IBM, 及 IDT 的i386 相容處理器都有支援。 相容 NEC PC-9801 的 EPSON PC-386/486/586 系列都有支援。 NEC FC-9801/9821 及 NEC SV-98 系列也有支援。

不支援高解析度模式。NEC PC-98XA/XL/RL/XL^2 和 NEC PC-H98 系列只支援正常 (PC-9801 相容) 模式。 FreeBSD 對稱多處理器 SMP 相關功能並不支援。 PC-H98, SV-H98 和FC-H98 新延伸標準架構 (NESA) 匯流排不支援。

powerpc

所有內建 USB 的 New World ROM Apple® Mac® 系統都有支援。 SMP 在多 CPU 的機器都有支援。

32 位元的核心只能使用前 2 GB 的 RAM

sparc64

FreeBSD/sparc64 支援的系統列在 FreeBSD/sparc64 計劃

所有超過一個處理器的系統都有支援 SMP。需要專用的磁碟系統,因為此時無法和其他作業系統共用磁碟。

2.3. 安裝前準備工作

一旦確定系統符合安裝 FreeBSD 的最低硬體需求,就可以下載安裝檔案並準備安裝的媒體。 做這些之前,先檢查以下核對清單的項目是否準備好了:

  1. 備份重要資料

    安裝任何作業系統前, 總是 要先備份所有重要資料。 不要儲存備份在即將安裝的系統上,而是將資料儲存在可移除磁碟,像是 USB 隨身碟、網路上的另一個系統或是線上備份服務上。 開始安裝程序前要檢查備份,確定備份含有所有需要的檔案,一旦安裝程式格式化系統的磁碟,所有儲存在上面的資料都會遺失。

  2. 決定 FreeBSD 安裝在哪裡

    如果 FreeBSD 是唯一一套要安裝到電腦的作業系統,這個步驟可以略過。 但是假如 FreeBSD 要和其他作業系統共用磁碟空間的話,就要決定 FreeBSD 要安裝在哪個磁碟或是哪個分割區 (Partition)。

    在 i386 和 amd64 架構,可將磁碟分割成多個分割區,可以選擇下列兩種分割表格式 (Partitioning scheme) 的其中一種達成。 傳統的主開機紀錄 (Master Boot Record, MBR) 的一個分割區表定義最多可有四個主分割區 (Primary partition),因一些歷史淵源,FreeBSD 稱這些主分割區為 slice,其中一個主分割區可作為延伸分割區 (Extended partition),延伸分割區又可分割成多個邏輯分割區 (Logical partition)。 GUID 分割區表 (GUID Partition Table, GPT) 是較新和較簡單的分割磁碟的方法,一般 GPT 實作允許每個磁碟多達 128 個分割區,不再需要使用邏輯分割區。

    警告:

    一些比較舊的作業系統,像是 Windows® XP 並不相容 GPT 分割表格式。 如果 FreeBSD 將和這類作業系統共用一個磁碟,則需要用 MBR 分割表格式。

    FreeBSD 開機啟動程式需要主分割區或是 GPT 分割區。如果所有的主分割區或 GPT 分割區都已使用,必須釋放其中一個分割區讓 FreeBSD 使用。如果要建立一個分割區而不刪除原有的資料,可以使用磁碟重設大小的工具來縮小現有的分割區,並使用釋放出來的空間建立新分割區。

    各種免費和付費的磁碟重設大小工具列於 http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_disk_partitioning_softwareGParted Live (http://gparted.sourceforge.net/livecd.php) 是內含分割區編輯程式 GParted 的免費 Live CD。 GParted 同時也被許多 Linux Live CD 發行版所收錄。

    警告:

    在正確使用的情況下,磁碟重設大小的工具可以安全的建立讓新的分割區使用的空間。 但因仍有可能會誤選已經存在的分割區,所以在修改磁碟分割區前, 一定要備份重要資料,並確認備份的完整性。

    在磁碟分割區中儲存不同的作業系統讓一台電腦可以安裝多個作業系統,另一種作法是使用虛擬化技術 (章 21, 虛擬化) ,可讓多個作業系統同時間執行而不需要改變任何磁碟分割區。

  3. 收集網路資訊

    部份 FreeBSD 安裝方式需要網路連線來下載安裝檔,因此之後的安裝程序,安裝程式進入設定系統網路的介面。

    如果網路中有 DHCP 伺服器,則可透過該伺服器自動設定網路,若無法使用 DHCP,則需要從區域網路管理者或是網際網路服務供應商 (Internet Service Provider, ISP) 取得以的網路資訊供系統使用:

    需要的網路資訊
    1. IP 位址

    2. 子網路遮罩

    3. 預設閘道器 IP 位址

    4. 網路的網域名稱

    5. 網路 DNS 伺服器 IP 位址

  4. 檢查 FreeBSD 勘誤表

    儘管 FreeBSD Project 努力確保每個 FreeBSD 發行版能夠儘可能地穩定,錯誤偶爾還是會悄悄出現。 有極小的機會錯誤會影響安裝過程。 當這些問題被發現並修正後,會被紀錄在 FreeBSD 網站的 FreeBSD 勘誤表 (http://www.freebsd.org/releases/10.3R/errata.html)。 安裝前要檢查勘誤表,確保沒有會影響到安裝的問題。

    所有發行版的資訊和勘誤表可以在 FreeBSD 網站的發行資訊找到 (http://www.freebsd.org/releases/index.html)。

2.3.1. 準備安裝的媒體

FreeBSD 安裝程式並不是一個可以在其他作業系統上執行的應用程式,反而您需要下載 FreeBSD 安裝檔,燒錄安裝檔到符合其檔案類型與大小的媒體 (CD, DVDUSB),然後開機從插入的媒體來安裝。

FreeBSD 的安裝檔可於 www.freebsd.org/where.html#download 取得。安裝檔的名稱由 FreeBSD 發佈版本、架構、以及檔案類型所組成,舉例,要從 DVD 安裝 FreeBSD 10.2 到 amd64 的系統,需下載 FreeBSD-10.2-RELEASE-amd64-dvd1.iso,並燒錄這個檔案到 DVD,然後使用插入 DVD 來開機。

安裝檔有許多種可用的格式,格式會依據電腦架構及媒體類型的不同而異。

還有另一種安裝檔是給使用 UEFI (Unified Extensible Firmware Interface) 開機的電腦使用,這些安裝檔的名稱會含有 uefi

檔案類型:

  • -bootonly.iso: 這是最精簡的安裝檔,檔案中只含安裝程式。 安裝時需要網際網路連線來下載所需的檔案以完成 FreeBSD 安裝。這個檔案應使用 CD 燒錄應用程式燒錄到 CD 使用。

  • -disc1.iso: 這個檔案含有所有安裝 FreeBSD 所需的檔案,包含原始碼及 Port 套件集。這個檔案應使用 CD 燒錄應用程式燒錄到 CD 使用。

  • -dvd1.iso: 這個檔案含有所有安裝 FreeBSD 所需的檔案,包含原始碼及 Port 套件集,也內含熱門的 Binary 套件可安裝視窗管理程式以及一些應用程式,如此便可從媒體安裝完整的系統,無須連線到網際網路。這個檔案應使用 DVD 燒錄應用程式燒錄到 DVD 使用。

  • -memstick.img: 這個檔案含有所有安裝 FreeBSD 所需的檔案,包含原始碼及 Port 套件集。這個檔案應依據以下操作指示寫入到 USB 隨身碟使用。

映像檔下載完成之後,下載同一個目錄之中的 CHECKSUM.SHA256。FreeBSD 提供 sha256(1) 可用來計算映像檔的 校驗和 (Checksum),使用方式為 sha256 imagefilename,其他作業系統也會有類似的程式。

比對計算後的 checksum 與 CHECKSUM.SHA256 檔案中的值,checksum 應該要完全相符,若 checksum 不相符,則代表該映像檔是損壞的,必須再下載一次。

2.3.1.1. 寫入映象檔到 USB

*.img 檔案是隨身碟的完整內容的映像檔 (image),該檔案不能直接用檔案的方式複製到目標裝置。有許多應用程式可用來寫入 *.imgUSB 隨身碟,本節會介紹其中兩種。

重要:

在繼續之前,請先備份 USB 上的重要資料,這個程序會清除在隨身碟上既有的資料。

過程 2.1. 使用 dd 來寫入映像檔

警告:

本範例使用 /dev/da0 做為目標裝置,是映像檔將會寫入的位置。 務必十分小心確認要使用的裝置正確,因為這個指示會摧毀所有在指定目標裝置上已存在的資料。

  • dd(1) 指令列工具在 BSD, Linux® 以及Mac OS® 系統皆可使用。要使用 dd 燒錄映像檔需先插入 USB 隨身碟,然後確認隨身碟的裝置名稱。然後指定已下載的安裝檔名稱以及 USB 隨身碟的裝置名稱。本例示範在已有的 FreeBSD 系統燒錄 amd64 安裝映像檔到第一個 USB 裝置。

    # dd if=FreeBSD-10.2-RELEASE-amd64-memstick.img of=/dev/da0 bs=1M conv=sync

    若這個指示執行失敗,請確認 USB 隨身碟是否未掛載,以及該裝置名稱是否為這個隨身碟,而非一個分割區。部份作業系統可能需要使用 sudo(8) 來執行這個指令。像 Linux® 這類的系統可能會暫存寫入動作,要強制完成所有寫入動作,可使用 sync(8)

過程 2.2. 使用 Windows® 來寫入映象檔

警告:

務必確認指定的磁碟機代號正確,因在指定磁碟機上的既有資料將會被覆蓋與摧毀。

  1. 取得 Image Writer Windows® 版

    Image Writer Windows® 版 是一個免費的應用程式,可以正確地將映像檔寫入隨身碟。 從 https://launchpad.net/win32-image-writer/ 下載,並解壓縮到一個資料夾。

  2. 用 Image Writer 寫入映象檔

    雙擊 Win32DiskImager 圖示啟動程式。 確認 Device 顯示的磁碟機代號是隨身碟的磁碟機代號。 按下資料夾圖示選擇要寫入隨身碟的映像檔。 按下 [ Save ] 按鈕確定映像檔名。 確認所有東西都正確,隨身碟的資料夾並沒有在其他視窗開啟。 所有東西準備好後,按下 [ Write ] 將映像檔寫入隨身碟。

您現在可以開始安裝 FreeBSD 。

2.4. 開始安裝

重要:

預設安裝程序在下列訊息顯示之前不會對磁碟做任何更動:

Your changes will now be written to disk.  If you
have chosen to overwrite existing data, it will
be PERMANENTLY ERASED. Are you sure you want to
commit your changes?

在這個警告訊息之前可以隨時中止安裝,若有任何設定錯誤的疑慮,只需在此時關閉電腦,將不會對系統磁碟做任何更改。

本節將介紹如何使用根據 節 2.3.1, “準備安裝的媒體” 指示所準備的安裝媒體來開機。要使用可開機的 USB,請在開啟電腦前插入 USB 隨身碟。要使用 CDDVD,則可開啟電腦後在第一時間插入媒體。如何設定系統使用插入的媒體開機依不同的系統架構會有所不同。

2.4.1. 在 i386™ 及 amd64 開機

這兩種架構提供了 BIOS 選單可選擇開機的裝置,依據要使用的安裝媒體類型,選擇 CD/DVDUSB 裝置做為第一個開機裝置。大多數的系統也會提供快速鍵可在啟動時選擇開機裝置,而不需要進入BIOS,通常這個按鍵可能是 F10, F11, F12Escape 其中之一。

若電腦仍載入了現有的作業系統,而不是 FreeBSD 安裝程式,原因可能為:

  1. 執行開機程序時安裝媒體插入主機的時間不夠早,請讓安裝媒體留在電腦中並重新啟動電腦。

  2. 未正確修改 BIOS 或未儲檔,請再三檢查第一個開機裝置選擇了正確的裝置。

  3. 系統太舊,無法支援使用選擇的開機媒體開機,發生這個情況可以使用 Plop Boot Manager (http://www.plop.at/en/bootmanagers.html) 來從選擇的開機媒體開機。

2.4.2. 在 PowerPC® 開機

在大部份機型,可於開機時按住鍵盤上的 C,便可從 CD 開機。若在非 Apple® 的鍵盤則可按住 Command+Option+O+FWindows+Alt+O+F,出現 0 > 提示時,輸入

boot cd:,\ppc\loader cd:0

2.4.3. 在 SPARC64® 開機

大多數 SPARC64® 系統會自動從磁碟開機,要從 CD 安裝 FreeBSD 需要進入 PROM

要進入 PROM,需重新開機系統然後等候開機訊息出現。訊息會依機型而有所不同,但大致結果會如:

Sun Blade 100 (UltraSPARC-IIe), Keyboard Present
Copyright 1998-2001 Sun Microsystems, Inc.  All rights reserved.
OpenBoot 4.2, 128 MB memory installed, Serial #51090132.
Ethernet address 0:3:ba:b:92:d4, Host ID: 830b92d4.

若系統繼續從磁碟開機,此時按下鍵盤上的 L1+AStop+A 或透過序列 Console 送出 BREAK。當使用 tipcu, ~# 發出一個 BREAK 後,PROM 的提示會在單 CPU 的系統出現 okSMP 的系統出現 ok {0} ,其中的數字代表啟動的 CPU 數。

此時,放入 CD 到磁碟機然後在 PROM 提示畫面輸入 boot cdrom

2.4.4. FreeBSD 開機選單

從安裝媒體開機之後,會顯示如下的選單:

圖形 2.1. FreeBSD 開機載入程式選單
FreeBSD 開機載入程式選單

預設在開機進入 FreeBSD 安裝程式前選單會等候使用者輸入 10 秒鐘,若已經安裝 FreeBSD,則會在開機進入 FreeBSD 前等候。要暫停開機計時器來仔細查看選項,請按 Space 鍵。要選擇選項,按下明顯標示的數字、字元或按鍵。選單有以下選項可選。

  • 啟動多使用者模式 (Boot Multi User): 這個選項會繼續 FreeBSD 開機程序,若開機計時器已經暫停,可按 1、大寫或小寫 BEnter 鍵。

  • 啟動單使用者模式 (Boot Single User): 這個模式用來修正已安裝的 FreeBSD,如 節 12.2.4.1, “單使用者模式” 所述。可按 2、大寫或小寫 S 進入這個模式。

  • 離開到載入程式提示 (Escape to loader prompt): 這個選項會開機進入修復提示,這個模式含有有限數量的低階指令,這個模式詳細說明於 節 12.2.3, “階段三”。可按 3Esc 進入這個提示。

  • 重新開機 (Reboot): 重新開啟系統。

  • 設定開機選項 (Configure Boot Options): 開啟內部選單,詳細說明於 圖形 2.2, “FreeBSD 開機選項選單”

圖形 2.2. FreeBSD 開機選項選單
FreeBSD 開機選項選單

開機選項選單分成兩個部份。第一個部份用來返回主開機選單或重設任何已切換的選項回預設值。

第二個部份用來切換可用的選項為開 (On) 或關 (Off),透過按下選項明顯標示的編號或字元。系統將會一直使用這些選項開機,直到選項被修改。有數個選項可以在這個選單做切換:

  • ACPI 支援 (ACPI Support): 若系統在開機時卡住,可嘗試切換這個選項為關 (Off)。

  • 安全模式 (Safe Mode): 若系統在 ACPI 支援 (ACPI Support) 設為關 (Off) 時開機時仍然會卡住,可嘗試將此選項設為開 (On)。

  • 單使用者 (Single User): 切換這個選項為開 (On) 來修正已存在的 FreeBSD 如 節 12.2.4.1, “單使用者模式” 所述,問題修正後,將其設回關 (Off)。

  • 詳細資訊 (Verbose): 切換這個選項為開 (On) 來查看開機程序中更詳細的訊息,這在診斷硬體問題時非常有用。

在做完所需的選擇後,按下 1Backspace 返回主開機選單,然後按下 Enter 繼續開機進入 FreeBSD。FreeBSD 執行裝置偵測及載入安裝程式時會顯示一系列的開機訊息,開機完成之後,會顯示歡迎選單如 圖形 2.3, “歡迎選單”

圖形 2.3. 歡迎選單
歡迎選單

按下 Enter 選擇預設的 [ Install ] 進入安裝程式,接下來本章將介紹如何使用這個安裝程式。 若要選擇其他項目,可使用右或左方向鍵或顏色標示的字母選擇想要的選單項目。[ Shell ] 可用來進入 FreeBSD 的 Shell 使用指令列工具在安裝之前準備磁碟。[ Live CD ] 選項可用來在安裝之前試用 FreeBSD,Live 版本的詳細說明於 節 2.10, “使用 Live CD

提示:

要重新檢視開機訊息,包含硬體裝置偵測,請按大寫或小寫 S 然後再按 Enter 進入 Shell。在 Shell 提示之後輸入 more /var/run/dmesg.boot 然後使用空白鍵來捲動訊息。當查看完畢後輸入 exit 返回歡迎選單。

2.5. 使用 bsdinstall

本節將告訴您在系統安裝之前 bsdinstall 選單的順序以及會詢問的資訊類型,可使用方向鍵來選擇選單的選項,然後按下 Space 選擇或取消選擇選單項目。當完成之後,按下 Enter 儲存選項然後進入下一個畫面。

2.5.1. 選擇鍵盤對應表選單

依據使用的系統 Console,bsdinstall 可能一開始顯示的選單會如 圖形 2.4, “鍵盤對應表選擇”

圖形 2.4. 鍵盤對應表選擇
鍵盤對應表選擇

要設定鍵盤配置,請選擇 [ YES ] 按下 Enter,接著會顯示選單如 圖形 2.5, “選擇鍵盤選單”。若要使用預設的配置,則可使用方向鍵選擇 [ NO ] 然後按下 Enter 跳過這個選單畫面。

圖形 2.5. 選擇鍵盤選單
選擇鍵盤選單

設定鍵盤配置時,可使用上與下方向鍵來選擇最接近已連接到系統的鍵盤的鍵盤對應表 (Keymap),然後按下 Enter 儲存選項。

注意:

Esc 會離開這個選單然後使用預設的鍵盤對應表,若不清選要使用那種鍵盤對應表,United States of America ISO-8859-1 是也是保險的選項。

在 FreeBSD 10.0-RELEASE 以及之後的版本,已經加強了這個選單,會顯示完整的鍵盤對應表選項,並預先選擇預設值。另外,當選擇其他鍵盤對應用時,在繼續之前會顯示對話框讓使用者測試鍵盤對應表來確認。

圖形 2.6. 改進後的鍵盤對應表選單
改進後的鍵盤對應表選單

2.5.2. 設定主機名稱

下一個 bsdinstall 選單用來為新安裝的系統設定主機名稱。

圖形 2.7. 設定主機名稱
設定主機名稱

輸入在網路上獨一無二的主機名稱,主機名稱要是完整的主機名稱,如 machine3.example.com

2.5.3. 選擇要安裝的元件

接下來 bsdinstall 會提示選擇要安裝的選用元件。

圖形 2.8. 選擇要安裝的元件
選擇要安裝的元件

決定要安裝的元件主要會根據系統的用途以及可用的磁碟空間容量。FreeBSD 核心 (Kernel) 及 Userland 統稱為 基礎系統 (Base system),是必須安裝的部份。依據系統的架構,部份元件可能不會顯示:

  • doc - 額外的說明文件,大部份是經年累月的產物,會安裝到 /usr/share/doc。由 FreeBSD 文件計劃所提供的說明文件可在之後安裝,依照 節 23.3, “更新文件集” 中的指示操作。

  • games - 數個傳統 BSD 遊戲,包含 fortune, rot13 以及其他。

  • lib32 - 在 64-bit 版本的 FreeBSD 供執行 32-bit 應用程式使用的相容性程式庫。

  • ports - FreeBSD Port 套件集是一套可自動下載、編譯安裝第三方軟體套件的集合,章 4, 安裝應用程式: 套件與 Port 中會討論到如何使用 Port 套件集。

    警告:

    安裝程式並不會檢查是否有充足的磁碟空間,FreeBSD Port 套件集會使用約 500 MB 的磁碟空間,只有在有足夠的磁碟空間時才選擇這個選項。

  • src - 完整的 FreeBSD 原始碼,包含核心 (Kernel) 與 Userland。雖然大多數的應用程式並不需要,但它可以編譯裝置驅動程式、核心模組或部份來自 Port 套件集的應用程式,它同時也用來做為開發 FreeBSD 本身所使用。完整的原始碼樹需要 1 GB 的磁碟空間,重新編譯整個 FreeBSD 系統需要額外再 5 GB 的空間。

2.5.4. 從網路安裝

圖形 2.9, “從網路安裝” 所示的選單只會在使用 -bootonly.iso CD 安裝時顯示,因這個安裝媒體中並未含安裝檔的複本。由於安裝檔必須透過網路下載,此選單會告知要先設定網路介面。

圖形 2.9. 從網路安裝
從網路安裝

要設定網路連線,按下 Enter 然後依照 節 2.8.2, “設定網路介面卡” 中的指示操作,完成網路介面的設定之後,選擇與要安裝 FreeBSD 的電腦相同所在地區的鏡像站,當鏡像站越接近目標電腦,檔案下載的速度會比較快,這會減少安裝的時間。

圖形 2.10. 選擇鏡像站
選擇鏡像站

若在本機的安裝媒體中找到安裝檔案,安裝程序便會繼續。

2.6. 配置磁碟空間

接下來的選單用來決定配置磁碟空間的方式,選單中可用的選項會依安裝的 FreeBSD 版本而有所不同。

圖形 2.11. FreeBSD 9.x 的磁碟分割選項
FreeBSD 9.x 的磁碟分割選項

圖形 2.12. FreeBSD 10.x 或更新版本的磁碟分割選項
FreeBSD 10.x 或更新版本的磁碟分割選項

引導式 (Guided) 磁碟分割會自動設定磁碟的分割區 (Partition),手動 (Manual) 磁碟分割可讓進階的使用者使用選單項目建立自訂的分割區,而 Shell 會開啟 Shell 提示讓進階的使用者可以使用指示列工具如 gpart(8), fdisk(8) 以及 bsdlabel(8) 來建立自訂的分割區。ZFS 磁碟分割只在 FreeBSD 10 及之後的版本可以使用,可建立選擇性加密的 root-on-ZFS 系統並支援 開機環境 (Boot environment)

本節會介紹在配置磁碟分割時需要考量那些事情,並且會示範各種磁碟分割的方式。

2.6.1. 規劃分割區配置

配置檔案系統時要記得硬碟的傳輸資料外軌較內軌的速度快,因此較小且大量存取的檔案系統應要較接近磁碟的外軌,而較大的分割區如 /usr 應放置在磁碟較內部,建議建立分割區的順序如下: /, swap, /var 然後 /usr

機器預期的用途會反映在 /var 分割區的大小,這個分割區用來保存郵件 (Mailbox)、記錄檔 (Log file) 及印表機緩衝 (Spool)。依使用者數及保存的期間,郵件及記錄檔可能成長到無法預期的大小,一般來說大部份的使用很少會在 /var 需要超過 1 GB 的可用磁碟空間。

注意:

有時在 /var/tmp 會需要較多的空間,當新軟體安裝,套件工具會從套件中取出暫存的複本置於 /var/tmp。若在 /var/tmp 沒有足夠的空間,要安裝大型軟體套件,例如 Firefox, Apache OpenOfficeLibreOffice 會很困難。

/usr 分割區會保存許多支持系統運作的檔案,包含 FreeBSD Port 套件集以及系統原始碼。這個分割區建議至少要有 2 GB 的空間。

在規劃分割區大小時,請牢記空間需求,當因某個分割區空間不足時要改使用其他分割區時會很麻煩。

根據經驗,交換分割區應為是實體記憶體 (RAM) 的兩倍。使用最低需求的 RAM 來運作的系統會需要更多的交換空間來取得更好的表現。配置太小的交換交間可能導致 VM 分頁掃描碼效率不佳,且往後增加更多記憶體時可能會產生問題。

在有數個 SCSI 磁碟或數個 IDE 磁碟在不同控制器的大型系統建議在每個磁碟機上都設定交換空間,最多可至四個磁碟機。每個交換分割區的大小應接近相同。核心雖可以處以任意大小的交換空間,但內部資料結構擴充到 4 倍的最大交換分割區大小時,讓交換分割區擁有相同的大小可以讓核心可以最佳的方式串連各個磁碟的交換空間。規劃較大交換空間是可以的,即使沒有使用到多少交換空間,這也會讓要從失控的程式恢復運作更容易,而不需強制重新啟動系統。

正確的做磁碟分割,可以區隔頻繁寫入所產生的資料碎片與經常讀取的分割區,將寫入頻繁的分割區放在磁碟的邊緣可以增加 I/O 效率。雖然較大的分割區可能也需要增加 I/O 效率,但將這些分割區往磁碟邊緣移動所增加的效率並不會比將 /var 移到磁碟邊緣所增加的效率來的顯著。

2.6.2. 引導式磁碟分割

當選擇這個方法,選單上會顯示可用的磁碟,若電腦有安裝多個磁碟,則需選擇其中一個來安裝 FreeBSD。

圖形 2.13. 自多個磁碟選擇
自多個磁碟選擇

選擇磁碟之後,接下來選單會提示是否要安裝到整個磁碟或是使用剩餘的空間建立新的分割區。若選擇 [ Entire Disk ],會自動建立通用的分割區配置來填滿整個磁碟。選擇 [ Partition ] 則會使用磁碟上未使用的空間來建立分割區配置。

圖形 2.14. 選擇完整磁碟或分割區
選擇完整磁碟或分割區

分割區配置建立完成之後,再檢查一次確定是否符合安裝的需求。選擇 [ Revert ] 會重設分割區回復為原來的設定值,選擇 [ Auto ] 會重新建立自動配置的 FreeBSD 分割區。分割區也可以手動建立、修改或刪除。當確認磁碟分割正確之後,選擇 [ Finish ] 繼續安裝。

圖形 2.15. 確認已建立的分割區
確認已建立的分割區

2.6.3. 手動磁碟分割

選擇這個方法會開啟分割區編輯程式:

圖形 2.16. 手動建立分割區
手動建立分割區

選擇要安裝的磁碟機 (在這個例子為 ada0) 然後選擇 [ Create ] 會以選單顯示可用的分割表格式 (Partition scheme):

圖形 2.17. 手動建立分割區
手動建立分割區

amd64 電腦最適合的選擇通常是 GPT,無法相容 GPT 的舊電腦則應使用 MBR。而其他分割表格式一般會用在那些較罕見或較舊的電腦上。

表格 2.1. 磁碟分割表格式
縮寫說明
APMApple Partition Map,用於 PowerPC®。
BSDMBRBSD 標籤,因非 BSD 的磁碟工具可能無法辨識該標籤,有時被稱做 危險專用模式 (Dangerously dedicated mode)
GPTGUID 分割區表 (http://en.wikipedia.org/wiki/GUID_Partition_Table)。
MBR主開機記錄 (http://en.wikipedia.org/wiki/Master_boot_record)。
PC98使用 MBR 改編,用於 NEC PC-98 電腦 (http://en.wikipedia.org/wiki/Pc9801)。
VTOC8Volume Table Of Contents,用於 Sun SPARC64 及 UltraSPARC 電腦。

選擇完分割區表格式並建立之後,再選擇 [ Create ] 一次來建立分割區。

圖形 2.18. 手動建立分割區
手動建立分割區

標準的 FreeBSD GPT 安裝會使用至少三種分割區:

  • freebsd-boot - 儲存 FreeBSD 開機程式 (Boot code)。

  • freebsd-ufs - FreeBSD 的 UFS 檔案系統。

  • freebsd-swap - FreeBSD 交換空間。

另一個值得注意的分割區類型是 freebsd-zfs,這個分割區用來放置 FreeBSD ZFS 檔案系統 (章 19, Z 檔案系統 (ZFS))。請參考 gpart(8) 取得可用的 GPT 分割區類型說明。

檔案系統分割區可建立多個,且有部份人會偏好使用傳統的配置方式將 /, /var, /tmp 以及 /usr 分開存放在不同的分割區。請參考 範例 2.1, “建立傳統分割的檔案系統分割區” 的範例。

大小 (Size) 欄位可以使用常用的縮寫來輸入: K 代表 KB, M 代表 MB, G 代表 GB。

提示:

適當的對齊磁碟扇區 (Sector) 會提供最佳的效能,而且讓分割區大小為 4 KB 的偶數倍數可協助確保對齊在磁碟機上的 512-byte 或 4K-byte 扇區。一般來說,使用分割區大小為 1M 或 1G 的偶數倍數是最簡單的方式確保每個分割區以 4K 的偶數倍數做為開始。唯一一個例外是: freebsd-boot 分割區因目前開機程式 (Boot code) 的限制,不可大於 512K。

若分割區內含檔案系統便會需要一個掛載點 (Mountpoint),若只要建立一個 UFS 分割區,那麼掛載點應設為 /

標籤 (Label) 是分割區的名稱,磁碟機名稱或編號可能因為磁碟機連接到不同的控制器或連結埠而有所不同,但分割區標籤並不會改變。因此在檔案如 /etc/fstab 中參照時,使用標籤來替代磁碟機名稱與分割區編號會讓系統對硬體變更有更多的容錯空間。GPT 標籤會於磁碟連結之後出現在 /dev/gpt/。其他分割表格式的標籤格有不同功能,且標籤會在 /dev/ 中有各自的目錄。

提示:

每個分割區請使用獨一無二的標籤來避免相同名稱的衝突,標籤可以加入與電腦名稱、用途、地點有關的文字。例如,使用 labrootrootfslab 來做為電腦名稱為 labUFS 根目錄分割區。

範例 2.1. 建立傳統分割的檔案系統分割區

傳統的分割區配置會將 /, /var, /tmp 以及 /usr 分別使用不同的檔案系統與分割區。先建立 GPT 分割表格式,然後依照下表所示建立分割區。下表是針對 20G 目標磁碟的分割區大小,若在目標磁碟有更多可用的空間,則可增加交換空間 (Swap) 或 /var 會比較有用。以下所示的標籤皆以 ex 為字首,代表 example,讀者應照前面的說明使用其他獨一無二的標籤。

預設 FreeBSD 的 gptboot 會預期第一個 UFS 分割區為 / 分割區。

分割區類型大小掛載點標籤
freebsd-boot512K  
freebsd-ufs2G/exrootfs
freebsd-swap4G exswap
freebsd-ufs2G/varexvarfs
freebsd-ufs1G/tmpextmpfs
freebsd-ufs接受預設值 (依磁碟提示)/usrexusrfs

自訂的分割區建立完後,選擇 [ Finish ] 繼續安裝。

2.6.4. Root-on-ZFS 自動磁碟分割

在 FreeBSD 10.0-RELEASE 之後支援了自動建立 root-on-ZFS 的安裝程序。這種磁碟分割模式只能使用整個磁碟,並會清除整個磁碟內的內容。安裝程式會自動建立對齊 4k 邊界的分割區然後強制 ZFS 使用 4k 扇區 (Sector)。即使在 512 位元扇區的磁碟使用也很安全,並增加了確保在 512 位元的磁碟上建立儲存池 (Pool) 也可在未來加入 4k 扇區磁碟的好處,無論是作為額外的存儲空間或作為故障磁碟的替代品。安裝程式也可選擇性採用 GELI 磁碟加密,如 節 17.12.2, “使用 geli 做磁碟加密” 所介紹,若開啟磁碟加密,會建立一個內含 /boot 目錄的 2 GB 未加密的開機儲存池,這個儲存池中會儲存核心及其他開機必要的檔案。然後剩餘的空用會給 ZFS 儲存池使用。

主要 ZFS 設定選單提供了數個設定選項來控制儲存池的建立。

圖形 2.19. ZFS 磁碟分割選單
ZFS 磁碟分割選單

選擇 T 來設定儲存池類型 (Pool Type) 以及要組成儲存池的磁碟。自動 ZFS 安裝程式目前僅支援建立單一頂層 vdev,除了在串連 (Stripe) 模式。要建立更複雜的儲存池,需使用 節 2.6.5, “Shell 模式磁碟分割” 的操作來建立儲存池。安裝程式支援建立各種儲存池類型,包含串連 Stripe (不建議,沒有備援功能)、鏡像 Mirror (效能較佳,但可用空間較少) 以及 RAID-Z 1, 2, 與 3 (分別有能力承受同時 1, 2 與 3 個磁碟的損壞)。在選擇儲存池類型時會有提示顯示在螢幕的下方,提示所需要的磁碟數以及在使用 RAID-Z 時,每個配置最佳的磁碟數。

圖形 2.20. ZFS 儲存池類型
ZFS 儲存池類型

選擇儲存池 (Pool Type) 之後,會顯示可用的磁碟清單,然後會提示使用者選擇一個或多個磁碟來建立儲存池。接著會檢驗設定來確定選擇的磁碟足夠,若不足,選擇更改選項 (<Change Selection>) 來返回磁碟清單或取消 (<Cancel>) 來更改儲存池類型。

圖形 2.21. 磁碟選擇
磁碟選擇

圖形 2.22. 無效的選擇
無效的選擇

若有一個或多磁碟未出現在清單上,或在安裝程式啟動後才連接的磁碟,可選擇重新掃描裝置 (- Rescan Devices) 來更新可用磁碟的清單。要避免清除掉錯的磁碟,可用磁碟資訊 (- Disk Info) 來檢查每個磁碟,包含磁碟中的分割表以及各種其他資訊如裝置型號與序號 (若有的話)。

圖形 2.23. 分析磁碟
分析磁碟

ZFS 設定選單也允許使用者輸入儲存池名稱、關閉強制 4k 扇區對齊、開啟或關閉加密、切換 GPT (建議) 與 MBR 分割表類型以及選擇交換空間容量。設定所有選項為想要的值之後,請選擇選單上方的安裝 (>>> Install) 選項。

若開啟了 GELI 磁碟加密,安裝程式會提示輸入兩次用來加密磁碟的密碼。

圖形 2.24. 磁碟加密密碼
磁碟加密密碼

安裝程式接著會提供最後一次修改的機會可取消先前所選擇摧毀用來建立 ZFS 儲存池的磁碟機。

圖形 2.25. 最後修改
最後修改

然後安裝程序會正常繼續。

2.6.5. Shell 模式磁碟分割

當要做進階的安裝時,bsdinstall 的磁碟分割選單可能無法提供需要的彈性。進階的使用者可以在磁碟分割選單選擇 Shell 選項來手動分割磁碟機、建立檔案系統、填寫 /tmp/bsdinstall_etc/fstab 以及掛載檔案系統到 /mnt 下。這些動作完成之後,輸入 exit 可返回 bsdinstall 繼續安裝程序。

2.7. 確認安裝

磁碟設定完之後,接下來的選單會讓您在格式化所選的硬碟之前有最後一次機會做變更,若需要做變更,可選 [ Back ] 返回到主磁碟分割選單。[ Revert & Exit ] 則會離開安裝程式,不會對硬碟做任何變更。

圖形 2.26. 最後確認
最後確認

要開始實際的安裝,請選擇 [ Commit ] 然後按下 Enter

安裝時間會依據選擇的發行版、安裝媒體、電腦的速度而有所不同,接下來會有一系列訊息會告知目前的進度。

首先,安裝程式會格式化選擇的磁碟,然後初始化分割區。然後,若使用僅可開機 (Boot only) 的媒體則會開始下載選擇的元件:

圖形 2.27. 取得發行版檔案
取得發行版檔案

接著,會檢驗發行版的檔案完整性來確保沒有因下載過程中或安裝媒體的讀取過程中讀取錯誤造成的損壞:

圖形 2.28. 檢驗發行版檔案
檢驗發行版檔案

最後,檢驗過的發行版檔案會被取出儲存至磁碟:

圖形 2.29. 解開發行版檔案
解開發行版檔案

所有選擇的發行版檔案取出後,bsdinstall 會顯示第一次安裝後設定畫面,可用的安裝後設定選項會在下一節說明。

2.8. 安裝後注意事項

FreeBSD 安裝完之後,bsdinstall 會在開機進入新安裝的系統之前提示設定數個選項,本節將介紹這些設定選項。

提示:

系統開機之後,bsdconfig 提供了一個選單導向的方式可用來設定系統使用這些以及其他的選項。

2.8.1. 設定 root 密碼

首先,必需設定 root 的密碼,輸入密碼時,並不會直接在畫面上顯示輸入的字元。輸入完密碼之後,必須再輸入一次來確認沒有輸入錯誤。

圖形 2.30. 設定 root 密碼
設定 root 密碼

2.8.2. 設定網路介面卡

接著,會顯示在電腦上找到的網路介面卡清單。請選擇要設定的介面卡。

注意:

若使用 bootonly 的方式安裝在先前已有設定過網路,將會跳過網路設定選單。

圖形 2.31. 選擇網路介面卡
選擇網路介面卡

若選擇的是乙太網路介面卡,安裝程式會跳過這部份直接到 圖形 2.35, “選擇 IPv4 網路”,若選擇的是無線網路介面卡,系統則會開始掃描無線存取點 (Wireless Access Point):

圖形 2.32. 掃描無線網路存取點
掃描無線網路存取點

網線網路會使用 Service Set Identifier (SSID) 來辦識,SSID 是一段簡短、獨一無二的名稱,用來命名每個網路。 掃描時找到的 SSID 會列到清單,並會說明該網路可用的加密類型。 若想要連線的 SSID 並未出現在清單上,可選擇 [ Rescan ] 再掃描一次,若想要連線的網路仍然沒有出現,請檢查天線的連線是否有問題,或者嘗試將電腦移至更靠近存取點的位置,然後再掃描一次。

圖形 2.33. 選擇無線網路
選擇無線網路

然後,輸入加密資訊來連線到選擇的無線網路。強列建議使用 WPA2 加密,因較舊的加密類型,如 WEP 僅提供微弱的安全性。若網路使用 WPA2 則需輸入密碼,也稱作 Pre-Shared Key (PSK)。考量安全性,輸入到輸入框的字元會以星號顯示。

圖形 2.34. WPA2 設定
WPA2 設定

接下來,選擇是否要設定乙太網路或無線網路介面卡的 IPv4 位址:

圖形 2.35. 選擇 IPv4 網路
選擇 IPv4 網路

有兩種方式可以設定 IPv4DHCP 會自動設定網路介面卡且該網路上需有 DHCP 伺服器才可使用。否則,必須手動輸入位址的資訊來做靜態設定。

注意:

請不要隨便輸入網路資訊,因為這不管用。如果沒有可用的 DHCP 伺服器,可向網路管理者或網路服務供應商 (Internet Service Provider, ISP) 索取列於 需要的網路資訊 的資訊。

若有可用的 DHCP 伺服器,請在接下來的選單中選擇 [ Yes ] 則會自動設定網路介面卡。當找到 DHCP 伺服器並且取得系統的位址資訊時,安裝程式會出現一分鐘左右的停頓。

圖形 2.36. 選擇 IPv4 DHCP 設定
選擇 IPv4 DHCP 設定

若沒有可用的 DHCP 伺服器,則選擇 [ No ] 然後在這個選單中輸入以下位址資訊:

圖形 2.37. IPv4 靜態位置設定
IPv4 靜態位置設定

  • IP 位址 (IP Address) - 要分配給這台電腦的 IPv4 位址。位址必須獨一無二且不可已被其他在區域網路上的設備使用。

  • 子網路遮罩 (Subnet Mask) - 網路的子網路遮罩。

  • 預設路由器 (Default Router) - IP 位址所在網段的預設閘道器。

接下來的畫面會詢問是否要設定介面卡的 IPv6 位址,若可以且想要使用 IPv6,請選擇 [ Yes ]

圖形 2.38. 選擇 IPv6 網路
選擇 IPv6 網路

同樣有兩種方式可以設定 IPv6。StateLess Address AutoConfiguration (SLAAC) 會自動向區域路由器請求取得正確的設定資訊,請參考 http://tools.ietf.org/html/rfc4862 取得進一步資訊。靜態設定則需要手動輸入網路資訊。

若有可用的 IPv6 路由器,請在接下來的選單選擇 [ Yes ] 來自動設定網路介面卡。當找到路由器並且取得系統的位址資訊時,安裝程式會出現一分鐘左右的停頓。

圖形 2.39. 選擇 IPv6 SLAAC 設定
選擇 IPv6 SLAAC 設定

若沒有可用的 IPv6 路由器,請選擇 [ No ] 然後在這個選單中輸入以下位址資訊:

圖形 2.40. IPv6 靜態位置設定
IPv6 靜態位置設定

  • IPv6 位址 (IPv6 Address) - 要分配給這台電腦的 IPv6 位址。位址必須獨一無二且不可已被其他在區域網路上的設備使用。

  • 預設路由器 (Default Router) - IPv6 位址所在網段的預設閘道器。

最後的網路設定選單是用來設定網域名稱系統 (Domain Name System, DNS) 的解析器,解析器會轉換主機名稱為網路位址。若已使用 DHCPSLAAC 來自動設定網路介面卡,解析器設定 (Resolver Configuration) 的值可能會事先已填入,否則需輸入區域網路的網域名稱到搜尋 (Search) 欄位。 DNS #1DNS #2 要填寫 DNS 伺服器的 IPv4 及/或 IPv6 位址,至少需填寫一個 DNS 伺服器。

圖形 2.41. DNS 設定
DNS 設定

2.8.3. 設定時區

接下來的選單會詢問系統時鐘要使用 UTC 或者當地時間。 若有疑問時可選擇 [ No ]使用更常用的當地時間。

圖形 2.42. 選擇本地或 UTC 時鐘
選擇本地或 UTC 時鐘

接下來一系列的選單會透過選擇地理區域、城市及時區來判斷正確的當地時間。設定時區可讓系統自動更正區域時間的更改,如日光節約時間以及正確執行其他時區相關的功能。

此處以位於美國東部時區的機器為例,選擇會依據地理位置不同改變。

圖形 2.43. 選擇區域
選擇區域

使用方向鍵選擇適當的區域然後按下 Enter

圖形 2.44. 選擇城市
選擇城市

使用方向鍵選擇適當的城市然後按下 Enter

圖形 2.45. 選擇時區
選擇時區

使用方向鍵選擇適當的時區然後按下 Enter

圖形 2.46. 確認時區
確認時區

確認時區的縮寫是否正確,若正確,按下 Enter 繼續安裝後設定。

2.8.4. 開啟服務

接下來的選單用來設定有那些系統服務要在系統啟動時執行。所有的服務為選用,只需開啟系統運作真正需要的服務。

圖形 2.47. 選擇要開啟的其他服務
選擇要開啟的其他服務

這是可以在這個選單開啟的服務摘要:

  • sshd - Secure Shell (SSH) Daemon 可從遠端透過加密的連線存取系統,只有在系統允許遠端登入時開啟這個服務。

  • moused - 若在指令列系統 Console 會使用到滑鼠時,可開啟此服務。

  • ntpd - 網路時間通訊協定 (Network Time Protoco, NTP) Daemon 用來自動同步時間。若在網路上有使用 Windows®, Kerberos 或 LDAP 伺服器時,可開啟此服務。

  • powerd - 系統電源控制工具用來做電源控制與節能。

2.8.5. 開啟當機資訊 (Crash Dump)

接下來的選單用來設定是否開啟當機資訊 (Crash dump),開啟當機資訊對系統除錯非常有用,因此建議使用者開啟當機資訊。

圖形 2.48. 開啟當機資訊 (Crash Dump)
開啟當機資訊 (Crash Dump)

2.8.6. 新增使用者

下個選單會提示建立至少一個使用者帳號。建議使用 root 以外的使用者帳號登入系統,當使用 root 登入時,基本上沒有任何的限制或保護。 使用一般使用者登入較保險且安全。

選擇 [ Yes ] 來新增新使用者。

圖形 2.49. 新增使用者帳號
新增使用者帳號

請依照提示輸入請求的使用者帳號資訊,圖形 2.50, “輸入使用者資訊” 的範例示範建立 asample 使用者帳號。

圖形 2.50. 輸入使用者資訊
輸入使用者資訊

這裡是要輸入的資訊摘要:

  • 使用者名稱 (Username) - 登入時使用者要輸入的名稱,常見的慣例是用姓的前一個字母與名結合,只要每個使用者名稱在系統唯一的皆可。使用者名稱區分大小寫且不應含有任何空白字元。

  • 全名 (Full name) - 使用者的全名,這個欄位可使用空白並且會用來描述該使用者帳號。

  • Uid - 使用者 ID,通常這個欄位會留空,系統會自動分配一個值。

  • 登入群組 (Login group) - 使用者的群組,通常這個欄位會留空來使用預設值。

  • 邀請使用者進入其他群組? (Invite user into other groups?) - 使用者要加入成為其成員的其他群組,若該使用者需要管理權限,則在此輸入 wheel

  • 登入類別 (Login class) - 通常會留空來使用預設值。

  • Shell - 輸入清單中的其中一項來設定使用者所互動的 Shell,請參考 節 3.9, “Shell” 取得更多有關 Shell 的資訊。

  • 家目錄 (Home directory) - 使用者的家目錄,預設值通常是沒有問題的。

  • 家目錄權限 (Home directory permissions) - 使用者家目錄的權限,預設值通常是沒有問題的。

  • 使用密碼為基礎的認証方式? (Use password-based authentication?) - 通常為是 (yes),使用者才可於登入時輸入密碼。

  • 使用空白密碼? (Use an empty password?) - 通常為否 (no),因為使用空白密碼並不安全。

  • 使用隨機密碼? (Use a random password?) - 通常為否 (no),這樣使用者接下來才可設定自己的密碼。

  • 輸入密碼 (Enter password) - 這個使用者的密碼,輸入的字元不會顯示在畫面上。

  • 再輸入密碼一次 (Enter password again) - 再輸入一次密碼來確認無誤。

  • 建立後鎖定使用者帳號? (Lock out the account after creation?) - 通常為否 (no),這樣使用者才可以登入。

在輸入完全部的資料後,會顯示摘要供檢查,若發現錯誤,可輸入否 (no) 然後再輸入一次,若輸入的所有資訊皆正確,輸入是 (yes) 以後便會建立新使用者。

圖形 2.51. 離開使用者與群組管理
離開使用者與群組管理

若還有其他要新增的使用者,則在詢問新增其他使用者? (Add another user?) 時回答是 (yes)。輸入否 (no) 來完成加入使用者然後繼續安裝。

要取得新增使用者與使用者管理的更多資訊,請參考 節 3.3, “使用者與基礎帳號管理”

2.8.7. 最後設定

在所有東西安裝並設定完之後,會提供最後一次修改設定的機會。

圖形 2.52. 最後設定
最後設定

使用這個選單在完成安裝前做任何更改或做任何額外的設定。

完成最後的設定之後,選擇 Exit

圖形 2.53. 手動設定
手動設定

bsdinstall 會提示是否有任何額外的設定需要在重新開機進入新系統之前完成。選擇 [ Yes ] 會離開進入到新系統的 Shell 或 [ No ] 繼續最後的安裝步驟。

圖形 2.54. 完成安裝
完成安裝

若有需要做進一步或特殊的設定,選擇 [ Live CD ] 會開機進入安裝媒體的 Live CD 模式。

若安裝已完成,選擇 [ Reboot ] 重新開啟電腦然後啟動新的 FreeBSD 電腦。不要忘了移除 FreeBSD 安裝媒體,否則電腦會再次開機進入安裝程式。

FreeBSD 開機的過程會顯示許多可以參考的訊息,系統開機完成後,會顯示登入提示,在 login: 提示,輸入安裝時新增的使用者名稱。登入時避免直接使用 root,請參考 節 3.3.1.3, “超級使用者帳號” 來取得當需要管理權限時如何成為超級使用者的說明。

要查看開機過程顯示的訊息可按 Scroll-Lock 鍵來開啟卷軸暫存,然後可使用 PgUp, PgDn 以及方向鍵來捲動訊息。查看完成之後再按 Scroll-Lock 鍵一次來解除畫面鎖定並返回 Console。系統開機一段時間之後要查看這些訊息可在指令提示後輸入 less /var/run/dmesg.boot,查看後按下 q 鍵便可返回指令列。

若在 圖形 2.47, “選擇要開啟的其他服務” 有開啟 sshd,因系統會產生 RSADSA 金鑰第一次開機可能會有點慢,之後的開機便會恢復正常速度。接著會顯示金鑰的指紋 (Fingerprint),如這個範例:

Generating public/private rsa1 key pair.
Your identification has been saved in /etc/ssh/ssh_host_key.
Your public key has been saved in /etc/ssh/ssh_host_key.pub.
The key fingerprint is:
10:a0:f5:af:93:ae:a3:1a:b2:bb:3c:35:d9:5a:b3:f3 root@machine3.example.com
The key's randomart image is:
+--[RSA1 1024]----+
|    o..          |
|   o . .         |
|  .   o          |
|       o         |
|    o   S        |
|   + + o         |
|o . + *          |
|o+ ..+ .         |
|==o..o+E         |
+-----------------+
Generating public/private dsa key pair.
Your identification has been saved in /etc/ssh/ssh_host_dsa_key.
Your public key has been saved in /etc/ssh/ssh_host_dsa_key.pub.
The key fingerprint is:
7e:1c:ce:dc:8a:3a:18:13:5b:34:b5:cf:d9:d1:47:b2 root@machine3.example.com
The key's randomart image is:
+--[ DSA 1024]----+
|       ..     . .|
|      o  .   . + |
|     . ..   . E .|
|    . .  o o . . |
|     +  S = .    |
|    +  . = o     |
|     +  . * .    |
|    . .  o .     |
|      .o. .      |
+-----------------+
Starting sshd.

請參考 節 13.8, “OpenSSH” 來取得更多有關指紋與 SSH 的資訊。

FreeBSD 預設並不會安裝圖型化介面,請參考 章 5, X Window 系統 取得有關安裝與設定圖型化視窗管理程式的資訊。

正確的將 FreeBSD 電腦關機對保護資料及避免硬體損壞有幫助。在系統尚未正常關機之前請不要關閉電源! 若使用者為 wheel 群組的成員之一,可在指令列輸入 su 然後輸入 root 密碼來成為超級使用者。接著輸入 shutdown -p now 系統便會關機,若硬體支援的話,電腦會自行關閉電源。

2.9. 疑難排解

本節涵蓋基礎的安裝疑難排解,例如一些已有人回報的常見問題。

查看該 FreeBSD 版本的 Hardware Notes (http://www.freebsd.org/releases/index.html) 文件來確認是否支援該硬體。若確定有支援該硬體但仍然卡住或發生其他問題,請依照 章 8, 設定 FreeBSD 核心 的指示編譯自訂核心來加入未在 GENERIC 核心的裝置。預設的核心會假設大部份的硬體裝置會使用原廠預設的 IRQs, I/O 位址,及 DMA 通道,若硬體已經被重新設定過,自訂的核心設定檔可以告訴 FreeBSD 到那找到這些裝置。

注意:

部份安裝問題可以透過更各種硬體元件的韌體來避免或緩解,特別是主機板。主機板的韌體通常稱為 BIOS,大部份主機板與電腦製造商會有網站可以取得升級程式與升級資訊。

製造商通常會建議若沒有特殊原因盡量避免升級主機板 BIOS

若系統在開機偵測硬體時卡住或安裝時運作異常,可能主因為 ACPI,FreeBSD 在 i386, amd64 及 ia64 平台廣泛的使用了系統 ACPI 服務來協助設定系統組態,若在開機時有偵測到該功能。不幸的是,ACPI 驅動程式與系統主機板及 BIOS 韌體之間仍存在部份問題。可於開機載入程式的第三階段設定 hint.acpi.0.disabled Hint 來關閉 ACPI:

set hint.acpi.0.disabled="1"

每一次系統重開之後便會重設,因此需要在 /boot/loader.conf 檔案加入 hint.acpi.0.disabled="1"。更多有關開機載入程式的資訊可於 節 12.1, “概述” 取得。

2.10. 使用 Live CD

圖形 2.3, “歡迎選單” 所示 bsdinstall 的歡迎選單提供了 [ Live CD ] 選項,這對那些對 FreeBSD 是否為正確的作業系統尚存疑慮的人非常有幫助,這可讓這些人在安裝前測試一部份功能。

在使用 [ Live CD ] 之前必須注意以下幾點事項:

  • 若要增加存取權限,必須透過認証。使用者名稱為 root 而密碼則是空白。

  • 系統是直接從安裝媒體上執行,比起安裝到硬碟的系統,效能可能較差。

  • 這個選項只提供指令提示,不會有圖型化介面。

章 3. FreeBSD 基礎

3.1. 概述

接下來的這一章將涵蓋 FreeBSD 作業系統的基本指令及功能。 大部份的內容在 UNIX®-like 作業系統中都是相通的。 如果您對這些內容熟悉的話,可以放心的跳過。 如果您剛接觸 FreeBSD,那您一定要仔細的讀完這章。

讀完這章,您將了解︰

  • 如何使用 FreeBSD 的虛擬 Console。

  • 如何在 FreeBSD 建立與管理使用者與群組。

  • UNIX® 檔案權限以及 FreeBSD 檔案標記的運作方式。

  • 預設的 FreeBSD 檔案系統配置。

  • FreeBSD 的磁碟組織。

  • 如何掛載 (Mount)、卸載 (Umount) 檔案系統。

  • 什麼是程序、Daemon 以及信號 (Signal)。

  • 什麼是 Shell,以及如何變更您預設的登入環境。

  • 如何使用基本的文字編輯器。

  • 什麼是裝置 (Device) 和裝置節點 (Device node)。

  • 如何閱讀操作手冊以獲得更多的資訊。

3.2. 虛擬 Console 與終端機

如果您沒有將 FreeBSD 設定成開機時自動進入圖形化模式,系統會進入指令登入提示像是這樣的東西:

FreeBSD/amd64 (pc3.example.org) (ttyv0)

login:

第一行包含了剛開機完系統的資訊,amd64 代表此範例所使用的系統是執行 64-位元版本的 FreeBSD,這台主機的名稱是 pc3.example.orgttyv0 代表這是個 系統 Console。第二行則是登人的提示訊息。

FreeBSD 是一個多使用者的系統,需要一套可以分辨不同使用者的方法。因此所有的使用者在執行程式之前必須先“登入”系統以取得系統內程式的存取權限。每個使用者都有一組獨一無二的使用者名稱 (username) 及個人密碼 (password)。

要登入系統 Console 需輸入在系統安裝時設定的使用者名稱,請參考 節 2.8.6, “新增使用者”,並按下 Enter。 接著輸入該使用者名稱的密碼按下 Enter。 輸入的密碼為了安全起見不會顯示在畫面上。

如果您輸入了正確的密碼,您應該會看到今日訊息 (Message of the day, MOTD),後面接著顯示指令提示字元,依使用者建立時所選擇的 Shell 會有不同的提示字元可能為 #, $ 或者 %。 看到指令提示代表使用者現在已經登入 FreeBSD 系統 Console 且已經準備好可以下指令。

3.2.1. 虛擬 Console

雖然系統 Console 已經可以用來與系統互動,但使用鍵盤來下指令使用 FreeBSD 系統的使用者通常會使用虛擬 Console 登入。 因為系統訊息預設會顯示在系統 Console,這些訊些會在使用者作業的過程中不斷出現,讓使用者難以專心作業。

FreeBSD 預設提供多個虛擬 Console 可輸入指令,每個虛擬 Console 都有自己的登入提示及 Shell 並且可以輕易的在虛擬 Console 間切換。 這實際上讓指令輸入有了類似於圖型化環境中可以同時開啟多個視窗的功能。

組合鍵 Alt+F1Alt+F8 被 FreeBSD 保留用來切換虛擬 Console,使用 Alt+F1 可切換至系統 Console (ttyv0),Alt+F2 可存取第一個虛擬 Console (ttyv1),Alt+F3 可存取第二個虛擬 Console (ttyv2),以此類推。

當您從一個 Console 切換到下一個的時候,FreeBSD 會切換畫面顯示的內容, 這就好像有很多虛擬的螢幕和鍵盤可以讓您輸入指令到 FreeBSD 執行。 在某一個虛擬 Console 上執行的程式並不會因為使用者切到別的 Console 而停止執行。

請參考 kbdcontrol(1), vidcontrol(1), atkbd(4), syscons(4) 以及 vt(4) 來取得更多有關 FreeBSD Console 及鍵盤驅動程式的技術說明。

FreeBSD 中虛擬 Console 的數量設定在 /etc/ttys 檔案中的下列章節:

# name    getty                         type  status comments
#
ttyv0   "/usr/libexec/getty Pc"         xterm   on  secure
# Virtual terminals
ttyv1   "/usr/libexec/getty Pc"         xterm   on  secure
ttyv2   "/usr/libexec/getty Pc"         xterm   on  secure
ttyv3   "/usr/libexec/getty Pc"         xterm   on  secure
ttyv4   "/usr/libexec/getty Pc"         xterm   on  secure
ttyv5   "/usr/libexec/getty Pc"         xterm   on  secure
ttyv6   "/usr/libexec/getty Pc"         xterm   on  secure
ttyv7   "/usr/libexec/getty Pc"         xterm   on  secure
ttyv8   "/usr/X11R6/bin/xdm -nodaemon"  xterm   off secure

要關閉虛擬 Console 只要在指定的虛擬 Console 該行設定的一開始加上註解符號 (#)。 例如要將虛擬 Console 的數量由 8 個改為 4 個,則可將 # 加在代表虛擬 Console 的 ttyv5ttyv8 的最後四行一開始。 請勿將系統 Console ttyv0 加上註解符號。 注意,若有依照 章 5, X Window 系統 安裝並設定 Xorg 時,會用到最後一個虛擬 Console (ttyv8)。

有關各欄位的設定以及其他選項,請參閱 ttys(5) 說明。

3.2.2. 單使用者模式

FreeBSD 開機選單會提供一個選項為 Boot Single User,若選擇該項目,系統將會進入所謂 單使用者模式 的特殊模式。 此模式通常用在修復系統無法開機或重設已忘掉的 root 密碼。 在當使用者模式中無法使用網路及其他虛擬 Console,但有完整 root 對系統的存取權限,而且預設是不須要輸入 root 密碼。 也因此,要能透過實體鍵盤操作才能進入此模式,在考量 FreeBSD 系統安全時須要限制可操作實體鍵盤的人員。

有關單使用者模式的設定可在 /etc/ttys 中的以下章節中找到:

# name  getty                           type  status  comments
#
# If console is marked "insecure", then init will ask for the root password
# when going to single-user mode.
console none                            unknown  off  secure

預設狀態為安全 (secure),這代表誰能夠操作實體鍵盤不是不重要就是已受到實體安全規範管制。 若設定更該為不安全 (insecure) 則代表主機所在的環境不安全,因為任何人皆可接觸鍵盤。 當此行設定更改為不安全 (insecure) 時,當使用擇選擇單使用者模式時,FreeBSD 將會要求輸入 root 的密碼。

注意:

請審慎考慮是否要改為 insecure! 因為萬一忘記 root 密碼的話,雖然還是有其他辦法可以登入單使用者模式,只是對不熟 FreeBSD 開機程序的人可就麻煩了。

3.2.3. 更改 Console 影像模式

FreeBSD Console 預設顯示大小可以調整為 1024x768、1280x1024 或其他顯示卡與螢幕有支援的解析度大小。 要使用不同的影像模式需載入 VESA 模組:

# kldload vesa

要偵測硬體支援的影像模式,可使用 vidcontrol(1)。 要取得支援的影像模式清單可輸入以下指令:

# vidcontrol -i mode

該指令會顯示硬體所支援的影像模式清單,要採用新的影像模式需以 root 使用者執行 vidcontrol(1) 指令:

# vidcontrol MODE_279

若可接受新的影像模式,可以在 /etc/rc.conf 加入設定,讓每次重開機後會自動生效:

allscreens_flags="MODE_279"

3.3. 使用者與基礎帳號管理

FreeBSD 允許多使用者同時使用電腦,在一次只能有一位使用者坐在電腦螢幕前使用鍵盤操作的同時,可讓任何數量的使用者透過網路登入到系統。每一位要使用該系統的使用者應有自己的帳號。

本章介紹︰

  • FreeBSD 系統中各種類型的使用者帳號。

  • 如何加入、移除與修改使用者帳號。

  • 如何設定用來控制使用者與群組允許存取的資源的限制。

  • 如何建立群組與加入使用者作為群組成員。

3.3.1. 帳號類型

由於所有對 FreeBSD 系統的存取是透過使用者帳號來達成,且所有的程序需要經由使用者來執行,因此使用者帳號管理非常重要。

有三種主要類型的帳號:系統帳號、使用者帳號以及超級使用者帳號。

3.3.1.1. 系統帳號

系統帳號用來執行服務,例如 DNS、郵件及網頁伺服器,要這麼作是因為安全性考量,若所有的服務均以超級使用者來執行,那麼這些服務的運作將不會受到限制。

系統帳號的例子有 daemon, operator, bind, news, and www

nobody 是通用的無權限系統帳號。雖然如此,只有要越多的服務使用 nobody,就會有更多的檔案與程式與該使用者相關聯,會讓該使用者擁有更多的權限。

3.3.1.2. 使用者帳號

使用者帳號會分配給實際人員,用來登入及使用系統。每位要存取系統的人員需要擁有一組唯一的使用者帳號,這可讓管理者辨識誰在做什麼以及避免使用者覆蓋其他使用者的設定。

每位使用者可以設定自己的環境來配合自己使用系統的習慣,透過設定預設的 Shell、編輯器、組合鍵 (Key Binding) 及語言設定。

每個在 FreeBSD 系統的使用者帳號都會有一些相關的資訊:

使用者名稱 (User name)

login: 提示出現時便要輸入使用者名稱,每位使用者必須要有一個唯一的使用者名稱。要建立有效的使用者名稱要遵守數條規則,在 passwd(5) 中有說明。建議使用者名稱由 8 個或更少的字母組成,全部採用小寫字元以向下相容應用程式。

密碼 (Password)

每個帳號都會有密碼。

使用者 ID (UID)

使用者 ID (User ID, UID) 是一組數字用來獨一無二的辨識 FreeBSD 系統的使用者,用到使用者名稱的指令會先將使用者名稱轉換為 UID。建議使用小於 65535 的 UID,超過這個值可能會造成部份軟體的相容性問題。

群組 ID (GID)

群組 ID (Group ID, GID) 是一組數字用來獨一無二的辨識使用者所屬的主要群組。群組是一個除了使用 UID 之外根據使用者的 GID 來控制資源存取權的機制。這可以顯著的降低某些設定檔的大小且可讓使用者成為一個以上群組的成員。建議使用 65535 或以下的 GID,因超過此值的 GID 可能會讓部份軟體無法運作。

登入類別 (Login class)

登入類別 (Login class) 擴充了群組機制,當在對不同使用者客製化系統時可提供額外的彈性。在 節 13.13.1, “設定登入類別” 有對登入類別更進一步的討論。

密碼更改時間 (Password change time)

預設情況下密碼並不會過期,雖然如此,密碼期限可在各別使用者上開啟,可強制部份或所有使用者在某段期間過後更改他們的密碼。

帳號到期時間 (Account expiration time)

預設情況下 FreeBSD 的帳號不會有期限。當建立需要有限壽命的帳號時,例如,學校的學生帳號,可使用 pw(8) 指定帳號的到期日期。到期日期過後,便無法使用該帳號登入到系統,儘管該帳號的目錄及檔案仍存在。

使用者的全名 (User's full name)

使用者名稱用來獨一無二的辦識 FreeBSD 的帳號,但並不一定反映了使用者的真實姓名。類似註解,這個資訊可以含有空白、大寫字元並可超過 8 個字母的長度。

家目錄 (Home directory)

家目錄是系統中某個目錄的完整路徑,這個目錄是使用者登入後的起點目錄。習慣上會將所有使用者目錄放置在 /home/username/usr/home/username。每位使用者可以儲存他們的個人檔案及子目錄於他們自己的家目錄。

使用者 Shell (User shell)

Shell 提供了使用者預設的環境來與系統互動。有數種不同類型的 Shell,有經驗的使用者會有自己偏好的選擇,可儲存在自己的帳號設定。

3.3.1.3. 超級使用者帳號

超級使用者帳號,通常稱作 root,用來管理系統,沒有權限的限制,也因這個原因,該帳號不應該用來做每日的例行作業,如:寄信與收信、系統的一般探索或程式設計。

超級使用者並不像其他使用者帳號,可以沒有限制的操作,不正確的使用超級使用者帳號可能會造成可觀的災害。一般使用者帳號不會因為失誤而法摧毀作業系統,所以建議登入一般使用者帳號,只有在指令需要額外權限時切換為超級使用者。

使用超級使用者下指令時永遠要再三檢查,由於一個多餘的空白或缺少的字元可能意味著無法挽回的資料遺失。

有數種方法可以提升為超級使用者權限,雖然可以直接登入為 root,但強烈不建議這樣做。

改使用 su(1) 切換為超級使用者。執行此指令時若指定 - 參數,該使用者會繼承 root 的使用者環境。執行此指令的使用者必須在 wheel 群組中,否則指令會失敗。使用者也必須要知道 root 使用者帳號的密碼。

在此例當中,該使用者只在要執行 make install 時切換為超級使用者,因為這個步驟需要超級使用者權限。指令完成之後,該使用者輸入 exit 離開超級使用者帳號並返回他的使用者帳號權限。

範例 3.1. 以超級使用者的身份安裝程式
% configure
% make
% su -
Password:
# make install
# exit
%

內建的 su(1) 框架在單人系統或只有一位系統管理者的小型網路可以運作的很好。另一種方式是安裝 security/sudo 套件或 Port。此軟體提供了活動記錄且允許管理者設定那個使用者可以用超級使用者執行那個指令。

3.3.2. 管理帳號

FreeBSD 提供了各種不同指令來管理使用者帳號,最常用的指令已摘要於 表格 3.1, “管理使用者帳號的工具”,接著有一些用法的範例。請參考每個工具的操作手冊來取得更多詳細的資訊與用法範例。

表格 3.1. 管理使用者帳號的工具
指令摘要
adduser(8)建議用來新增新使用者的指令列應用程式。
rmuser(8)建議用來移除使用者的指令列應用程式。
chpass(1)用來更改使用者資料庫資訊的工具。
passwd(1)用來更改使用者密碼的指令列工具。
pw(8)用來修改使用者帳號各方面資訊強大且靈活的工具。

3.3.2.1. adduser

建議用來新增新使用者的程式為 adduser(8)。當新使用者新增之後,此程式會自動更新 /etc/passwd 以及 /etc/group,這同時也會建立新使用者的家目錄 (複製 /usr/share/skel 中的預設設定檔),並且可以選擇是否要寄送歡迎訊息通知新使用者。這個工具必須使用超級使用者執行。

adduser(8) 工具採用互動的方式,只需幾個步驟便可建立新使用者帳號。如 範例 3.2, “在 FreeBSD 新增使用者” 所示,可輸入必填的資訊或按 Return 鍵採用方括中的預設值。在此例當中,使用者被邀請加入 wheel 群組,這讓使用者可使用 su(1) 變成超級使用者。完成之後,此工具會詢問是否要建立其他的使用者或離開。

範例 3.2. 在 FreeBSD 新增使用者
# adduser
Username: jru
Full name: J. Random User
Uid (Leave empty for default):
Login group [jru]:
Login group is jru. Invite jru into other groups? []: wheel
Login class [default]:
Shell (sh csh tcsh zsh nologin) [sh]: zsh
Home directory [/home/jru]:
Home directory permissions (Leave empty for default):
Use password-based authentication? [yes]:
Use an empty password? (yes/no) [no]:
Use a random password? (yes/no) [no]:
Enter password:
Enter password again:
Lock out the account after creation? [no]:
Username   : jru
Password   : ****
Full Name  : J. Random User
Uid        : 1001
Class      :
Groups     : jru wheel
Home       : /home/jru
Shell      : /usr/local/bin/zsh
Locked     : no
OK? (yes/no): yes
adduser: INFO: Successfully added (jru) to the user database.
Add another user? (yes/no): no
Goodbye!
#

注意:

由於密碼在輸入時並不會顯示,在建立使用者帳號時要小心密碼不要輸入錯誤。

3.3.2.2. rmuser

要自系統完全移除一個使用者可使用超級使用者執行 rmuser(8)。這個指令會執行以下步驟:

  1. 移除使用者的 crontab(1) 項目,若項目存在。

  2. 移除任何屬於該使用者的 at(1) 工作。

  3. 中止所有該使用者擁有的程序。

  4. 自系統本地密碼檔移除該使用者。

  5. 選擇性移除該使用者的家目錄,若使用者擁有該目錄。

  6. /var/mail 移除屬於該使用者的收件郵件檔。

  7. 自暫存檔儲存區域 (如 /tmp) 移除所有使用者擁有的檔案。

  8. 最後,自 /etc/group 中該使用者所屬的所有群組移除該使用者。若群組無任何成員且群組名稱與該使用者名稱相同,則該群組也會一併移除。這是為了輔助 adduser(8) 替每位使用者建立獨一無二的群組。

rmuser(8) 無法用來移除超級使用者帳號,因為這幾乎代表著大規模破壞。

預設會使用互動式模式,如下範例所示。

範例 3.3. rmuser 互動式帳號移除
# rmuser jru
Matching password entry:
jru:*:1001:1001::0:0:J. Random User:/home/jru:/usr/local/bin/zsh
Is this the entry you wish to remove? y
Remove user's home directory (/home/jru)? y
Removing user (jru): mailspool home passwd.
#

3.3.2.3. chpass

任何使用者都可以使用 chpass(1) 來變更自己的預設 Shell 以及與自己的使用者帳號關聯的個人資訊。超級使用者可以使用這個工具更改任何使用者的其他帳號資訊。

除了選填的使用者名稱外,未傳入任何選項時,chpass(1) 會開啟含有使用者資訊的編輯器。當使用者自編輯器離開,便會更新新的資訊到使用者資料庫。

注意:

離開編輯器時,此工具會提示使用者輸入密碼,除非使用超級使用者執行此工具。

範例 3.4, “以超級使用者的身份使用 chpass 中,超級使用者輸入了 chpass jru 並正在檢視這個使用者可以更改的欄位。若改以 jru 執行這個指令,只會顯示最後六個欄位供編輯,如 範例 3.5, “以一般使用者的身份使用 chpass 所示。

範例 3.4. 以超級使用者的身份使用 chpass
#Changing user database information for jru.
Login: jru
Password: *
Uid [#]: 1001
Gid [# or name]: 1001
Change [month day year]:
Expire [month day year]:
Class:
Home directory: /home/jru
Shell: /usr/local/bin/zsh
Full Name: J. Random User
Office Location:
Office Phone:
Home Phone:
Other information:

範例 3.5. 以一般使用者的身份使用 chpass
#Changing user database information for jru.
Shell: /usr/local/bin/zsh
Full Name: J. Random User
Office Location:
Office Phone:
Home Phone:
Other information:

注意:

指令 chfn(1) 以及 chsh(1) 皆連結至 chpass(1),就如同 ypchpass(1), ypchfn(1) 以及 ypchsh(1) 的關係。自從 NIS 支援自動化以後,便不再需要特別加上 yp,如何設定 NIS 在章 28, 網路伺服器 中有說明。

3.3.2.4. passwd

任何使用者皆可簡單的使用 passwd(1) 更改自己的密碼。要避免意外或未授權的變更,這個指令在設定新密碼之前會提示使用者輸入原來的密碼。

範例 3.6. 更改您的密碼
% passwd
Changing local password for jru.
Old password:
New password:
Retype new password:
passwd: updating the database...
passwd: done

超級使用者可以更改任何使用者的密碼透過在執行 passwd(1) 時指定使用者名稱。當此工具以超級使用者執行時,將不會提示輸入使用者目前的密碼,這可在使用者忘記原來的密碼時更改密碼。

範例 3.7. 以超級使用者的身份更改其他使用者的密碼
# passwd jru
Changing local password for jru.
New password:
Retype new password:
passwd: updating the database...
passwd: done

注意:

如同 chpass(1)yppasswd(1) 連結到 passwd(1),因此 NIS 在兩個指令上皆可運作。

3.3.2.5. pw

pw(8) 工具可以建立、移除、修改以及顯示使用者與群組,它的功能是做為系統使用者與群組檔的前端。pw(8) 有非常強大的的指令列選項集,這讓該指令非常適合用於 Shell scripts,但新的使用者可能會發現它比其他在本節的指令要複雜許多。

3.3.3. 管理群組

群組代表一群使用者,群組可以由其群組名稱及 GID 來辨識。在 FreeBSD,核心會使用程序的 UID 以及其所屬的群組清單來決定程序可以做那些事。大多數情況使用者或程序的 GID 通常指的是清單中的第一個群組。

群組名稱與 GID 的對應表列在 /etc/group。這個純文字檔案使用了四個以冒號分隔的欄位,第一個欄位為群組名稱,第二個欄位為加密後的密碼,第二個欄位為 GID 以及第四個欄位為以逗號分隔的成員清單。要取得更完整的語法說明,請參考 group(5)

超級使用者可以使用文字編輯器修改 /etc/group,或者可使用 pw(8) 加入與編輯群組。例如,要加入一個叫做 teamtwo 的群組然後確認該群組已新增:

範例 3.8. 使用 pw(8) 新增群組
# pw groupadd teamtwo
# pw groupshow teamtwo
teamtwo:*:1100:

在本例中,1100teamtwoGID。目前 teamtwo 沒有任何成員,這個指令會加入 jru 作為 teamtwo 的成員。

範例 3.9. 使用 pw(8) 加入使用者帳號到新的群組
# pw groupmod teamtwo -M jru
# pw groupshow teamtwo
teamtwo:*:1100:jru

-M 的參數是以逗號分隔的使用者清單,用來加入成員到新的 (空的) 群組或取代既有群組中的成員。對使用者來說這裡的群組成員與使用者列於密碼檔的主要群組不同 (額外的),這代表在 pw(8) 使用 groupshow 時不會顯示做為使用者主要群組的成員,但會顯示在使用 id(1) 或同類工具所查詢的資訊當中。當使用 pw(8) 來加入使用者到某個群組,該指令只會處理 /etc/group 且不會嘗試自 /etc/passwd 讀取其他的資料。

範例 3.10. 使用 pw(8) 加入新成員到群組
# pw groupmod teamtwo -m db
# pw groupshow teamtwo
teamtwo:*:1100:jru,db

在本例當中,給 -m 的參數是以逗號分隔的使用者清單,用來加入使用者到群組。不像前面的例子,這些使用者會加入到群組,而非取代既有群組中的使用者。

範例 3.11. 使用 id(1) 來查看所屬群組
% id jru
uid=1001(jru) gid=1001(jru) groups=1001(jru), 1100(teamtwo)

在本例中,jru 是群組 jru 以及 teamtwo 的成員。

要取得更多有關此指令的資訊及 /etc/group 的格式,請參考 pw(8) 以及 group(5)

3.4. 權限

在 FreeBSD 中,每個檔案與目都有相關聯的數個權限,且有許多工具可以檢視與修改這些權限。了解權限如何運作是必須的,這可確保使用者能夠存存取它們所需的檔案以及無法不正確的存取供作業系統或其他使用者擁有的檔案。

本節會探討在 FreeBSD 中所用到的傳統 UNIX® 權限。要做檔案系統存取控制的微調,請參考 節 13.9, “存取控制清單”

UNIX®,基礎權限透過三種類型的存取來分配:讀取、寫入與執行。這些存取類型用來決定檔案擁有者、群組以及其他人 (其他任何人) 的檔案存取權。讀取、寫入及執行權限可使用 r, w, and x 字母來表示。這些權限也可以使用二進位數字來表示每種權限的開或關 (0)。當以二進位數字來表示時,閱讀的順序為 rwx,其中 r 開啟的值為 4w 開啟的值為 2 以及 x 開啟的值為 1

表格 4.1 摘要了可用的數字及可用的字母。當閱讀 目錄清單標示 欄位時,- 用來代表該權限設為關閉。

表格 3.2. UNIX® 權限
數值權限目錄清單標示
0不可讀取, 不可寫入, 不可執行---
1不可讀取, 不可寫入, 可執行--x
2不可讀取, 可寫入, 不可執行-w-
3不可讀取, 可寫入, 可執行-wx
4可讀取, 不可寫入, 不可執行r--
5可讀取, 不可寫入, 可執行r-x
6可讀取, 可寫入, 不可執行rw-
7可讀取, 可寫入, 可執行rwx

使用 ls(1) 指令時,可以加上 -l 參數, 來檢視詳細的目錄清單。 清單中欄位的資訊包含檔案對所有者、群組及其他人的權限。 在任一個目錄底下執行 ls -l,會顯示如下的結果:

% ls -l
total 530
-rw-r--r--  1 root  wheel     512 Sep  5 12:31 myfile
-rw-r--r--  1 root  wheel     512 Sep  5 12:31 otherfile
-rw-r--r--  1 root  wheel    7680 Sep  5 12:31 email.txt

第一個 (最左邊) 的字元用來表示這個檔案的類型為何,除標準檔案以外,尚有目錄、特殊字元裝置、Socket 及其他特殊虛擬檔案裝置, 在此例當中,- 表示該檔案為一個標準的檔案。 範例中接下來的三個字元中,rw- 代表所有者對檔案擁有的權限。 再接下來的三個字元, r-- 則代表群組對檔案擁有的權限, 最後三個字元,r-- 則代表其他人對檔案擁有的權限。 破折號 (-) 表示沒有權限,範例中的這個檔案的權限, 只允許所有者讀取、寫入檔案,群組以及其他人僅能讀取檔案。 根據以上的表格,此種權限的檔案可以使用 644 來表示, 每組數字分別代表檔案的三種權限。

那系統如何控制裝置的權限? 實際上 FreeBSD 對大多的硬碟裝置就如同檔案,程式可以開啟、讀取以及寫入資料如一般檔案。 這些特殊裝置檔案都儲存於 /dev/ 目錄中。

目錄也同如檔案,擁有讀取、寫入及執行的權限, 但在執行權限上與檔案有明顯的差異。 當目錄被標示為可執行時,代表可以使用 cd(1) 指令切換進入該目錄。 也代表能夠存取在此目錄之中的已知檔名的檔案,但仍會受限於檔案本身所設定的權限。

要能夠列出目錄內容,必須擁有目錄的讀取權限。 要刪除已知檔名的檔案,必須擁有檔案所在目錄的寫入 以及 執行的權限。

還有一些權限位元,但這些權限主要在特殊情況使用,如 setuid 執行檔及 sticky 目錄。 如果您還想知道更多檔案權限的資訊及使用方法,請務必參閱 chmod(1)

3.4.1. 權限符號

Contributed by Tom Rhodes.

權限符號可稱做符號表示,使用字元的方式來取代使用數值來設定檔案或目錄的權限。 符號表示的格式依序為 (某人)(動作)(權限),可使用的符號如下:

項目字母代表意義
(某人)u使用者
(某人)g群組所有者
(某人)o其他
(某人)a全部 (world)
(動作)+ 增加權限
(動作)-移除權限
(動作)=指定權限
(權限)r讀取
(權限)w寫入
(權限)x執行
(權限)tSticky 位元
(權限)s設定 UID 或 GID

如先前同樣使用 chmod(1) 指令來設定,但使用的參數為這些字元。 例如,您可以使用下列指令禁止其他使用者存取檔案 FILE:

% chmod go= FILE

若有兩個以上的符號表示可以使用逗號 (,) 區隔。 例如,下列指令將會移除群組及其他人對檔案 FILE 的寫入權限, 並使全部人 (world) 對該檔有執行權限。

% chmod go-w,a+x FILE

3.4.2. FreeBSD 檔案旗標

Contributed by Tom Rhodes.

除了前面提到的檔案權限外,FreeBSD 支援使用 檔案旗標。 這些旗標增加了檔案的安全性及管理性,但不包含目錄。有了檔案旗標可確保在某些時候 root 不會意外將檔案修改或移除。

修改的檔案 flag 僅需要使用擁有簡易的介面的 chflags(1) 工具。 例如,標示系統禁止刪除的旗標於檔案 file1,使用下列指令:

# chflags sunlink file1

若要移除系統禁止刪除的旗標,只需要簡單在 sunlink 前加上 no,例如:

# chflags nosunlink file1

使用 ls(1) 及參數 -lo 可檢視檔案目前的旗標:

# ls -lo file1
-rw-r--r--  1 trhodes  trhodes  sunlnk 0 Mar  1 05:54 file1

多數的旗標僅能由 root 使用者來標示或移除,而部份旗標可由檔案所有者設定。 我們建議系統管理者可閱讀 chflags(1)chflags(2) 說明以瞭解相關細節。

3.4.3. setuidsetgidsticky 權限

Contributed by Tom Rhodes.

除了已經探討過的權限外,這裡尚有另外三種特別的設定所有管理者都應該知道,這些設定為 setuid, setgid 以及 sticky 權限。

這些設定對某些一般不會授權給一般使用者的 UNIX® 操作非常重要,它讓這些功能可運作。要了解這些權限,就必須說明真實使用者 ID (Real user ID) 與有效使用者 ID (Effective user ID) 的差異。

真實使用者 ID 即是擁有者或啟動程序者的 UID,而有效 UID 是執行程序所使用的使用者 ID。例如,passwd(1) 在使用者更改自己的密碼時會以真實使用者 ID 執行,然而,為了要更新密碼資料庫,該指令必須以 root 使用者做為有效 ID 來執行,這讓使用者可以更改自己的密碼而不會遇到權限不足 (Permission Denied) 的錯誤。

setuid 權限可以透過在權限集前加上數字 (4) 來設定,如下範例所示:

# chmod 4755 suidexample.sh

現在 suidexample.sh 的權限會如下所示:

-rwsr-xr-x   1 trhodes  trhodes    63 Aug 29 06:36 suidexample.sh

注意,s 現在取代了原來的執行位元成為指定檔案擁有者權限集的一部份,這會允許須要提升權限的工具,如 passwd(1) 可正常使用。

注意:

mount(8)nosuid 選項會造成這類 Binary 執行失敗,但不會警告使用者。由於 nosuid Wrapper 可能可繞過該選項,因此該選項並非完全可靠。

實際來看這個範例,先開啟兩個終端機,其中一個用一般使用者輸入 passwd。在等待輸入新密碼的同時,檢查程序表並查看 passwd(1) 程序的使用者資訊:

於終端機 A:

Changing local password for trhodes
Old Password:

於終端機 B:

# ps aux | grep passwd
trhodes  5232  0.0  0.2  3420  1608   0  R+    2:10AM   0:00.00 grep passwd
root     5211  0.0  0.2  3620  1724   2  I+    2:09AM   0:00.01 passwd

雖然使用一般使用者來執行 passwd(1),但該程序使用了 root 的有效 UID

setgid 權限的功能與 setuid 相似,當應用程式或工具使用此設定執行時,將會以擁有該檔案的群組來執行,而非執行行該程序的使用者。

要在檔案設定 setgid 權限,需在 chmod(1) 的參數前加上 (2):

# chmod 2755 sgidexample.sh

注意以下清單中,s 現在位於指定群組權限設定的欄位:

-rwxr-sr-x   1 trhodes  trhodes    44 Aug 31 01:49 sgidexample.sh

注意:

在以上這些範例中,雖然在例子中的 Shell script 是可執行的檔案,但並不會以其他的 EUID 或有效使用者 ID 執行,這是因為 Shell script 並不會存取 setuid(2) 系統呼叫 (System call)。

setuidsetgid 權限位元可能會因允許提升權限而降低系統的安全性,因此有了第三個特殊的權限:sticky bit,可以加強系統的安全性。

當在目錄上設定 sticky bit,將只允許由檔案擁有者刪除檔案。這對避免公開目錄,如 /tmp 中的檔案被不擁有該檔案的人刪除非常有用。要使用這個權限,可在權限集前加上 (1):

# chmod 1777 /tmp

sticky bit 權限會以 t 顯示於權限集的最後:

# ls -al / | grep tmp
drwxrwxrwt  10 root  wheel         512 Aug 31 01:49 tmp

3.5. 目錄結構

認識 FreeBSD 的目錄架構,就可對系統有概略的基礎理解。 最重要的莫過於整個目錄的根目錄,就是 / 目錄, 該目錄會在開機時最先掛載 (mount),裡面會有開機所會用到必備檔案。 此外,根目錄還有紀錄其他檔案系統的掛載點相關設定。

「掛載點」就是讓新增的檔案系統,能接到上層的檔案系統 (通常就是「根目錄」檔案系統) 的目錄。 在 節 3.6, “磁碟組織” 這邊對此有更詳細介紹。 標準的掛載點包括了 /usr/, /var/, /tmp/, /mnt/ 以及 /cdrom/。 這些目錄通常會記錄在 /etc/fstab 設定檔內。 /etc/fstab 是記錄各檔案系統及相關掛載點的表格。 大部分在 /etc/fstab 有記錄的檔案系統,會在開機時由 rc(8) Script 來自動掛載,除非它們有設定 noauto 選項。 其中細節說明可參閱 節 3.7.1, “fstab 檔”

有關檔案系統架構的完整說明可參閱 hier(7)。 現在呢,讓我們大致先一窺常見的目錄有哪些吧。

目錄說明
/檔案系統的根目錄。
/bin/單使用者 (Single-user)、多使用者 (Multi-user) 兩種模式皆可使用的基本工具 。
/boot/作業系統開機過程會用到的程式、設定檔。
/boot/defaults/預設的開機啟動設定檔,詳情請參閱 loader.conf(5)
/dev/裝置節點 (Device node),詳情請參閱 intro(4)
/etc/系統設定檔及一些 Script 檔。
/etc/defaults/預設的系統設定檔,詳情請參閱 rc(8)
/etc/mail/MTA (Mail Transport Agent) 的相關設定檔,像是 sendmail(8)
/etc/namedb/named(8) 設定檔。
/etc/periodic/每日、每週、每月透過 cron(8),執行的定期排程 Script,詳情請參閱 periodic(8)
/etc/ppp/ppp(8) 設定檔。
/mnt/系統管理者慣用充當臨時掛載點的空目錄。
/proc/程序 (Process) 檔案系統,詳情請參閱 procfs(5)mount_procfs(8)
/rescue/緊急救援用途的一些靜態連結 (Statically linked) 的程式,詳情請參閱 rescue(8)
/root/root 帳號的家目錄。
/sbin/供單使用者 (Single-user) 及多使用者 (Multi-user) 環境使用的系統程式及管理工具 。
/tmp/臨時檔案。 一般而言,重開機之後 /tmp 內的東西會被清除掉。 而通常會將以記憶體為基礎 (Memory-based) 的檔案系統掛載在 /tmp 上。 這些瑣事可透過 tmpmfs 相關的 rc.conf(5) 環境變數來自動完成 。(或是在 /etc/fstab 內做設定, 詳情請參閱 mdmfs(8))。
/usr/主要是使用者所安裝的工具程式、應用程式存放處。
/usr/bin/常用工具、開發工具、應用軟體。
/usr/include/標準 C include 檔案。
/usr/lib/程式庫存放處。
/usr/libdata/其他各式工具的資料檔。
/usr/libexec/系統 Daemon 及系統工具程式 (透過其他程式來執行)。
/usr/local/存放一些自行安裝的執行檔、程式庫等等。 同時,也是 FreeBSD Port 架構的預設安裝目錄。 /usr/local 內的目錄架構大致與 /usr 相同,詳情請參閱 hier(7) 說明。 但 man 目錄例外,它們是直接放在 /usr/local 底下,而非 /usr/local/share,而 Port 所安裝的說明文件則在 share/doc/port
/usr/obj/在編譯 /usr/src 目錄時所產生的相關架構目地檔。
/usr/ports/FreeBSD Port 套件集 (選用)。
/usr/sbin/由使用者執行的系統 Daemon 及系統工具。
/usr/share/各架構皆共通的檔案。
/usr/src/BSD 原始碼 (或自行新增的)。
/var/存放各種用途的日誌 (Log) 檔、臨時或暫時存放、列印或郵件的緩衝 (Spool) 檔案。有時候,以記憶體為基礎 (Memory-based) 的檔案系統也會掛載在 /var。 這些瑣事可透過 varmfs 相關的 rc.conf(5) 環境變數來自動完成。(或是在 /etc/fstab 內做設定,相關細節請參閱 mdmfs(8))。
/var/log/各項系統記錄的日誌 (Log) 檔。
/var/mail/各使用者的郵件 (Mailbox) 檔案。
/var/spool/各種印表機、郵件系統的緩衝 (Spool) 目錄。
/var/tmp/臨時檔案。 這些檔案在重開機後通常仍會保留,除非 /var 是屬於以記憶體為基礎 (Memory-based) 的檔案系統。
/var/yp/NIS 對應表。

3.6. 磁碟組織

FreeBSD 用來尋找檔案的最小單位就是檔案的名稱了。 檔案的名稱有大小寫之分,所以說 readme.txtREADME.TXT 是兩個不同的檔案。 FreeBSD 並不使用副檔名 (.txt) 來判別這是一個程式檔、文件檔或是其他類型的檔案。

檔案存在目錄裡面。 一個目錄中可能沒有任何檔案,也可能有好幾百個檔案。 目錄之中也可以包含其他的目錄; 您可以建立階層式的目錄以便資料的管理。

檔案或目錄的對應是藉由給定的檔案或目錄名稱,然後加上正斜線符號 (/);之後再視需要加上其他的目錄名稱。 如果您有一個目錄 foo ,裡面有一個目錄叫作 bar,這個目錄中又包含了一個叫 readme.txt 的檔案,那麼這個檔案的全名,或者說檔案的路徑 (Path)就是 foo/bar/readme.txt。注意這與 Windows® 用來分隔檔案與目錄名稱所使用的 \ 不同,且 FreeBSD 在路徑上並不使用磁碟機代號或其他磁碟機名稱,意思是,在 FreeBSD 上不會有人輸入 c:\foo\bar\readme.txt 這種路徑。

目錄及檔案儲存在檔案系統 (File system) 之中。 每個檔案系統都有唯一一個最上層的目錄,叫做根目錄 (Root directory)。 然後在這個根目錄下面才能有其他的目錄。其中一個檔案系統會被指定成為根檔案系統 (Root file system)/,其他的檔案系統均會掛載 (mounted) 在該根檔案系統之下,不論在 FreeBSD 有多少個磁碟,所有目錄都會成為該磁碟的一部份。

假設您有三個檔案系統,分別叫作 A, BC。 每個檔案系統都包含兩個目錄,叫做 A1, A2 (以此類推得 B1, B2C1, C2)。

A 為主要的檔案系統;如果您用 ls(1) 指令查看此目錄的內容,您會看到兩個子目錄: A1A2,如下所示:

一個檔案系統必須以目錄形式掛載於另一個檔案系統上。 因此,假設您將 B 掛載於 A1 之上,則 B 的根目錄就變成了 A1,而在 B 之下的任何目錄的路徑也隨之改變:

B1B2 目錄中的任何檔案必須經由路徑 /A1/B1/A1/B2 才能達到。 所有原來在 /A1 中的檔案會暫時被隱藏起來,直到 B解除掛載 (Unmounted) 後才會再顯現出來。

如果 B 掛載在 A2 之上,則會變成:

上面的路徑分別為 /A2/B1/A2/B2

檔案系統可以掛在其他檔案系統的目錄之上。 延續之前的例子,C 檔案系統可以掛在檔案系統 BB1 目錄之上,如圖所示:

或者 C 直接掛載於 AA1 目錄之上:

您可以使用單一的一個大的根檔案系統而不建立其他的檔案系統。 這樣有好處也有有壞處。

使用多個檔案系統的好處
  • 不同的檔案系統在掛上的時候可以有不同的 掛載參數 (Mount option)。 舉例來說,為求謹慎您可以將根檔案系統設成唯讀, 以避免不小心刪除或修改掉重要的檔案。 將使用者可寫入的檔案系統 (例如 /home) 獨立出來也可以讓他們用 nosuid 的參數掛載,此選項可以讓在這個檔案系統中執行檔的 suid/guid 位元失效,可讓系統更安全。

  • FreeBSD 會自動根據您檔案系統的使用方式來做最佳的檔案配置方式。 因此,一個有很多小檔案、 常常寫入的檔案系統跟只有幾個較大的檔案的檔案系統配置是不一樣的。 如果您只有單一個大的檔案系統,這部分就沒用了。

  • FreeBSD 的檔案系統在停電的時候很穩固。 然而,在某些重要的時候停電仍然會對檔案系統結構造成損害。 分割成許多個檔案系統的話在系統在停電後比較能夠正常啟動, 以便您在需要的時候將備份資料回存回來。

使用單一檔案系統的好處
  • 檔案系統的大小是固定的。 若您在當初安裝 FreeBSD 的時指定了一個大小,可是後來您想把空間加大,在沒有備份的情況下很難達成,您必須將檔案系統重新建立為您需要的大小,然後將備份回存回來。

    重要:

    FreeBSD 的 growfs(8) 指令可以突破此限制直接變更檔案系統的大小。

檔案系統放在分區 (Partition) 中。 因為 FreeBSD 承襲 UNIX® 架構,這邊講的分區和一般提到的分割區 (例如 MS-DOS® 分割區) 不同。每一個分區由一個代號 (字母) 表示,從 ah。 每個分區只能含有一個檔案系統,因此在表示檔案系統時,除了用該檔案系統的常用的掛載點表示外,也可以使用該檔案系統所在的分區來表示。

FreeBSD 也會使用磁碟空間作為交換空間 (Swap space) 來提供虛擬記憶體 (Virtual memory)。 這讓您的電腦好像擁有比實際更多的記憶體。 當 FreeBSD 的記憶體用完的時候,它會把一些目前沒用到的資料移到交換空間,然後在用到的時候移回去 (同時移出部份沒用到的)。

部份分區有使用的慣例如下:

分區慣例
a通常內含根檔案系統
b通常內含交換空間
c通常用來代表整個切割區 (Slice),因此大小會與其所在的切割區一樣。這可讓需要對整個切割區處理的工具 (例如硬碟壞軌檢查工具) 可在 c 分區上執行。一般來說不會把檔案系統建立在這個分區。
d分區 d 曾經有代表特殊意義,但是已經不再使用。所以現在 d 和一般的分區相同。

在 FreeBSD 的磁碟會分割成數個切割區 (Slice),如同 Windows® 中由編號 1 到 4 表示的分割區。這些切割區會再分成數個分區,每個分區內含檔案系統,且會使用字母來標示。

切割區的編號在裝置名稱後面,會先以 s 為字首,然後從 1 開始編號。 因此 da0s1 是指第一個 SCSI 硬碟的第一個切割區。 一個磁碟上只能有四個實體切割區,但是在實體切割區中放進適當類型的邏輯切割區。這些延伸的切割區編號會從 5 開始,所以 ada0s5 是第一個 SATA 硬碟上的第一個延伸切割區。因此可以預期這些由檔案系統使用的裝置 (Device) 上均會各別佔據一個切割區。

切割區、危險專用 (Dangerously dedicated) 的實體磁碟機以及其他內含分割區 (Partition) 的磁碟都是以字母 ah 來表示。 字母會接在裝置名稱的後面,因此 da0a 是第一顆 dangerously dedicated 磁碟機 da 上的 a 分割區。 而 ada1s3e 則是第二顆 SATA 硬碟上第三個切割區的第五個分區。

終於,我們可以辨識系統上的每個磁碟了,一個磁碟的名稱會有一個代碼來表示這個磁碟的類型,接著是一個表示這是那一個磁碟的編號。不像切割區,磁碟的編號從 0 開始。常見的代碼可以參考 表格 3.3, “磁碟裝置名稱”

當要參照一個分區的時候,需包含磁碟機名稱、s、切割區編號以及分區字母。範例可以參考 範例 3.12, “磁碟、切割區及分區命名範例”

範例 3.13, “磁碟的概念模型” 示範了一個基本的磁碟配置,相信對您有些幫助。

要安裝 FreeBSD,您必須先建置磁碟的切割區,接著於切割區中建立要給 FreeBSD 用的分區。 最後在這些分區中建立檔案系統 (或交換空間) 並決定要將這些檔案系統掛載於哪裡。

表格 3.3. 磁碟裝置名稱
磁碟機類型磁碟機裝置稱
SATAIDE 硬碟adaad
SCSI 硬碟與 USB 儲存裝置da
SATAIDE CD-ROM 光碟機cdacd
SCSI CD-ROM 光碟機cd
軟碟機fd
各種非標準 CD-ROM 光碟機mcd 代表 Mitsumi CD-ROM 以及 scd 代表 Sony CD-ROM 光碟機
SCSI 磁帶機sa
IDE 磁帶機ast
RAID 磁碟機範例包含 aacd 代表 Adaptec® AdvancedRAID,mlxdmlyd 代表 Mylex®,amrd 代表 AMI MegaRAID®,idad 代表 Compaq Smart RAID,twed 代表 3ware® RAID.

範例 3.12. 磁碟、切割區及分區命名範例
名稱意義
ada0s1a第一個 SATA 硬碟 (ada0) 上第一個切割區 (s1)的第一個分區(a) 。
da1s2e第二個 SCSI 硬碟 (da1) 上第二個切割區 (s2) 的第五個分區 (e) 。

範例 3.13. 磁碟的概念模型

此圖顯示 FreeBSD 中連接到系統的第一個 SATA 磁碟機內部配置圖。 假設這個磁碟的容量是 250 GB,並且包含了一個 80 GB 的切割區及一個 170 GB 的切割區 (MS-DOS® 的分割區)。 第一個切割區是 Windows® NTFS 檔案系統的 C: 磁碟機,第二個則安裝了 FreeBSD。 本範例中安裝的 FreeBSD 有四個資料分區及一個交換分區。

這四個分區中各有一個檔案系統。 分區 a 是根檔案系統、分區 d/var/、分區 e/tmp/,而分區 f/usr/。分區字母 c 用來代表整個切割區,因此並不作為一般分區使用。


3.7. 掛載與缷載檔案系統

檔案系統就像一顆樹。/ 就像是樹根,而 /dev/usr 以及其他在根目錄下的目錄就像是樹枝,而這些樹枝上面又還有分支,像是 /usr/local 等。

因為某些原因,我們會將一些目錄分別放在不同的檔案系統上。 如 /var 包含了可能會滿出來的 log/spool/ 等目錄以及各式各樣的暫存檔。 把根檔案系統塞到滿出來顯然不是個好主意,所以我們往往會比較傾向把 /var/ 中拉出來。

另一個常見到把某些目錄放在不同檔案系統上的理由是: 這些檔案在不同的實體或虛擬磁碟機上。 像是網路檔案系統 (Network File System) 詳情可參考 節 28.3, “網路檔案系統 (NFS)” 或是光碟機。

3.7.1. fstab

/etc/fstab 裡面有設定的檔案系統會在開機 (章 12, FreeBSD 開機程序) 的過程中自動地被掛載 (除非該檔案系統有被加上 noauto 參數)。檔案內容的格式如下:

device       /mount-point fstype     options      dumpfreq     passno
device

已存在的裝置名稱,詳情請參閱 表格 3.3, “磁碟裝置名稱”

mount-point

檔案系統要掛載到的目錄 (該目錄必須存在)。

fstype

檔案系統類型,這是要傳給 mount(8) 的參數。 FreeBSD 預設的檔案系統是 ufs

options

可讀可寫 (Read-Write) 的檔案系統用 rw,而唯讀 (Read-Only) 的檔案系統則是用 ro,後面視需要還可以加其他選項。 常見的選項如 noauto 是用在不要於開機過程中自動的掛載的檔案系統。 其他選項可參閱 mount(8) 說明。

dumpfreq

dump(8) 由此項目決定那些檔案系統需要傾印。 如果這格空白則以零為預設值。

passno

這個項目決定檔案系統檢查的順序。 對於要跳過檢查的檔案系統,它們的 passno 值要設為零。 根檔案系統的 passno 值應設為一 (因為需要比所有其他的還要先檢查),而其他的檔案系統的 passno 值應該要設得比一大。 若有多個檔案系統具有相同的 passno 值,則 fsck(8) 會試著平行地 (如果可能的話) 檢查這些檔案系統。

更多關於 /etc/fstab 檔案格式及選項的資訊請參閱 fstab(5) 說明文件。

3.7.2. 使用 mount(8)

mount(8) 指令是拿來掛載檔案系統用的。基本的操作指令格式如下:

# mount device mountpoint

mount(8) 裡面有提到一大堆的選項,不過最常用的就是這些:

掛載選項
-a

把 /etc/fstab 裡面所有還沒有被掛載、沒有被標記成 /etc/fstab 而且沒有用 -t 排除的檔案系統掛載起來。

-d

執行所有的動作,但是不真的去呼叫掛載的系統呼叫 (System call)。 這個選項和 -v 搭配拿來推測 mount(8) 將要做什麼動作時很好用。

-f

強迫掛載不乾淨的檔案系統 (危險),或是用來強制取消寫入權限 (把檔案系統的掛載狀態從可存取變成唯讀)。

-r

用唯讀的方式掛載檔案系統。 這個選項和在 -o 選項中指定 ro 參數是一樣的。

-t fstype

用指定的檔案系統型態來掛載指定的檔案系統,或是在有 -a 選項時只掛載指定型態的檔案系統。預設的檔案系統類型為 ufs

-u

更新檔案系統的掛載選項。

-v

顯示詳細資訊。

-w

以可讀寫的模式掛載檔案系統。

-o 選項後面會接著以逗號分隔的參數:

nosuid

不解析檔案系統上的 setuid 或 setgid 旗標, 這也是一個蠻有用的安全選項。

3.7.3. 使用 umount(8)

要缺載檔案系統可使用 umount(8) 指令。該指令需要一個參數可以是掛載點 (mountpoint),裝置名稱,以及 -a 或是 -A 等選項。

加上 -f 可以強制卸載,加上 -v 則是會顯示詳細資訊。 要注意的是一般來說用 -f 並不是個好主意,強制卸載檔案系統有可能會造成電腦當機, 或者損壞檔案系統內的資料。

-a-A 是用來卸載所有已掛載的檔案系統,另外還可以用 -t 來指定要卸載的是哪些種類的檔案系統。 要注意的是 -A 並不會試圖卸載根檔案系統。

3.8. 程序與 Daemon

FreeBSD 是一個多工的作業系統,也就是說在同一時間內可以跑超過一個程式。 每一個正在花時間跑的程式就叫做程序 (Process)。 您下的每個指令都至少會開啟一個新的程序, 而有些系統程序是一直在跑以維持系統正常運作的。

每一個程序都有一個獨一無二的數字叫做 程序代號 (Process ID, PID),而且就像檔案一樣,每一個程序也有擁有者及群組。 擁有者及群組的資訊是用來決定什麼檔案或裝置是這個程序可以開啟的 (前面有提到過檔案權限)。 大部份的程序都有父程序。 父程序是開啟這個程序的程序,例如:您對 Shell 輸入指令,Shell 本身就是一個程序,而您執行的指令也是程序。 每一個您用這種方式跑的程序的父程序都是 Shell。 有一個特別的程序叫做 init(8) 是個例外,在 FreeBSD 開機的時候 init 會自動地被開啟,init 永遠是第一個程序,所以他的 PID 一直都會是 1

有些程式並不是設計成一直在接收使用者的輸入的, 而是在開始執行的時候就從中斷與終端機的連線。 例如說, 網頁伺服器整天都在回應網頁方面的要求,它通常不需要您輸入任何東西。 另外,像是把信從一個站傳送到另一個站的程式,也是這種類型的應用程式。我們把這種程式稱作 Daemon。 Daemon 一詞是來自是希臘神話中的角色:祂們既不屬於善良陣營或邪惡陣營,祂們在背地裡做一些有用的事情。這也就是為何 BSD 的吉祥物,是一隻穿著帆布鞋拿著三叉耙的快樂小惡魔的原因。

通常來說做為 Deamon 執行的程式名字後面都會加一個字母 dBIND 是 Berkeley Internet Name Domain 的縮寫,但實際上執行的程式名稱是 namedApache 網頁伺服器的程式名稱是 httpd、行列式印表機緩衝服務(Line Printer Spooling) Daemon 是 lpd,依此類推。 但這是習慣用法,並沒有硬性規定,例如 Sendmail 主要的寄信 Daemon 是叫做 sendmail 而不是 maild

3.8.1. 檢視程序

要看系統執行中的程序,有兩個相當有用的指令可用: ps(1) 以及 top(1)ps(1) 指令是用來列出正在執行之程序,而且可以顯示它們的 PID、用了多少記憶體、執行的指令名稱及其後之參數是什麼等等。 top(1) 指令則是顯示所有正在執行的程序, 並且數秒鐘更新一次。因此您可以互動式的觀看您的電腦正在做什麼。

在預設的情況下,ps(1) 指令只會顯示使用者所擁有的的程序。 例如:

% ps
 PID TT  STAT    TIME COMMAND
8203  0  Ss   0:00.59 /bin/csh
8895  0  R+   0:00.00 ps

在這個範例裡可以看到 ps(1) 的輸出分成好幾個欄位。 PID 就是前面有提到的程序代號。 PID 的分配是從 1 開始一直到 99999,如果用完的話又會繞回來重頭開始分配 (若該 PID 已經在用了,則 PID 不會重新分配)。 TT 欄位是指這個程式在哪個 Console (tty) 上執行,在這裡可以先忽略不管。STAT 是程式的狀態,也可以先不要管。TIME 是這個程式在 CPU 上執行的時間—這通常不是程式總共花的時間, 因為當您開始執行程式後,大部份的程式在 CPU 上執行前會先花上不少時間等待 。 最後,COMMAND 是執行這個程式的指令。

有幾個不同的選項組合可以用來變更顯示出來的資訊,其中一個最有用的組合是 auxwwa 可以顯示所有正在跑的程序的指令,不只是您自已的。 u 則是顯示程序的擁有者名稱以及記憶體使用情況。 x 可以把 daemon 程序顯示出來, 而 ww 可讓 ps(1) 顯示出每個程序完整的內容, 而不致因過長而被螢幕截掉了。

top(1) 也有類似的輸出。 一般的情況看像是這樣:

% top
last pid:  9609;  load averages:  0.56,  0.45,  0.36              up 0+00:20:03  10:21:46
107 processes: 2 running, 104 sleeping, 1 zombie
CPU:  6.2% user,  0.1% nice,  8.2% system,  0.4% interrupt, 85.1% idle
Mem: 541M Active, 450M Inact, 1333M Wired, 4064K Cache, 1498M Free
ARC: 992M Total, 377M MFU, 589M MRU, 250K Anon, 5280K Header, 21M Other
Swap: 2048M Total, 2048M Free

  PID USERNAME    THR PRI NICE   SIZE    RES STATE   C   TIME   WCPU COMMAND
  557 root          1 -21  r31   136M 42296K select  0   2:20  9.96% Xorg
 8198 dru           2  52    0   449M 82736K select  3   0:08  5.96% kdeinit4
 8311 dru          27  30    0  1150M   187M uwait   1   1:37  0.98% firefox
  431 root          1  20    0 14268K  1728K select  0   0:06  0.98% moused
 9551 dru           1  21    0 16600K  2660K CPU3    3   0:01  0.98% top
 2357 dru           4  37    0   718M   141M select  0   0:21  0.00% kdeinit4
 8705 dru           4  35    0   480M    98M select  2   0:20  0.00% kdeinit4
 8076 dru           6  20    0   552M   113M uwait   0   0:12  0.00% soffice.bin
 2623 root          1  30   10 12088K  1636K select  3   0:09  0.00% powerd
 2338 dru           1  20    0   440M 84532K select  1   0:06  0.00% kwin
 1427 dru           5  22    0   605M 86412K select  1   0:05  0.00% kdeinit4

輸出的資訊分成兩個部份。開頭 (前五行或六行) 顯示出最近一個程序的 PID、系統平均負載 (系統忙磁程度評估方式)、系統的開機時間 (自上次重新開機) 以及現在的時間等。 在開頭裡面的其他數字分別是在講有多少程序正在執行、有多少記憶體及交換空間被占用了,還有就是系統分別花了多少時間在不同的 CPU 狀態上。若有載入 ZFS 檔案系統模組,會有一行 ARC 標示有多少資料從磁碟改由記憶體快取中取得。

接下來的部份是由好幾個欄位所構成,和 ps(1) 輸出的資訊類似。 就如同前例,您可以看到 PID、使用者名稱、CPU 花費的時間以及正在執行的指令。 top(1) 在預設的情況下還會告訴您程序用掉了多少的記憶體空間。 在這邊會分成兩欄,一個是總用量 (Total size),另一個是實際用量 (Resident size)——總用量是指這個應用程式需要的記憶體空間,而實際用量則是指目前實際上該程式的記憶體使用量。

top(1) 每隔 2 秒鐘會自動更新顯示內容,可用 -s 選項來改變間隔的時間。

3.8.2. 終止程序

要與執行中的程序或 Daemon 溝通唯一的方法是透過 kill(1) 指令傳送信號 (Signal)。 信號有很多種,有些有特定的意義,有些則是會由應用程式來解讀,應用程式的說明文件會告訴您該程式是如何解讀信號。 使用者只能送信號給自己所擁有的程序,送信號給其他人的程序會出現權限不足的錯誤。 唯一的例外是 root使用者,他可以送信號給任何人的程序。

作業系統在某些情況也會送信號給應用程式。 假設有個應用程式寫得不好,企圖要存取它不該碰的記憶體的時候,FreeBSD 會送一個 Segmentation Violation 信號 (SIGSEGV) 給這個程序。 如果有一個應用程式用了 alarm(3) 的系統呼叫 (System call) 要求系統在過一段時間之後發出通知,時間到了的時候系統就會發出通知信號 (SIGALRM) 給該程式。

SIGTERMSIGKILL 這兩個信號可以拿來終止程序。 用 SIGTERM 結束程序是比較有禮貌的方式,該程序收到信號後可以把自已所使用的日誌檔關閉及其他要在結束前要做的事完成, 然後在關掉程序之前結束掉手邊的工作。 在某些情況下程序有可能會忽略 SIGTERM,如它正在做一些不能中斷的工作的話。

SIGKILL 就沒有辦法被程序忽略。 傳送 SIGKILL 信號給程序通常會將程序直接中止[1]

其他常用的信號有:SIGHUP, SIGUSR1SIGUSR2。 這些是通用的信號,對不同的應用程式會有不同的反應。

舉例來說,當您更動了網頁伺服器的設定檔,您想要叫網頁伺服器去重新讀取設定。 重新啟動 httpd 會造成網頁伺服器暫停服務一段時間,我們可以傳送 SIGHUP 信號來取代關掉重開。 不同的 Daemon 會有不同的行為,所以使用前請先參考 Deamon 的說明文件查看是否可以達到想要的結果。

過程 3.1. 送信號給程序

這個範例將會示範如何送一個信號給 inetd(8)inetd(8) 的設定檔是 /etc/inetd.conf,而 inetd(8) 會在收到 SIGHUP 的時候重新讀取這個設定檔。

  1. 使用 pgrep(1) 來查詢要傳送信號的目標程序。 在這個例子中 inetd(8)PID 為 198:

    % pgrep -l inetd
    198  inetd -wW
  2. 使用 kill(1) 來發送信號。因為 inetd(8)root 所有,因此必須先用 su(1) 切換成 root 先。

    % su
    Password:
    # /bin/kill -s HUP 198

    對大多數 UNIX® 指令來講,kill(1) 執行成功時並不會輸出任何訊息。 假設您送一個信號給某個不是使用者所擁有的程序, 那麼就會顯示這個錯誤訊息: kill: PID: Operation not permitted。 若打錯 PID 的話,那就會把信號送給錯誤的程序,並把該程序關閉,或者是把信號送給一個非使用中的 PID,那您就會看到錯誤:kill: PID: No such process

    為何要使用 /bin/kill? :

    多數 shell 都有提供內建的 kill 指令。 也就是說這種 shell 會直接發送信號,而不是執行 /bin/kill。 但要小心不同的 shell 會有不同的語法來指定信號的名稱等。 與其嘗試去把它們通通學會,不如就單純的直接用 /bin/kill

要送其他的信號的話也是非常類似,就視需要把指令中的 TERMKILL 替換成其他信號的名稱即可。

重要:

隨便抓一個系統中的程序然後把他砍掉並不是個好主意。 特別是 init(8)PID 1 是一個非常特別的程序。 執行 /bin/kill -s KILL 1 的結果就是系統立刻關機。 因此在您按下 Return 要執行 kill(1) 之前, 請一定要記得再次確認您下的參數。

3.9. Shell

Shell 提供了指令列介面可用來與作業系統互動,Shell 負責從輸入的頻道接收指令並執行它們。 多數 Shell 也內建一些有助於日常工作的功能,像是檔案管理、檔案搜尋、指令列編輯、指令巨集以及環境變數等。 FreeBSD 有內附了幾個 Shell,包含 Bourne Shell (sh(1)),與改良版的 C-shell (tcsh(1))。 還有許多其他的 Shell 可以從 FreeBSD Port 套件集中取得,像是 zsh 以及 bash 等。

要用哪個 Shell 牽涉到每個人的喜好。 如果您是一個 C 程式設計師,那對於使用像是 tcsh(1) 這種 C-like 的 shell 可能會感到較容易上手。 如果是 Linux® 的使用者,那您也許會想要用 bash。 每一個 Shell 都有自已獨特之處,至於這些特點能不能符合使用者的喜好,就是您選擇 shell 的重點了。

常見的 Shell 功能之一就是檔名自動補齊。 首先輸入指令或檔案的前幾個字母,然後按下 Tab 鍵,Shell 就會自動把指令或是檔案名稱剩餘的部份補齊。 假設您有兩個檔案分別叫作 foobarfootball。 要刪掉 foobar,那麼可以輸入 rm foo 然後按下 Tab 來補齊檔名。

但 Shell 只顯示了 rm foo,這代表它沒有辦法完全自動補齊檔名,因為有不只一個檔名符合條件。 foobarfootball 都是 foo 開頭的檔名。 有一些 Shell 會有嗶的音效或者顯示所有符符條件的檔名。 使用者只需要多打幾個字元來分辦想要的檔名。 輸入 t 然後再按 Tab 一次,那 Shell 就能夠替您把剩下的檔名填滿了。

Shell 的另一項特點是使用了環境變數。 環境變數是以變數與鍵值 (variable/key) 的對應關係儲存於 Shell 的環境,任何由該 Shell 所產生的程序都可以讀取此環境變數, 因此環境變數儲存了許多程序的設定。 表格 3.4, “常用環境變數” 提供了常見的環境變數與其涵義的清單。 請注意環境變數的名稱永遠以大寫表示。

表格 3.4. 常用環境變數
變數說明
USER目前登入的使用者名稱。
PATH以冒號 (:) 隔開的目錄列表,用以搜尋執行檔的路徑。
DISPLAY若存在這個環境變數,則代表 Xorg 顯示器的網路名稱。
SHELL目前使用的 Shell。
TERM使用者終端機類型的名稱,用來判斷終端機有那些功能。
TERMCAP用來執行各種終端機功能的終端機跳脫碼 (Terminal escape code) 的資料庫項目。
OSTYPE作業系統的類型。
MACHTYPE系統的 CPU 架構。
EDITOR使用者偏好的文字編輯器。
PAGER使用者偏好的文字分頁檢視工具。
MANPATH以冒號 (:) 隔開的目錄列表,用以搜尋使用手冊的路徑。

在不同的 Shell 底下設定環境變數的方式也有所不同。 在 tcsh(1)csh(1),使用 setenv 來設定環境變數。 在 sh(1)bash 則使用 export 來設定目前環境的變數。 以下範例將 tcsh(1) Shell 下的 EDITOR 環境變數從預設值更改為 /usr/local/bin/emacs

% setenv EDITOR /usr/local/bin/emacs

相同功能的指令在 bash 下則是:

% export EDITOR="/usr/local/bin/emacs"

要展開以顯示目前環境變數中的值,只要在指令列輸入環境變數之前加上 $ 字元。 舉例來說,echo $TERM 會顯示出目前 $TERM 的設定值。

Shell 中有特殊字元用來表示特殊資料,我們將其稱作 Meta-characters。 其中最常見的 Meta-characters 是 * 字元,它代表了檔名中的任意字元。 Meta-characters 可以用在搜尋檔名,舉例來說,輸入 echo * 會和輸入 ls 得到幾乎相同的結果,這是因為 shell 會將所有符合 * 字元的檔案由 echo 顯示出來。

為了避免 Shell 轉譯這些特殊字元,我們可以在這些特殊字元前放一個反斜線 (\) 字元使他們跳脫 (Escape) Shell 的轉譯。舉例來說,echo $TERM 會印出你目前終端機的設定, echo \$TERM 則會直接印出 $TERM 這幾個字。

3.9.1. 變更 Shell

永久變更 Shell 最簡單的方法就是透過 chsh 指令。 執行 chsh 將會使用環境變數中 EDITOR 指定的文字編輯器,如果沒有設定,則預設是 vi(1)。 請修改 Shell: 為新的 Shell 的完整路徑。

或者,使用 chsh -s, 來直接設定 Shell 而不開啟文字編輯器。 例如, 假設想把 Shell 更改為 bash

% chsh -s /usr/local/bin/bash

注意:

新的 Shell 必須已列於 /etc/shells 裡頭。 若是依 章 4, 安裝應用程式: 套件與 Port 說明由 Port 套件集來裝的 Shell, 那就會自動列入至該檔案裡。 若仍缺少,請使用以下指令加入檔案 (請將路徑替換為新的 Shell 的路徑):

# echo /usr/local/bin/bash >> /etc/shells

然後重新執行 chsh(1)

3.9.2. 進階 Shell 技巧

Written by Tom Rhodes.

UNIX® Shell 不只是指令的直譯器,它是一個強大的工具可讓使用者執行指令、重新導向指令的輸出、重新導向指令的輸入並將指令串連在一起來改進最終指令的輸出結果。當這個功能與內建的指令混合使用時,可提供一個可以最佳化效率的環境給使用者。

Shell 重新導向是將一個指令的輸出或輸入傳送給另一個指令或檔案。例如,要擷取 ls(1) 指令的輸出到一個檔案,可以重新導向輸出:

% ls > directory_listing.txt

目錄的內容現在會列到 directory_listing.txt 中,部份指令可以讀取輸入,例如 sort(1)。要排序這個清單,可重新導向輸入:

% sort < directory_listing.txt

輸入的內容會被排序後呈現在畫面上,要重新導向該輸入到另一個檔案,可以重新導向 sort(1) 的出輸:

% sort < directory_listing.txt > sorted.txt

於上述所有的範例中,指令會透過檔案描述符 (File descriptor) 來執行重新導向。每個 UNIX® 系統都有檔案描述符,其中包含了標準輸入 (stdin)、標準輸出 (stdout) 以及標準錯誤 (stderr)。每一種檔案描述符都有特定的用途,輸入可能來自鍵盤或滑鼠、任何可能提供輸入的來源,輸出則可能是螢幕或印表機中的紙張,而錯誤則為任何可能用來診斷的資訊或錯誤訊息。這三種皆被認為是以 I/O 為基礎的檔案描述符,有些也會被當做串流。

透過使用這些檔案描述符,Shell 能夠讓輸出與輸入在各種指令間傳遞與重新導向到或自檔案。另一種重新導向的方式是使用管線運算子 (Pipe operator)。

UNIX® 的管線運算子,即 |,可允許指令的輸出可直接傳遞或導向到另一個程式。基本上,管線運算子允許指令的標準輸出以標準輸入傳遞給另一個指令,例如:

% cat directory_listing.txt | sort | less

在這個例子中,directory_listing.txt 的內容會被排序然後輸出傳遞給 less(1),這可讓使用者依自己的閱讀步調捲動輸出的結果,避免結果直接捲動出畫面。

3.10. 文字編輯器

在 FreeBSD 中有許多設定必須透過編輯文字檔完成。 因此,若能熟悉文字編輯器是再好不過的。 FreeBSD 本身就內建幾種文字編輯器, 您也可以透過 Port 套件集來安裝其他的文字編輯器。

最簡單易學的文字編輯器叫做 ee(1),意為簡易的編輯器 (Easy Editor)。 要開始使用這個編輯器, 只需輸入 ee filename,其中 filename 代表你想要編輯的檔案名稱。 在編輯器中, 所有編輯器的功能與操作都顯示在螢幕的上方。 其中的插入符號 (^) 代表鍵盤上的 Ctrl 鍵,所以 ^e 代表的是 Ctrl+e。 若要結束 ee(1),請按下 Esc 鍵,接著選擇 leave editor 即可。 此時如果該檔案有修改過,編輯器會提醒你是否要存檔。

FreeBSD 同時也內建功能強大的文字編輯器,像是vi(1)。 其他編輯器如 editors/emacseditors/vim 則由 FreeBSD Port 套件集提供。 這些編輯器提供更強的功能,但是也比較難學習。 長期來看學習 vimEmacs 會在日後為您省下更多的時間。

有許多應用程式在修改檔案或需要輸入時會自動開啟文字編輯器,要更改預設的編輯器可設定 EDITOR 環境變數如 節 3.9, “Shell” 所說明。

3.11. 裝置及裝置節點

裝置 (Device) 一詞大多是跟硬體比較有關的術語,包括磁碟、印表機、顯示卡和鍵盤。 FreeBSD 開機過程當中,開機訊息 (Boot Message) 中主要是會列出偵測到的硬體裝置,開機訊息的複本也會存放在 /var/run/dmesg.boot

每一個裝置都有一個裝置名稱及編號,舉例來說 ada0 是第一台 SATA 硬碟,而 kbd0 則代表鍵盤。

在 FreeBSD 中大多數的裝置必須透過裝置節點 (Device Node) 的特殊檔案來存取,這些檔案會放置在 /dev

3.12. 操作手冊

在 FreeBSD 中,最詳細的文件莫過於操作手冊。 幾乎在系統上所有程式都會有簡短的操作手冊來介紹該程式的基本操作以及可用的參數。 這些操作手冊可以使用 man 指令來檢視:

% man command

其中 command 想要瞭解指令的名稱。 舉例,要知道 ls(1) 的詳細用法,就可以打:

% man ls

操作手冊被分成很多個章節,每個章節有不同的主題。 在 FreeBSD 中操作手冊有以下章節:

  1. 使用者指令。

  2. 系統呼叫 (System call) 與錯誤編號。

  3. C 程式庫函數。

  4. 裝置驅動程式。

  5. 檔案格式。

  6. 遊戲及其他程式。

  7. 其他資訊。

  8. 系統維護與操作指令。

  9. 系統核心介面。

有些情況會有同樣主題會同時出現在不同章節。 舉個例子,系統內會有 chmod 使用者指令,但同時也有 chmod() 系統呼叫。 在這種情況,要告訴 man(1) 要查詢的章節編號:

% man 1 chmod

如此一來就會查詢使用者指令 chmod(1)。 通常在寫文件時會把有參考到特定章節的號碼寫在括號內。 所以 chmod(1) 就是指使用者指令,而 chmod(2) 則是指系統呼叫。

若不曉得操作手冊的名稱,可以使用 man -k 來以關鍵字查詢所有操作手冊的描述:

% man -k mail

這個指令會顯示所有描述中有使用到關鍵字 mail 的指令。 這等同使用 apropos(1)

想要閱讀所有在 /usr/bin 底下的指令說明則可輸入:

% cd /usr/bin
% man -f * | more

% cd /usr/bin
% whatis * |more

3.12.1. GNU Info 檔

FreeBSD 有許多應用程式與工具來自自由軟體基金會 (Free Software Foundation, FSF)。 除了操作手冊之外,這些程式提供了另外一種更具有彈性的超文字文件叫做 info 檔。 這些檔案可以使用 info(1) 指令來閱讀,或者若有裝 editors/emacs 亦可透過 emacs 的 info 模式閱讀。

要使用 info(1) 指令,只需輸入:

% info

要查詢簡單說明請按 h 鍵,若要查訊快速指令參考請按 ? 鍵。



[1] 還是有少數東西不能被中斷。 例如有個程序正在從網路上的別的電腦讀一個檔案, 而那部電腦因為某些理由連不到,那這個程序就是一個 不能中斷的 程序。 通常在經過 2 分鐘左右之後這個程序會逾時。 當發生逾時的時候這個程序就會被結束掉了。

章 4. 安裝應用程式: 套件與 Port

4.1. 概述

FreeBSD 已內建豐富的系統工具,此外 FreeBSD 提供了 2 種安裝第三方軟體的套件管理技術︰由原始碼安的 FreeBSD Port 套件集,以及由預先編譯好的 Binary 安裝的 Binary 套件集。 無論要用哪一種方式,都可由本地的媒體或網路來安裝軟體。

讀完這章,您將了解︰

  • Binary 套件集與 Port 的差別。

  • 如何找到已移植到 FreeBSD 的第三方軟體。

  • 如何使用 pkg 管理 Binary 套件。

  • 如何編譯來自 Port 套件集的第三方軟體原始碼。

  • 如何找到應用程式已安裝的檔案來完成安裝後的設定。

  • 若軟體安裝失敗要如何處理。

4.2. 安裝軟體的概要

通常要在 UNIX® 系統上安裝第三方軟體時,有幾個步驟要作:

  1. 找到並且下載軟體,該軟體有可能以原始碼或 Binary 格式發佈。

  2. 解壓縮軟體。 發佈的格式通常會使用 tarball 並以 compress(1), gzip(1)bzip2(1) 壓縮。

  3. 找到位於 INSTALL, README 或者 doc/ 子目錄底下的檔案閱讀如何安裝該軟體。

  4. 若軟體是以原始碼的格式發佈則需要編譯該軟體。 這可能會需要修改 Makefile 或執行 configure Script。

  5. 測試並安裝該軟體。

如果軟體套件未被特意移植到 FreeBSD 或測試是否可運作。 那可能需要修改一下該軟體的原始碼才能正常使用。 在搛寫此篇文章時候, 已經有超過 24,000 個第三方應用程式已經被移植到 FreeBSD。

FreeBSD Binary 套件中包含了應用程式預先編譯好的指令、設定檔及文件。 套件可以使用 pkg 指令來管理,如 pkg install

FreeBSD Port 套件則包含了已設計好從原始碼編譯成應用程式的自動化程序。 Port 套件中的檔案包含自動下載、解壓縮、修補、編譯及安裝應用程式流程中所有需要的資訊。

Port 系統可以透過 FreeBSD 套件管理指令來產生套件。

不論是 Binary 套件或者 Port 套件都有相依的功能,若以 Binary 或 Port 套件安裝應用程式,且該應用程式有相依的程式庫尚未被安裝,則會自動先安裝該程式庫。

雖然兩種技術非常相似,但 Binary 套件及 Port 套件有各自的優點。 要視您要安裝的應用程式需求來選擇。

Binary 套件優點
  • 應用程式壓縮 Binary 套件的 tarball 會比壓縮原始碼的 tarball 還要小。

  • 安裝 Binary 套件不需要編譯的時間,對於較慢的電腦要安裝大型的應用程式如 Mozilla, KDEGNOME 這點顯的相當重要。

  • Binary 套件不需要了解在 FreeBSD 上編譯軟體的流程。

Port 套件優點
  • 由於 Binary 套件必須盡可能在大多數系統上執行,通常會採用較通用的編譯選項來編譯,由 Port 來編輯可更改編譯選項。

  • 部份應用程式編譯期選項會與要安裝的功能有關,舉例來說 Apache 便有大量不同的內建選項可以設定。

    在某些情況,同樣的應用程式會存在多個不同的 Binary 套件,如 Ghostscriptghostscriptghostscript-nox11 兩種 Binary 套件,用來區別是否有安裝 Xorg。 若應用程式有一個以上的編譯期選項便無法用這個方式來區別 Binary 套件。

  • 部份軟體的授權條款中禁止以 Binary 格式發佈。 這種軟體必須以原始碼發佈並由終端使用者編譯。

  • 部份人並不相信 Binary 發佈版本,寧願閱讀原始碼來查看是否潛藏的問題。

  • 原始碼可套用自訂的修補。

要持續追蹤 Port 的更新可以訂閱 FreeBSD Port 郵遞論壇FreeBSD Port 問題郵遞論壇

警告:

在安裝任何應用程式之前,請先查看 http://vuxml.freebsd.org/ 是否有與該應用程式相關的安全性問題或輸入 pkg audit -F 來檢查所有已安裝的應用程式是否有已知的漏洞。

本章接下來的部份將說明如何在 FreeBSD 使用 Binary 套件及 Port 套件安裝與管理第三方軟體。

4.3. 搜尋軟體

FreeBSD 上可安裝的軟體清單不斷在增加, 有幾種方式可以來找你想安裝的軟體:

  • FreeBSD 網站有維護一份可搜尋的最新應用程式清單,在 http://www.FreeBSD.org/ports/。 可以依應用程式名稱或軟體分類來搜尋 Port。

  • 由 Dan Langille 維護的 FreshPorts.org,提供完整的搜尋工具並且可追蹤在 Port 套件集中的應用程式變更。註冊的使用者可以建立自訂的監視清單會自動寄發電子郵件通知 Port 的更新資訊。

  • 若找不到指定的應用程式,可以先到網站 SourceForge.netGitHub.com 搜尋,後然再回到 FreeBSD 網站 檢查該應用程式是否已被移植。

  • 要搜尋 Binary 套件檔案庫中的應用程式可:

    # pkg search subversion
    git-subversion-1.9.2
    java-subversion-1.8.8_2
    p5-subversion-1.8.8_2
    py27-hgsubversion-1.6
    py27-subversion-1.8.8_2
    ruby-subversion-1.8.8_2
    subversion-1.8.8_2
    subversion-book-4515
    subversion-static-1.8.8_2
    subversion16-1.6.23_4
    subversion17-1.7.16_2

    套件名稱包含版本編號,且若 Port 使用 Python 為基礎,也會包含用來編譯該套件的 Python 版本。有些 Port 會有多個版本可使用,如 subversion ,因編譯選項不同,有多個版本可用,這個例子中即指靜態連結版本的 subversion。在指定要安裝的套件時,最好使用 Port 來源來指定該應用程式,Port 來源是指應用程式在 Port 樹中的路徑。再輸入一次 pkg search 並加上 -o 來列出每個套件來源:

    # pkg search -o subversion
    devel/git-subversion
    java/java-subversion
    devel/p5-subversion
    devel/py-hgsubversion
    devel/py-subversion
    devel/ruby-subversion
    devel/subversion16
    devel/subversion17
    devel/subversion
    devel/subversion-book
    devel/subversion-static

    pkg search 支援使用 Shell 萬手字元 (globs)、正規表示法、描述或檔案庫中的其他其他內容。在安裝 ports-mgmt/pkgports-mgmt/pkg-devel 之後,可參考 pkg-search(8) 以取得更多詳細資訊。

  • 若 Port 套件集已安裝,有數個方法可以查詢 Port 樹中的本地版本。要找到 Port 所在的分類,可輸入 whereis file,其中 file 是要安裝的程式:

    # whereis lsof
    lsof: /usr/ports/sysutils/lsof

    或者,也可使用 echo(1)

    # echo /usr/ports/*/*lsof*
    /usr/ports/sysutils/lsof

    請注意,這也會顯示已下載至 /usr/ports/distfiles 目錄中任何已符合條件的檔案。

  • 另一個方法是使用 Port 套件集內建的搜尋機制來找軟體。要使用搜尋的功能需先 cd/usr/ports 然後執行 make search name=program-name,其中 program-name 代表軟體的名稱。舉例搜尋 lsof

    # cd /usr/ports
    # make search name=lsof
    Port:   lsof-4.88.d,8
    Path:   /usr/ports/sysutils/lsof
    Info:   Lists information about open files (similar to fstat(1))
    Maint:  ler@lerctr.org
    Index:  sysutils
    B-deps:
    R-deps: 

    提示:

    內建的搜尋機制會使用索引檔內的資訊。若出現訊息指出需要 INDEX 檔,可執行 make fetchindex 來下載最新的索引檔。當 INDEX 檔存在時,make search 方可執行請求的搜尋動作。

    Path: 此行代表 Port 的所在位置。

    若不要接受這麼多資訊,可使用 quicksearch 功能:

    # cd /usr/ports
    # make quicksearch name=lsof
    Port:   lsof-4.88.d,8
    Path:   /usr/ports/sysutils/lsof
    Info:   Lists information about open files (similar to fstat(1))

    若要進行更有深度的搜尋,使用 make search key=stringmake quicksearch key=string 其中 string 是要搜尋的文字。該文字可以是一部份的註解、描述或相依套件,當不清楚程式的名稱時可以找到與特定主題相關的 Port。

    當使用 searchquicksearch 時,搜尋的字串不分大小寫。 搜尋 LSOF 會與搜尋 lsof 產生相同的結果。

4.4. 使用 pkg 管理 Binary 套件

pkg 是新一代套件管理工具用來取代舊版工具,提供許多功能讓處理 Binary 套件更快更簡單。

pkg 並不是用來取代 Port 管理工具如 ports-mgmt/portmasterports-mgmt/portupgrade,這些工具可用來安裝來自 Binary 與 Port 套件集的第三方軟體,而 pkg 僅能安裝 Binary 套件。

4.4.1. 開始使用 pkg

FreeBSD 內建啟動 (Bootstrap) 工具可用來下載並安裝 pkg 及其操作手冊。

要啟動(Bootstrap)系統請執行:

# /usr/sbin/pkg

對較舊的 FreeBSD 版本,pkg 必須改透過 Port 套件集或者 Binary 套件來安裝。

要安裝 Port 套件,請執行:

# cd /usr/ports/ports-mgmt/pkg
# make
# make install clean

當升級原使用舊版套件系統的既有系統時,必須將資料庫轉換成新的格式,因此新的工具才會知道有那些已安裝過的套件。一旦 pkg 已安裝,必須執行以下指令將套件資料庫從舊版格式轉換到新版格式:

# pkg2ng

注意:

新安裝的版本因尚未安裝任何第三方軟體因此不須做這個步驟。

重要:

這個步驟無法還原。一旦套件資料庫轉為成 pkg 的格式,舊版 pkg_* 工具就不該再繼續使用。

注意:

套件資料庫轉換的過程可能會因內容轉換為新版本產生錯誤。通常,這些錯誤皆可安全忽略,雖然如此,仍然有在執行 pkg2ng 後無法成功轉換的第三方軟體清單,這些應用程式則必須手動重新安裝。

為了確保 FreeBSD Port 套件集會將新軟體的資訊註冊到 pkg 而非舊版套件格式,FreeBSD 版本 10.X 之前需要在 /etc/make.conf 加入此行:

WITH_PKGNG=	yes

預設 pkg 會使用 FreeBSD 套件鏡像站。若要取得有關編譯自訂套件檔案庫的資訊,請參考 節 4.6, “使用 Poudriere 編譯套件”

其他 pkg 設定選項說明請參考 pkg.conf(5)

pkg 的用法資訊可在 pkg(8) 操作手冊或不加任何參數執行 pkg 來取得。

每個 pkg 指令參數皆記庫在指令操件手冊。要閱讀 pkg install 的操作手冊,可執行以下指令:

# pkg help install
# man pkg-install

本章節剩餘的部份將會示範使用 pkg 執行常用的 Binary 套件管理工作。每個示範的指令皆會提供多個參數可使用,請參考指令的說明或操作手冊以取得詳細資訊或更多範例。

4.4.2. 取得有關已安裝套件的資訊

有關已安裝在系統的套件資訊可透過執行 pkg info 來檢視,若執行時未指定任何參數,將會列出所有已安裝或指定的套件版本。

例如,要查看已安裝的 pkg 版本可執行:

# pkg info pkg
pkg-1.1.4_1

4.4.3. 安裝與移除套件

要安裝 Binary 套件可使用以下指令,其中 packagename 為要安裝的套件名稱:

# pkg install packagename

這個指令會使用檔案庫的資料來決定要安裝的軟體版本以及是否有任何未安裝的相依。例如,要安裝 curl

# pkg install curl
Updating repository catalogue
/usr/local/tmp/All/curl-7.31.0_1.txz          100% of 1181 kB 1380 kBps 00m01s

/usr/local/tmp/All/ca_root_nss-3.15.1_1.txz   100% of  288 kB 1700 kBps 00m00s

Updating repository catalogue
The following 2 packages will be installed:

        Installing ca_root_nss: 3.15.1_1
        Installing curl: 7.31.0_1

The installation will require 3 MB more space

0 B to be downloaded

Proceed with installing packages [y/N]: y
Checking integrity... done
[1/2] Installing ca_root_nss-3.15.1_1... done
[2/2] Installing curl-7.31.0_1... done
Cleaning up cache files...Done

新的套件以及任何做為相依安裝的額外套件可在已安裝的套件清單中看到:

# pkg info
ca_root_nss-3.15.1_1	The root certificate bundle from the Mozilla Project
curl-7.31.0_1	Non-interactive tool to get files from FTP, GOPHER, HTTP(S) servers
pkg-1.1.4_6	New generation package manager

不再需要的套件可以使用 pkg delete 來移除,例如:

# pkg delete curl
The following packages will be deleted:

	curl-7.31.0_1

The deletion will free 3 MB

Proceed with deleting packages [y/N]: y
[1/1] Deleting curl-7.31.0_1... done

4.4.4. 升級已安裝套件

執行以下指令,可將已安裝的套件升級到最新版本:

# pkg upgrade

這個指令將會比對已安裝的版本與在檔案庫分類中的版本,並從檔案庫升級這些套件。

4.4.5. 稽查已安裝套件

偶爾可能會在第三方的應用程式中發現軟體漏洞,要找出這些程式,可使用 pkg 內建的稽查機制。要查詢已安裝在系統上的軟體是否有任何已知的漏洞可執行:

# pkg audit -F

4.4.6. 自動移除不使用的相依

移除一個套件可能會留下不再需要使用的相依套件。不再需要的相依套件可以使用以下指令自動偵測並移除:

# pkg autoremove
Packages to be autoremoved:
	ca_root_nss-3.15.1_1

The autoremoval will free 723 kB

Proceed with autoremoval of packages [y/N]: y
Deinstalling ca_root_nss-3.15.1_1... done

4.4.7. 還原套件資料庫

不如傳統的套件管理系統,pkg 有自己的套件資料庫備份機制,此功能預設是開啟的。

提示:

要停止週期的 Script 備份套件資料庫可在 periodic.conf(5) 設定 daily_backup_pkgdb_enable="NO"

要還原先前套件資料庫的備份,可執行以下指令並將 /path/to/pkg.sql 替換為備份的位置:

# pkg backup -r /path/to/pkg.sql

注意:

若要還原有週期 Script 所產生的備份必須在還原前先解壓縮。

要手動備份 pkg 資料庫,可執行以下指令,並替換 /path/to/pkg.sql 為適當的檔案名稱與位置:

# pkg backup -d /path/to/pkg.sql

4.4.8. 移除過時的套件

預設 pkg 會儲存 Binary 套件在快取目錄定義在 pkg.conf(5) 中的 PKG_CACHEDIR,只會保留最後安裝的套件複本。較舊版的 pkg 會保留所有先前的套件,若要移除這些過時的 Binary 套件,可執行:

# pkg clean

使用以下指令可清空全部的快取:

# pkg clean -a

4.4.9. 修改套件 Metadata

在 FreeBSD Port 套件集中的軟體可能會經歷主要版號的修改,要解決這個問題可使用 pkg 內建的指令來更新套件來源。這非常有用,例如 lang/php5 重新命名為 lang/php53 因此 lang/php5 從此之後代表版本 5.4

要更改上述例子中的套件來源,可執行:

# pkg set -o lang/php5:lang/php53

再一個例子,要更新 lang/ruby18lang/ruby19,可執行:

# pkg set -o lang/ruby18:lang/ruby19

最後一個例子,要更改 libglut 共用程式庫的來源從 graphics/libglut 改成 graphics/freeglut 可執行:

# pkg set -o graphics/libglut:graphics/freeglut

注意:

在更改套件來源之後,很重要的一件事是要重新安裝套件,來讓相依的套件也同時使用修改後的來源。要強制重新安裝相依套件,可執行:

# pkg install -Rf graphics/freeglut

4.5. 使用 Port 套件集

Port 套件集是指一系列儲存在 /usr/portsMakefiles、修補及描述檔,這一系列檔案用來編譯與安裝在 FreeBSD 上的應用程式。在使用 Port 安裝應用程式前,必須先安裝 Port 套件集,若未在安裝 FreeBSD 的過程式中安裝,可使用下列其中一種方法來安裝:

過程 4.1. Portsnap 方法

FreeBSD 的基礎系統內含 Portsnap,這是一個可用來取得 Port 套件集簡單又快速的工具,較建議多數使用者使用這個方式。此工具會連線到 FreeBSD 的網站,驗証密鑰,然後下載 Port 套件集的新複本。該金鑰是要用來檢驗所有已下載檔案的完整性。

  1. 要下載壓縮後的 Port 套件集快照 (Snapshot) 到 /var/db/portsnap

    # portsnap fetch
  2. 當第一次執行 Portsnap 時,要先解壓縮快照到 /usr/ports

    # portsnap extract
  3. 在完成上述第一次使用 Portsnap 的動作之後,往後可隨需要執行以下指令來更新 /usr/ports

    # portsnap fetch
    # portsnap update

    當使用 fetch 時也可同時執行 extractupdate 如:

    # portsnap fetch update
過程 4.2. Subversion 方法

若要取得更多對 Port 樹的控制,或若有本地的變更需要維護,可以使用 Subversion 來取得 Port 套件集。請參考 Subversion Primer 來取得 Subversion 的詳細說明。

  1. 必須安裝 Subversion 才可用來取出 (Check out) Port 樹。若已存在 Port 樹的複本,可使用此方式安裝 Subversion

    # cd /usr/ports/devel/subversion
    # make install clean

    若尚無法使用 Port 樹,或已經使用 pkg 來管理套件,可使用套件來安裝 Subversion

    # pkg install subversion
  2. 取出 Port 樹的複本:

    # svn checkout https://svn.FreeBSD.org/ports/head /usr/ports
  3. 若需要,在第一次 Subversion 取出後可使用以下指令更新 /usr/ports

    # svn update /usr/ports

Port 套件集會安裝一系列代表軟體分類的目錄,每個分類底下的子目錄代表每隻應用程式。 這些子目錄又稱做 Port Skeleton,裡面檔案是用來告訴 FreeBSD 如何編譯與安裝該程式,每個 Port Skeleton 會含有以下檔案及目錄:

  • Makefile: 內含用來說明應用程式要如何編譯、要安裝該程式到那的敘述句。

  • distinfo: 內含編譯 Port 必須下載的檔案名稱以及校驗碼 (Checksums)。

  • files/: 此目錄含有編譯與安裝程式到 FreeBSD 時所需的修補檔。此目錄也可能含有其他用來編譯 Port 的檔案。

  • pkg-descr: 提供程式更詳細的說明。

  • pkg-plist: Port 安裝的所有檔案清單,也同時會告訴 Port 系統解除安裝時要移除那一些檔案。

部份 Port 含有 pkg-message 或其他檔案用來處理特殊情況。要取得有關這些檔案的詳細資訊,以及 Port 的概要可參考 FreeBSD Porter's Handbook

Port 中並不含實際的原始碼,即為 distfile,在編譯 Port 解壓縮時會自動下載的原始碼到 /usr/ports/distfiles

4.5.1. 安裝 Port

下面我們會介紹如何使用 Port 套件集來安裝、移除軟體的基本用法。 make 可用的目標及環境變數詳細說明可參閱 ports(7)

警告:

在編譯任何 Port 套件前,請先確認已經如前章節所敘述之方法更新 Port 套件集。安裝任何第三方軟體皆可能會導致安全性漏洞,建議在安裝前先閱讀 http://vuxml.freebsd.org/ 了解 Port 已知的安全性問題。或者在每次安裝新 Port 前執行 pkg audit -F。此指令可以設定在每日系統安全性檢查時自動完成安全性稽查以及更新漏洞資料庫。要取得更多資訊,請參考 pkg-audit(8)periodic(8)

使用 Port 套件集會假設您擁有可正常連線的網路,同時也會需要超級使用者的權限。

要編譯並安裝 Port,需切換目錄到要安裝的 Port 底下,然後輸入 make install,訊息中會顯示安裝的進度:

# cd /usr/ports/sysutils/lsof
# make install
>> lsof_4.88D.freebsd.tar.gz doesn't seem to exist in /usr/ports/distfiles/.
>> Attempting to fetch from ftp://lsof.itap.purdue.edu/pub/tools/unix/lsof/.
===>  Extracting for lsof-4.88
...
[extraction output snipped]
...
>> Checksum OK for lsof_4.88D.freebsd.tar.gz.
===>  Patching for lsof-4.88.d,8
===>  Applying FreeBSD patches for lsof-4.88.d,8
===>  Configuring for lsof-4.88.d,8
...
[configure output snipped]
...
===>  Building for lsof-4.88.d,8
...
[compilation output snipped]
...

===>  Installing for lsof-4.88.d,8
...
[installation output snipped]
...
===>   Generating temporary packing list
===>   Compressing manual pages for lsof-4.88.d,8
===>   Registering installation for lsof-4.88.d,8
===>  SECURITY NOTE:
      This port has installed the following binaries which execute with
      increased privileges.
/usr/local/sbin/lsof
#

lsof 是需要進階權限才有辦法執行的程式,因此當該程式安裝完成時會顯示安全性警告。一旦安裝完成便會顯示指令提示。

有些 Shell 會將 PATH 環境變數中所列目錄中可用的指令做快取,來增加在執行指這些指令時的查詢速度。tcsh Shell 的使用者應輸入 rehash 來讓新安裝的指令不須指定完整路徑便可使用。若在 sh Shell 則使用 hash -r。請參考 Shell 的說明文件以取得更多資訊。

安裝過程中會建立工作用的子目錄用來儲存編譯時暫存的檔案。可移除此目錄來節省磁碟空間並漸少往後升級新版 Port 時造成問題:

# make clean
===>  Cleaning for lsof-88.d,8
#

注意:

若想要少做這個額外的步驟,可以編譯 Port 時使用 make install clean

4.5.1.1. 自訂 Port 安裝

部份 Port 提供編譯選項,可用來開啟或關閉應用程式中的元件、安全選項、或其他允許自訂的項目。這類的應用程式例子包括 www/firefox, security/gpgme 以及 mail/sylpheed-claws。若 Port 相依的其他 Port 有可設定的選項時,預設的模式會提示使用者選擇選單中的選項,這可能會讓安裝的過程暫停讓使用者操作數次。要避免這個情況,可在 Port skeleton 中執行 make config-recursive 來一次設定所有選項。然後再執行 make install [clean] 編譯與安裝該 Port。

提示:

使用 config-recursive 時,會使用 all-depends-list Target 來收集所有要設定 Port 清單。建議執行 make config-recursive 直到所有相依的 Port 選項都已定義,直到 Port 的選項畫面不會再出現,來確定所有相依的選項都已經設定。

有許多方式可以重新進入 Port 的編譯選項清單,以便在編譯 Port 之後加入、移除或更改這些選項。方法之一是 cd 進入含有 Port 的目錄並輸入 make config。還有另一個方法是使用 make showconfig。最後一個方法是執行 make rmconfig 來移除所有曾選擇過的選項,讓您能夠重新設定。這些方法在 ports(7) 中都有詳細的說明。

Port 系統使用 fetch(1) 來下載檔案,它支援許多的環境變數可設定。若 FreeBSD 系統在防火牆或 FTP/HTTP 代理伺服器後面,可以設定 FTP_PASSIVE_MODE, FTP_PROXY 以及 FTP_PASSWORD 變數。請參考 fetch(3) 取得完整支援的變數清單。

對於那些無法一直連線到網際網路的使用者,可在 /usr/ports 下執行 make fetch 來下載所有的 distfiles,或是可在某個分類的目錄中,例如 /usr/ports/net,或指定的 Port Skeleton 中執行。要注意的是,若 Port 有任何的相依,在分類或 Port Skeleton 中執行此指令並 不會 下載相依在其他分類的 Port distfiles。可使用 make fetch-recursive 來下載所有相依 Port 的 distfiles。

在部份少數情況,例如當公司或組織有自己的本地 distfiles 檔案庫,可使用 MASTER_SITES 變數來覆蓋在 Makefile 中指定的下載位址。當要指定替代的位址時可:

# cd /usr/ports/directory
# make MASTER_SITE_OVERRIDE= \
ftp://ftp.organization.org/pub/FreeBSD/ports/distfiles/ fetch

也可使用 WRKDIRPREFIXPREFIX 變數來覆蓋預設的工作及目標目錄。例如:

# make WRKDIRPREFIX=/usr/home/example/ports install

會編譯在 /usr/home/example/ports 的 Port 並安裝所有東西到 /usr/local 下。

# make PREFIX=/usr/home/example/local install

會編譯在 /usr/ports Port 並安裝到 /usr/home/example/local。然後:

# make WRKDIRPREFIX=../ports PREFIX=../local install

來同時設定工作及目標目錄。

這些變數也可做為環境變數設定,請參考您使用的 Shell 操作手冊來取得如何設定環境變數的說明。

4.5.2. 移除已安裝的 Port

安裝的 Port 可以使用 pkg delete 解除安裝。 使用這個指令的範例可以在 pkg-delete(8) 操作手冊找到。

或者,可在 Port 的目錄下執行 make deinstall

# cd /usr/ports/sysutils/lsof
make deinstall
===>  Deinstalling for sysutils/lsof
===>   Deinstalling
Deinstallation has been requested for the following 1 packages:

	lsof-4.88.d,8

The deinstallation will free 229 kB
[1/1] Deleting lsof-4.88.d,8... done

建議閱讀 Port 解除安裝後的訊息,若有任何相依該 Port 的應用程式,這些資訊會被顯示出來,但解除安裝的程序仍會繼續。在這種情況下最好重新安裝應用程式來避免破壞相依性。

4.5.3. 升級 Port

隨著時間推移,Port 套件集中會有新版的軟體可用。本節將說明如何檢查是否有可以升級的軟體及如何升級。

要檢查已安裝 Port 是否有新版可用,請先確定已安裝最新版本的 Port 樹,使用 過程 4.1, “Portsnap 方法”過程 4.2, “Subversion 方法” 中說明的指令來更新。在 FreeBSD 10 與更新的版本,或若套件系統已轉換為 pkg,可以使用下列指令列出已經安裝的 Port 中有那些已過時:

# pkg version -l "<"

在 FreeBSD 9.X 與較舊的版本,可以使用下列指令列出已經安裝的 Port 中有那些已過時:

# pkg_version -l "<"

重要:

在嘗試升級之前,請先從檔首閱讀 /usr/ports/UPDATING 來取得最近有那些 Port 已升級或系統已安裝。這個檔案中會說明各種問題及在升級 Port 時可能會需要使用者執行的額外步驟,例如檔案格式更改、設定檔位置更改、或任何與先前版本不相容的問題。留意那些與您要升級 Port 相關的指示,並依照這些指示執行升級。

要執行實際的升級,可使用 PortmasterPortupgrade

4.5.3.1. 使用 Portmaster 升級 Port

ports-mgmt/portmaster 是可用來升級已安裝 Port 的小巧工具,它可不需要相依其他 Port 或資料庫便可在 FreeBSD 使用,要使用 Port 安裝此工具可:

# cd /usr/ports/ports-mgmt/portmaster
# make install clean

Portmaster 將 Port 定義成四種類型:

  • 根 Port:沒有相依且也不被任何其他 Port 相依。

  • 主幹 Port:沒有相依,但被其他 Port 相依。

  • 分支 Port:有相依,且其被其他 Port 相依。

  • 枝 Port:有相依,但沒有被其他 Port 相依。

要列出這幾個分類並搜尋是否有新版:

# portmaster -L
===>>> Root ports (No dependencies, not depended on)
===>>> ispell-3.2.06_18
===>>> screen-4.0.3
        ===>>> New version available: screen-4.0.3_1
===>>> tcpflow-0.21_1
===>>> 7 root ports
...
===>>> Branch ports (Have dependencies, are depended on)
===>>> apache22-2.2.3
        ===>>> New version available: apache22-2.2.8
...
===>>> Leaf ports (Have dependencies, not depended on)
===>>> automake-1.9.6_2
===>>> bash-3.1.17
        ===>>> New version available: bash-3.2.33
...
===>>> 32 leaf ports

===>>> 137 total installed ports
        ===>>> 83 have new versions available

此指令用來升級所有過時的 Port:

# portmaster -a

注意:

預設 Portmaster 會在刪除已存在的 Port 前備份套件,若成功安裝新版 Portmaster 會刪除該備份。使用 -b 來讓 Portmaster 不會自動刪除備份。加入 -i 可啟動 Portmaster 的互動模式,會在升級每個 Port 前提示訊息。尚有許多可用的其他選項,請閱讀 portmaster(8) 的操作手冊來取得詳細的用法。

若升級的過程發生錯誤,可加入 -f 來升級並重新編譯所有 Port:

# portmaster -af

Portmaster 也可用來安裝新的 Port 到系統,在編譯及安裝新 Port 前升級所有相依模組。要使用這個功能,要指定 Port 位於 Port 套件集中的位置:

# portmaster shells/bash

4.5.3.2. 使用 Portupgrade 升級 Port

另一個可以用來升級 Port 的工具是 Portupgrade,可在 ports-mgmt/portupgrade 取得套件或 Port,此工具會安裝一套可以用來管理 Port 的應用程式,但是它需要相依 Ruby。要安裝該 Port:

# cd /usr/ports/ports-mgmt/portupgrade
# make install clean

在執行升級之前使用此工具,建議使用 pkgdb -F 掃描已安裝的 Port 並修正該指令回報的所有資訊不一致的套件。

要升級所有安裝在系統上過時的 Port,可使用 portupgrade -a,或者加上 -i 會在每個套件升級時詢問確認:

# portupgrade -ai

要升級指定的應用程式而非所有可用 Port 可使用 portupgrade pkgname,非常重要的是,要加上 -R 來先升級指定應用程式所有相依的 Port:

# portupgrade -R firefox

若使用 -PPortupgrade 會先在 PKG_PATH 清單中的本地目錄中搜尋可用的套件。若本地沒有可用的套件,則會從遠端下載。若套件無法在本地或遠端找到,Portupgrade 則會使用 Port 來安裝。要避免完全使用 Port 安裝,可使用 -PP,這個選項會告訴 Portupgrade 若沒有套件可用時放棄安裝:

# portupgrade -PP gnome3

若只想要下載 Port distfiles 或套件,使用 -P 參數。若不要編譯或安裝任何東西,使用 -F。請參考 portupgrade 的操作手冊來取得所有可用選項的更多資訊。

4.5.4. Port 與磁碟空間

使用 Port 套件集會隨著時間消耗磁碟空間。在編譯與安裝 Port 完之後,在 Port Skeleton 中執行 make clean 可清除暫存的 work 目錄。若使用 Portmaster 來安裝 Port,則會自動移除該目錄,除非使用 -K。若有安裝 Portupgrade,此指令將會移除所有在 Port 套件集的本地複本中找到的 work 目錄:

# portsclean -C

除此之外,許多過時的原始碼發行檔案會儲存在 /usr/ports/distfiles。若有安裝 Portupgrade,此指令將會刪除所有不再被任何 Port 所引用的 distfiles:

# portsclean -D

要使用 Portupgrade 來移除所有未被任何安裝在系統上的 Port 所引用的 distfiles:

# portsclean -DD

若有安裝 Portmaster,則可使用:

# portmaster --clean-distfiles

預設這個指令會互動的方式詢問使用者確認是否要刪除 distfile。

除了以上指令外,ports-mgmt/pkg_cutleaves 套件或 Port 可自動移除不再需要使用的 Port。

4.6. 使用 Poudriere 編譯套件

Poudriere 是一個使用 BSD 授權條款用來建立與測試 FreeBSD 套件的工具。它使用 FreeBSD Jail 來建置獨立的編譯環境,這些 Jail 可以用來編譯與目前所在系統不同 FreeBSD 版本的套件,也同樣可以在主機為 amd64 的系統上編譯供 i386 使用的套件。套件編譯完成後的目錄配置會與官方鏡像站完全相同。這些套件可由 pkg(8) 及其他套件管理工具使用。

Poudriere 可使用 ports-mgmt/poudriere 套件或 Port 安裝。安裝完成後會有一個範例的設定檔 /usr/local/etc/poudriere.conf.sample。複製此檔案到 /usr/local/etc/poudriere.conf,編輯複製的檔案來配合本地的設定。

雖然在系統上執行 poudriere 並不一定要使用 ZFS,但使用了是有幫助的。當使用了 ZFS,則必須在 /usr/local/etc/poudriere.conf 指定 ZPOOL 以及 FREEBSD_HOST 應設定到一個最近的鏡像站。定義 CCACHE_DIR 可開啟使用 devel/ccache 快取的功能來快取編譯結果並減少那些需時常編譯的程式碼的編譯次數。將 poudriere 資料集放到一個獨立的目錄並掛載到 /poudriere 可能會比較方便,其他設定項目採用預設值便足夠。

偵測到的處理器數量可用來定義要同時執行多少個編譯。並請給予足夠的虛擬記憶體,不論是 RAM 或交換空間,若虛擬記憶體不足,編譯 Jail 將會停止並被清除,可能會造成奇怪的錯誤訊息。

4.6.1. 初始化 Jail 與 Port 樹

在設定之後,初始化 poudriere 來安裝 Jail 及其所需的 FreeBSD 樹與 Port 樹。使用 -j 來指定 Jail 的名稱以及 -v 來指定 FreeBSD 的版本。在執行 FreeBSD/amd64 的系統上可使用 -a 來設定要使用的架構為 i386amd64,預設會採用使用 uname 所顯示的架構。

# poudriere jail -c -j 10amd64 -v 10.0-RELEASE
====>> Creating 10amd64 fs... done
====>> Fetching base.txz for FreeBSD 10.0-RELEASE amd64
/poudriere/jails/10amd64/fromftp/base.txz      100% of   59 MB 1470 kBps 00m42s
====>> Extracting base.txz... done
====>> Fetching src.txz for FreeBSD 10.0-RELEASE amd64
/poudriere/jails/10amd64/fromftp/src.txz       100% of  107 MB 1476 kBps 01m14s
====>> Extracting src.txz... done
====>> Fetching games.txz for FreeBSD 10.0-RELEASE amd64
/poudriere/jails/10amd64/fromftp/games.txz     100% of  865 kB  734 kBps 00m01s
====>> Extracting games.txz... done
====>> Fetching lib32.txz for FreeBSD 10.0-RELEASE amd64
/poudriere/jails/10amd64/fromftp/lib32.txz     100% of   14 MB 1316 kBps 00m12s
====>> Extracting lib32.txz... done
====>> Cleaning up... done
====>> Jail 10amd64 10.0-RELEASE amd64 is ready to be used
# poudriere ports -c -p local
====>> Creating local fs... done
====>> Extracting portstree "local"...
Looking up portsnap.FreeBSD.org mirrors... 7 mirrors found.
Fetching public key from ec2-eu-west-1.portsnap.freebsd.org... done.
Fetching snapshot tag from ec2-eu-west-1.portsnap.freebsd.org... done.
Fetching snapshot metadata... done.
Fetching snapshot generated at Tue Feb 11 01:07:15 CET 2014:
94a3431f0ce567f6452ffde4fd3d7d3c6e1da143efec76100% of   69 MB 1246 kBps 00m57s
Extracting snapshot... done.
Verifying snapshot integrity... done.
Fetching snapshot tag from ec2-eu-west-1.portsnap.freebsd.org... done.
Fetching snapshot metadata... done.
Updating from Tue Feb 11 01:07:15 CET 2014 to Tue Feb 11 16:05:20 CET 2014.
Fetching 4 metadata patches... done.
Applying metadata patches... done.
Fetching 0 metadata files... done.
Fetching 48 patches.
(48/48) 100.00%  done.
done.
Applying patches...
done.
Fetching 1 new ports or files... done.
/poudriere/ports/tester/CHANGES
/poudriere/ports/tester/COPYRIGHT

[...]

Building new INDEX files... done.

在一台電腦,poudriere 可使用多組設定在多個 Jail 編譯來自不同 Port 樹的 Port。用來定義這些組合的自訂設定稱作 sets,可在安裝 ports-mgmt/poudriereports-mgmt/poudriere-devel 後參考 poudriere(8) 中的 CUSTOMIZATION 章節來取得詳細的資訊。

在此處示範的基本設定放了單一個 jail-, port- 以及 set- 特定的 make.conf/usr/local/etc/poudriere.d。在此範例使用的檔案名稱由 Jail 名稱、Port 名稱以及 set 名稱所組成: 10amd64-local-workstation-make.conf。系統 make.conf 與這個新的檔案在編譯時期會被合併為編譯 Jail 要使用的 make.conf

要編譯的套件會輸入到 10amd64-local-workstation-pkglist:

editors/emacs
devel/git
ports-mgmt/pkg
...

可使用以下方式設定選項及相依:

# poudriere options -j 10amd64 -p local -z workstation -f 10amd64-local-workstation-pkglist

最後,編譯套件並建立套件檔案庫:

# poudriere bulk -j 10amd64 -p local -z workstation -f 10amd64-local-workstation-pkglist

Ctrl+t 可以顯示目前編譯的狀態,Poudriere 也會編譯在 /poudriere/logs/bulk/jailname 中的檔案,可用在網頁伺服器來顯示編譯資訊。

套件現在可以從 poudriere 檔案庫來安裝。

要取得更多使用 poudriere 的資訊,請參考 poudriere(8) 及主網站 https://github.com/freebsd/poudriere/wiki

4.6.2. 設定 pkg 客戶端使用 Poudriere 檔案庫

雖然可以同時使用自訂的檔案庫與官方檔案庫,但有時關閉官方檔案庫會有幫助。這可以透過建立一個設定檔覆蓋並關閉官方的設定檔來完成。建立 /usr/local/etc/pkg/repos/FreeBSD.conf 包含以下內容:

FreeBSD: {
	enabled: no
}

通常最簡單要提供 poudriere 給客戶端的方式是透過 HTTP。安裝一個網頁伺服器來提供套件目錄,通常會像: /usr/local/poudriere/data/packages/10amd64,其中 10amd64 是編譯的名稱。

若要連往套件檔案庫的 URL 是: http://pkg.example.com/10amd64,則在 /usr/local/etc/pkg/repos/custom.conf 的檔案庫設定檔為:

custom: {
	url: "http://pkg.example.com/10amd64",
	enabled: yes,
}

4.7. 安裝後的注意事項

不論軟體是從套件或 Port 安裝,大部份的第三方應用程式安裝完後需要做某種程度的設定,下列指令與位置可以用來協助找到應用程式安裝了什麼。

  • 大部份應用程式安裝會在 /usr/local/etc 安裝至少一個預設的設定檔,在應用程式有大量設定檔的情況會建立一個子目錄來存放這些設定檔。範例的設定檔名通常會使用 .sample 結尾,應要檢查這些檔案的內容,並可能要做一些編輯讓設定檔符合系統的需求,要編輯設定檔範本前需先複製該檔案並去除 .sample 副檔名。

  • 應用程式提供的文件會安裝到 /usr/local/share/doc,且許多應用程式也同時會安裝操作手冊,在繼續使用應用程式前應先查看這些文件。

  • 部份應用程式會以服務的方式執行,在啟動應用程式前前需要加入設定到 /etc/rc.conf。這些應用程式通常會安裝啟動 Script 到 /usr/local/etc/rc.d,請參考 啟動服務 來取得更多資訊。

  • csh(1) 的使用者應要執行 rehash 來更新已知 Binary 清單到 Shell 的 PATH

  • 使用 pkg info 來了解應用程式安裝了那些檔案、操作手冊以及 Binary。

4.8. 處理損壞的 Port

當發現某個 Port 無法順利編譯或安裝,可以嘗試以下幾種方法解決:

  1. 搜尋 問題回報資料庫 看該 Port 有沒有待審核的修正,若有的話可以使用該修正來修正問題。

  2. 尋求維護人員的協助,在 Port Skeleton 目錄中輸入 make maintainer 或閱讀 Port 的 Makefile 來取得維護人員的電子郵件位址。寄給維護人員的郵件內容請記得要包含 Port 的 Makefile 中的 $FreeBSD: 一整行及輸出的錯誤訊息。

    注意:

    有一些 Port 並非由個人維護,而是由 郵遞論壇 維護,只要郵件地址長的像 都是,寄信時記得代入實際的論壇名稱。

    尤其是顯示 的 Port 都不是由特定個人維護,該 Port 的修正與支援來自訂閱該郵遞論壇的一般社群所提供,我們非常歡迎志工參與。

    若寄信後沒有取得任何回應,可以依照 撰寫 FreeBSD 問題回報 的說明使用 Bugzilla 提出問題回報。

  3. 自行修正看看! Porter's Handbook 中含有 Port 基礎架構的詳細資訊,可提供資訊讓您可修正偶然損壞的 Port 或甚至您可以提交之自己的 Port。

  4. 依照 節 4.4, “使用 pkg 管理 Binary 套件” 中的說明安裝 Binary 套件,替代使用 Port 安裝。

章 5. X Window 系統

5.1. 概述

使用 bsdinstall 安裝 FreeBSD 並不會自動安裝圖型化使用者介面。本章將說明如何安裝並設定 Xorg,該應用程式提供開放源碼的 X Window 系統來提供圖型化環境。接著會說明如何找到並安裝桌面環境或視窗管理程式。

注意:

偏好安裝時會自動設定 Xorg 並且在安裝過程提供視窗管理程式選項的使用者請參考 pcbsd.org 網站。

更多有關 Xorg 支援影像硬體資訊,請參考 x.org 網站。

讀完這章,您將了解︰

  • 組成 X Window 系統的各種元件以及它們是如何相互運作。

  • 如何安裝並設定 Xorg

  • 如何安裝並設定各種視窗管理程式與桌面環境。

  • 如何在 Xorg 上使用 TrueType® 字型。

  • 如何設定系統以使用圖形化登入 (XDM)。

在開始閱讀這章之前,您需要︰

5.2. 術語

雖然 X 各元件的所有細節及運作方式,並不是必須要知道的。 但對它們有些基本概念會更容易上手。

X 伺服器 (X Server)

X 最初設計是以網路為中心,採用 client-server 架構。在此架構下 X 伺服器 在有鍵盤、螢幕、滑鼠的電腦上運作。該伺服器負責的工作包含管理顯示、處理來自鍵盤、滑鼠的輸入及來自其他設備(如平板或或影像投影機)的輸入或輸出。這點可能會讓人感到困惑,因為 X 使用的術語與一般的認知剛好相反。 一般認知會以為 X 伺服器 是要在最強悍的主機上執行,而 X 客戶端 才是在桌機上面執行,實際上卻是相反。

X 客戶端 (X Client)

每個 X 應用程式,如 XTermFirefox 都是 客戶端。 客戶端會傳訊息到伺服器,例如:請在這些座標畫一個視窗,接著伺服器會傳回訊息,如:使用者剛點選了確定按鈕

在家庭或小型辦公室環境,通常 X 伺服器跟 X 客戶端都是在同一台電腦上執行。也可以在比較慢的電腦上執行 X 伺服器, 並在比較強、比較貴的系統上執行 X 應用程式。 在這種情景,X 客戶端與伺服器之間的溝通就需透過網路來進行。

視窗管理程式 (Window Manager)

X 並不規定螢幕上的視窗該長什麼樣、要如何移動滑鼠指標、 要用什麼鍵來在視窗切換、每個視窗的標題列長相,及是否該有關閉按鈕,等等。事實上,X 把這部分交給所謂的視窗管理程式來管理。可用的視窗管理程式有很多種,每一種視窗管理程式都提供不同的使用介面風格:有些支援虛擬桌面,有些允許自訂組合鍵來管理桌面,有些有 開始 鈕,有些則是可更換佈景主題,可自行安裝新的佈景主題以更換外觀。 視窗管理程式可在 Port 套件集的 x11-wm 分類找到。

每個視窗管理程式也各有其不同的設定機制,有些需要手動修改設定檔, 而有的則可透過圖型化工具來完成大部分的設定工作。

桌面環境 (Desktop Environment)

KDEGNOME 會被稱作桌面環境是因為包含了完整常用桌面作業的應用程式,這些應用程式可能包含文書軟體、網頁瀏覽器及遊戲。

聚焦政策 (Focus Policy)

視窗管理程式負責滑鼠指標的聚焦政策。 聚焦政策指的是如何決定使用中及接收鍵盤輸入的視窗。

通常較為人熟悉的聚焦政策叫做 click-to-focus,這個模式中,滑鼠點選到的視窗便會處於作用中 (Active) 的狀態。在 focus-follows-mouse 模式滑鼠指標所在的視窗便是作用中的視窗,只要把滑鼠移到其他視窗就可以改變作用中的視窗,若滑鼠移到根視窗 (Root Window),則會聚焦在根視窗。在 sloppy-focus 模式,既使滑鼠移到根視窗,仍然會聚焦在最後聚焦的視窗上,此模式只有當滑鼠進入新的視窗時才會聚焦於該視窗,而非離開目前視窗時。click-to-focus 模式用滑鼠點擊來決定作用中的視窗,且該視窗會被置頂到所有其他視窗之前,即使滑鼠移到其他視窗,所有的鍵盤輸入仍會由該視窗所接收。

不同的視窗管理程式支援不同的聚焦模式,全部都支援 click-to-focus 且其中大部份支援其他模式,請查看視窗管理程式的說明文件來了解可用的聚焦模式。

視窗元件 (Widget)

視窗元件指的是在所有在使用者介面上可被點選或操作的項目,這包括按鈕、核選方塊、單選按鈕、圖示及清單。 視窗元件工具包(Widget toolkit)是指用來建立圖型化應用程式的一系列的視窗元件。目前有數個有名的視窗元件工具包,包含 KDE 所使用的 Qt、GNOME 所使用的 GTK+。 因此應用程式會依其開發時所選用的視窗元件工具包而有不同的外觀。

5.3. 安裝 Xorg

在 FreeBSD,Xorg 可透過套件或 Port 來安裝。

要從 Port 套件集編譯與安裝:

# cd /usr/ports/x11/xorg
# make install clean

使用 Binary 套件安裝快速,但可用的自訂選項較少:

# pkg install xorg

兩種安裝方式皆可完整安裝 Xorg 系統。此方式較建議大多數使用者。

較精簡版本的 X 系統適合給有經驗的使用者使用,可至 x11/xorg-minimal 取得。這個版本就不會安裝大多數的文件、函數庫以及應用程式,而部份應用程式會需要這些額外的元件才能運作。

5.4. Xorg 設定

Warren Block

5.4.1. 快速開始

Xorg 支援大多數常見的顯示卡、鍵盤以及指標裝置,Xorg 會自動偵測這些裝置,並不需要手動設定。

  1. Xorg 曾經在電腦使用過,可先將現有的設定檔重新命名或移除:

    # mv /etc/X11/xorg.conf ~/xorg.conf.etc
    # mv /usr/local/etc/X11/xorg.conf ~/xorg.conf.localetc
  2. 加入要執行 Xorg 的使用者到 videowheel 群組,以便在可用時能開啟 3D 加速。要加入使用者 jru 到任一個可用的群組:

    # pw groupmod video -m jru || pw groupmod wheel -m jru
  3. 預設內含 TWM 視窗管理程式,啟動 Xorg 時便會啟動該視窗管理程式:

    % startx
  4. 在部份較舊版的 FreeBSD,在切換回文字 Console 前系統 Console 必須設為 vt(4) 才可正常運作,請參考 節 5.4.3, “核心模式設定 (Kernel Mode Setting, KMS)”

5.4.2. 可加速影像處理的使用者群組

要存取 /dev/dri 需要允許顯示卡的 3D 加速功能,這通常只需要將要執行 X 的使用者加入 videowheel 群組。此處使用 pw(8) 來將使用者 slurms 加入 video 群組,若沒有 video 則會加入 wheel 群組:

# pw groupmod video -m slurms || pw groupmod wheel -m slurms

5.4.3. 核心模式設定 (Kernel Mode Setting, KMS)

當電腦顯示從 Console 切換到高螢幕解析度供 X 使用時,必須設定影像輸出模式。最近版本的 Xorg 使用了核心內部的系統來讓切換模式更有效率。較舊版的 FreeBSD 使用的 sc(4) 並不知到 KMS 系統的存在,這會導致關閉 X 之後即始仍在運作但系統 Console 卻呈現空白。較新版的 vt(4) Console 可避免這個問題。

加入此行到 /boot/loader.conf 來開啟 vt(4):

kern.vty=vt

5.4.4. 設定檔

5.4.4.1. 目錄

Xorg 會查看數個目錄來尋找設定檔,在 FreeBSD 較建議使用 /usr/local/etc/X11/ 來存放這些設定檔,使用這個目錄可以幫助將應用程式檔案與作業系統檔案分離。

儲存設定檔在傳統的 /etc/X11/ 仍可運作,但並不建議將應用程式檔案與基礎 FreeBSD 檔案混合在一起存放。

5.4.4.2. 單檔或多檔

使用多檔,每一個檔案只設定一個指定項目會較傳統使用單一 xorg.conf 設定來的簡單。這些檔案會存放在主設定檔目錄下的 xorg.conf.d/ 子目錄,完整路徑通常為 /usr/local/etc/X11/xorg.conf.d/

於本節稍後會有這些檔案的範例。

傳統單一 xorg.conf 的方式仍可運作,但比起在 xorg.conf.d/ 子目錄中的多檔設定方式較不明瞭且沒有彈性。

5.4.5. 顯示卡

Intel®

3D 加速在大多數 Intel® 顯示晶片都有支援,最新到 Ivy Bridge (HD Graphics 2500, 4000, 及 P4000) 包含 Iron Lake (HD Graphics) 與 Sandy Bridge (HD Graphics 2000)。

驅動程式名稱: intel

參考文獻請至 https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_Intel_graphics_processing_units

AMD® Radeon

Radeon 顯示卡支援 2D 及 3D 加速,最新到 HD6000 系列。

驅動程式名稱: radeon

參考文獻請至 https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_AMD_graphics_processing_units

NVIDIA

有數個 NVIDIA 驅動程式可於 Port 套件集中的 x11 分類取得,請安裝其中與顯示卡相符的驅動程式。

參考文獻請至 https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_Nvidia_graphics_processing_units

混合組合繪圖晶片

部份筆記型電腦加入了額外繪圖處理單元到那些內建晶片組或處理。Optimus 結合了 Intel® 及 NVIDIA 的硬體,Switchable GraphicsHybrid Graphics 則是結合了 Intel® 或 AMD® 處理器與 AMD® Radeon GPU

這些混合繪圖系統的實作方式均不同,FreeBSD 的 Xorg 尚無法驅動所有的混合繪圖系統版本。

部份電腦提供了 BIOS 的選項可以關閉其中一個繪圖介面卡或選擇 discrete 模式,可用使用其中一種標準顯示卡驅動程式來驅動。例如,有時關閉 Optimus 系統中的 NVIDIA GPU 是可能讓 Intel® 顯示晶片可用 Intel® 驅動程式驅動。

BIOS 設定會依電腦的型號有所不同,在某些情況下,可以同時開啟兩個 GPU,而在建立的設定檔中的 Device 節只使用主要的 GPU 便能讓系統運作。

其他顯示卡

較不常見的顯示卡驅動程式可在 Port 套件集的 x11-drivers 目錄找到。

若沒有特定的驅動程式可以支援顯示卡,仍可能可用 x11-drivers/xf86-video-vesa 驅動程式來驅動。該驅動程式可使用 x11/xorg 安裝,也可使用 x11-drivers/xf86-video-vesa 手動安裝。當沒有指定驅動程式時 Xorg 會嘗試使用這個驅動程式來驅動顯示卡。

x11-drivers/xf86-video-scfb 也是不特定顯示卡的驅動程式,可在許多 UEFIARM® 的電腦上運作。

在檔案中設定影像驅動程式

要在設定檔設定使用 Intel® 驅動程式:

範例 5.1. 在單檔中選擇 Intel® 影像驅動程式

/usr/local/etc/X11/xorg.conf.d/driver-intel.conf

Section "Device"
	Identifier "Card0"
	Driver     "intel"
	# BusID    "PCI:1:0:0"
EndSection

若有多張顯示卡,可取消註解 BusID identifier 然後設定為想要的顯示卡,顯示卡的 Bus ID 清單可以使用 pciconf -lv | grep -B3 display 取得。


要在設定檔設定使用 Radeon 驅動程式:

範例 5.2. 在單檔中選擇 Radeon 影像驅動程式

/usr/local/etc/X11/xorg.conf.d/driver-radeon.conf

Section "Device"
	Identifier "Card0"
	Driver     "radeon"
EndSection

要在設定檔設定使用 VESA 驅動程式:

範例 5.3. 在單檔中選擇 VESA 影像驅動程式

/usr/local/etc/X11/xorg.conf.d/driver-vesa.conf

Section "Device"
	Identifier "Card0"
	Driver     "vesa"
EndSection

要設定 UEFIARM® 電腦使用 scfb 驅動程式:

範例 5.4. 在單檔中選擇 scfb 影像驅動程式

/usr/local/etc/X11/xorg.conf.d/driver-scfb.conf

Section "Device"
	Identifier "Card0"
	Driver     "scfb"
EndSection

5.4.6. 顯示器

幾乎所有顯示器都支援延伸顯示辨識資料標準 (Extended Display Identification Data, EDID),Xorg 會使用 EDID 與顯示器通訊並偵測支援的解析度與更新頻率,然後選擇最適合的設定組合使用該顯示器。

其他顯示器支援的解析度可透過在設定檔中設定想要的解析度來選擇,或者在 X 伺服器啟動之後使用 xrandr(1)

使用 xrandr(1)

執行 xrandr(1) 不加任何參數可檢查影像輸出及已偵測到的顯示器模式清單:

% xrandr
Screen 0: minimum 320 x 200, current 3000 x 1920, maximum 8192 x 8192
DVI-0 connected primary 1920x1200+1080+0 (normal left inverted right x axis y axis) 495mm x 310mm
   1920x1200     59.95*+
   1600x1200     60.00
   1280x1024     85.02    75.02    60.02
   1280x960      60.00
   1152x864      75.00
   1024x768      85.00    75.08    70.07    60.00
   832x624       74.55
   800x600       75.00    60.32
   640x480       75.00    60.00
   720x400       70.08
DisplayPort-0 disconnected (normal left inverted right x axis y axis)
HDMI-0 disconnected (normal left inverted right x axis y axis)

這個結果顯示 DVI-0 輸出被用來顯示解析度為 1920x1200 像素於更新頻率約 60 Hz 的畫面,未有顯示器連接到 DisplayPort-0HDMI-0 接頭。

可使用 xrandr(1) 來選擇任何其他的顯示模式。例如要切換為 1280x1024 於 60 Hz:

% xrandr --mode 1280x1024 --rate 60

在筆記型電腦使用外部顯示輸出到投影機是常見的作業。

不同裝置間輸出接頭的類型與數量也不同,給每個輸出的名稱在不同驅動程式間也不同。在某些驅動程式稱為 HDMI-1 的輸出在其他驅動程式則可能稱為 HDMI1。因此第一個步驟是執行 xrandr(1) 列出所有可用的輸出:

% xrandr
Screen 0: minimum 320 x 200, current 1366 x 768, maximum 8192 x 8192
LVDS1 connected 1366x768+0+0 (normal left inverted right x axis y axis) 344mm x 193mm
   1366x768      60.04*+
   1024x768      60.00
   800x600       60.32    56.25
   640x480       59.94
VGA1 connected (normal left inverted right x axis y axis)
   1280x1024     60.02 +  75.02
   1280x960      60.00
   1152x864      75.00
   1024x768      75.08    70.07    60.00
   832x624       74.55
   800x600       72.19    75.00    60.32    56.25
   640x480       75.00    72.81    66.67    60.00
   720x400       70.08
HDMI1 disconnected (normal left inverted right x axis y axis)
DP1 disconnected (normal left inverted right x axis y axis)

已找到四個輸出: 內建面板的 LVDS1,外接的 VGA1, HDMI1 以及 DP1 接頭。

投影機已連接至 VGA1 輸出,現在使用 xrandr(1) 來設定該輸出到投影機 (原始解析度) 並加入額外的空間到桌面的右側:

% xrandr --output VGA1 --auto --right-of LVDS1

--auto 會選擇使用 EDID 偵測到的解析度與更新頻率。若未正確偵測解析度,可替換 --auto--mode 然後給予固定值。例如大部份的投影機可使用 1024x768 解析度為,則可設定 --mode 1024x768

xrandr(1) 通常會在 .xinitrc 執行以在 X 啟動時設定適合的模式。

在檔案中設定螢幕解析度

在設定檔設定螢幕解析度為 1024x768:

範例 5.5. 在單檔中設定螢幕解析度

/usr/local/etc/X11/xorg.conf.d/screen-resolution.conf

Section "Screen"
	Identifier "Screen0"
	Device     "Card0"
	SubSection "Display"
	Modes      "1024x768"
	EndSubSection
EndSection

少數顯示器沒有 EDID,可設定 HorizSyncVertRefresh 為顯示器支援的頻率範圍。

範例 5.6. 手動設定顯示器頻率

/usr/local/etc/X11/xorg.conf.d/monitor0-freq.conf

Section "Monitor"
	Identifier   "Monitor0"
	HorizSync    30-83   # kHz
	VertRefresh  50-76   # Hz
EndSection

5.4.7. 輸入裝置

5.4.7.1. 鍵盤

鍵盤配置

鍵盤上標準按鍵的位置稱做 配置 (Layout)。配置與其他可調整的參數列於 xkeyboard-config(7)

預設為 United States 配置,要選擇其他的配置可在 InputClass 設定 XkbLayoutXkbVariant 選項。這會套用所有符合該類別的輸入裝置。

這個例子選擇 French 鍵盤配置使用 oss 變體。

範例 5.7. 設定鍵盤配置

/usr/local/etc/X11/xorg.conf.d/keyboard-fr-oss.conf

Section	"InputClass"
	Identifier	"KeyboardDefaults"
	Driver		"keyboard"
	MatchIsKeyboard	"on"
	Option		"XkbLayout" "fr"
	Option		"XkbVariant" "oss"
EndSection

範例 5.8. 設定多個鍵盤配置

設定 United States, Spanish 與 Ukrainian 鍵盤配置,並可按 Alt+Shift 來切換這些配置。可使用 x11/xxkbx11/sbxkb 來加強配置切換控制與目前配置的指示。

/usr/local/etc/X11/xorg.conf.d/kbd-layout-multi.conf

Section	"InputClass"
	Identifier	"All Keyboards"
	MatchIsKeyboard	"yes"
	Option		"XkbLayout" "us, es, ua"
EndSection

從鍵盤關閉 Xorg

X 可以使用組合鍵來關閉,預設並未設定組合鍵,因為該組合鍵與部份應用程式的鍵盤指令衝突。要開啟這個選項需要更改鍵盤 InputDevice 節:

範例 5.9. 開啟鍵盤離開 X 功能

/usr/local/etc/X11/xorg.conf.d/keyboard-zap.conf

Section	"InputClass"
	Identifier	"KeyboardDefaults"
	Driver		"keyboard"
	MatchIsKeyboard	"on"
	Option		"XkbOptions" "terminate:ctrl_alt_bksp"
EndSection

5.4.7.2. 滑鼠與指標裝置

有許多滑鼠參數可使用設定選項來調整,請參考 mousedrv(4) 來取得完整清單。

滑鼠按鍵

滑鼠的按鍵數可在 xorg.conf 的滑鼠 InputDevice 節設定,例如要設定按鍵數為 7:

範例 5.10. 設定滑鼠按鍵數

/usr/local/etc/X11/xorg.conf.d/mouse0-buttons.conf

Section "InputDevice"
	Identifier  "Mouse0"
	Option      "Buttons" "7"
EndSection

5.4.8. 手動設定

在某些情況 Xorg 的自動設定無法在特定硬體上運作,或需要使用不同的設定。針對這些情況會建立自訂的設定檔。

設定檔可由 Xorg 根據偵測到的硬體產生,這個檔案對一開始自訂設定很有幫助。

產生 xorg.conf:

# Xorg -configure

設定檔會儲存至 /root/xorg.conf.new,做任何需要的更改,然後使用以下指令測試該檔案:

# Xorg -config /root/xorg.conf.new

在新設定檔調整與測試過後,便可分開成較小的檔案放置到正常的位置 /usr/local/etc/X11/xorg.conf.d/

5.5. 在 Xorg 使用字型

5.5.1. Type1 字型

由於 Xorg 內建的預設字型用在典型的桌面出版應用程式並不是很理想,大字型會呈現鋸齒狀邊緣,看起來很不專業,小字型幾乎完全看不清楚。不過,這裡有幾個免費高品質的 Type1 (PostScript®) 字型可用,且能容易的在 Xorg 使用。例如,URW 字型集 (Times Roman®, Helvetica®, Palatino® 及其他)。 Freefont 字型集 (x11-fonts/freefonts) 包含了更多的字型,但其中大部分是給圖形軟體如 GIMP 所使用的字型,並不能完全作為螢幕字型使用。此外,Xorg 可以簡單的設定使用 TrueType® 字型。更多有關本主題的詳細資訊,請參考 X(7) 操作手冊或 節 5.5.2, “TrueType® 字型”

要從 Port 套件集安裝上述的 Type1 字型集可執行以下指令:

# cd /usr/ports/x11-fonts/urwfonts
# make install clean

同樣的安裝方式也適用 Freefont 或其他字型集。要讓 X 伺服器偵測到這些新安裝的字型,可加入適當的設定到 X 伺服器設定檔 (/etc/X11/xorg.conf),內容為:

FontPath "/usr/local/share/fonts/urwfonts/"

或者在 X session 的指令列執行:

% xset fp+ /usr/local/share/fonts/urwfonts
% xset fp rehash

這樣便可,但在 X session 關閉時將會失效,除非將該設定加入啟動檔 (一般的 startx session 可在 ~/.xinitrc 設定,若透過圖型化登入管理程式如 XDM 登入時則在 ~/.xsession 設定)。第三種方式是使用新 /usr/local/etc/fonts/local.conf,如 節 5.5.3, “反鋸齒字型” 的示範。

5.5.2. TrueType® 字型

Xorg 內建支援繪製 TrueType® 字型,目前有兩個模組可以支援這項功能。在本例中使用 freetype 模組,由於此模組與其他字型繪製後端較為一致。要開啟 freetype 模組只需要將下行加入到 /etc/X11/xorg.conf 中的 "Module" section。

Load  "freetype"

現在要建立一個儲存 TrueType® 字型的目錄 (例如,/usr/local/share/fonts/TrueType) 然後複製所有 TrueType® 字型到這個目錄。要注意 TrueType® 字型並無法直接取自 Apple® Mac®,Xorg 使用的字型必須為 UNIX®/MS-DOS®/Windows® 的格式。檔案複製到讓目錄之後,使用 mkfontdir 來建立 fonts.dir 來讓 X 字型繪製程式知道安裝了新的檔案。mkfontdir 可用套件的方式安裝:

# pkg install mkfontdir

然後在目錄中建立 X 字型檔的索引:

# cd /usr/local/share/fonts/TrueType
# mkfontdir

接著加入 TrueType® 目錄到字型路徑。這個動作與 節 5.5.1, “Type1 字型” 中所介紹的方式相同:

% xset fp+ /usr/local/share/fonts/TrueType
% xset fp rehash

或直接加入 FontPath 一行到 xorg.conf

現在 Gimp, Apache OpenOffice 以及其他 X 應用程式應可以辨識到已安裝的 TrueType® 字型。極小的字型 (以高解析度在網頁中顯示的文字) 與極大的字型 (在 StarOffice 中) 現在會看起來比較像樣了。

5.5.3. 反鋸齒字型

所有可在 /usr/local/share/fonts/~/.fonts/ 找到的 Xorg 字型均可在 Xft-aware 的應用程式使用反鋸齒的效果。大多最近的應用程式均為 Xft-aware 的,包括 KDE, GNOME 以及 Firefox

要控制那一些字型要做反鋸齒或設定反鋸齒的屬性,需建立 /usr/local/etc/fonts/local.conf 檔案 (若檔案存在則編輯)。在這個檔案中可以調整 Xft 字型系統的數項進階功能,本章節僅介紹部份簡單的項目,要取得進一步資訊,可參考 fonts-conf(5)

這個檔案必須使用 XML 格式,小心文字大小寫,且要確定所有標籤均有正常結尾。檔案的開頭使用常見的 XML 檔首,接著為 DOCTYPE 定義,然後是 <fontconfig> 標籤:

<?xml version="1.0"?>
      <!DOCTYPE fontconfig SYSTEM "fonts.dtd">
      <fontconfig>

如同前面所提到的,所有在 /usr/local/share/fonts/~/.fonts/ 的字型均已在 Xft-aware 的應用程式做反鋸齒效果,若您想要加入除了上兩者以外的目錄,可加入下行設定到 /usr/local/etc/fonts/local.conf:

<dir>/path/to/my/fonts</dir>

加入新字型及額外的新字型目錄之後,您應執行以下指令來重新建立字型快取:

# fc-cache -f

反鋸齒效果會讓文字的邊緣變模糊,這會讓非常小的文字更能閱讀且去除大型文字的 鋸齒,但套用在一般的文字可能會造成眼睛的疲勞。要排除小於 14 點的字型大小使用反鋸齒效果,可加入這些行:

        <match target="font">
	    <test name="size" compare="less">
		<double>14</double>
	    </test>
	    <edit name="antialias" mode="assign">
		<bool>false</bool>
	    </edit>
	</match>
	<match target="font">
	    <test name="pixelsize" compare="less" qual="any">
		<double>14</double>
	    </test>
	    <edit mode="assign" name="antialias">
		<bool>false</bool>
	    </edit>
	</match>

反鋸齒所產生的間距對於部份等寬字型並不適合,尤其是在使用 KDE 時會發生問題。可能的修正方式是強制字型的間距為 100,可加入以下行:

       <match target="pattern" name="family">
	   <test qual="any" name="family">
	       <string>fixed</string>
	   </test>
	   <edit name="family" mode="assign">
	       <string>mono</string>
	   </edit>
	</match>
	<match target="pattern" name="family">
	    <test qual="any" name="family">
		<string>console</string>
	    </test>
	    <edit name="family" mode="assign">
		<string>mono</string>
	    </edit>
	</match>

(這會設定等寬字型的其他常用名稱為 "mono"),然後加入:

         <match target="pattern" name="family">
	     <test qual="any" name="family">
		 <string>mono</string>
	     </test>
	     <edit name="spacing" mode="assign">
		 <int>100</int>
	     </edit>
	 </match>      

部份字型,如 Helvetica,在使用反鋸齒時可能會發生問題,通常會呈現像垂直切成兩半的字型,最差還可能會導致應用程式當掉。要避免這個問題,可考慮加入以下設定到 local.conf:

         <match target="pattern" name="family">
	     <test qual="any" name="family">
		 <string>Helvetica</string>
	     </test>
	     <edit name="family" mode="assign">
		 <string>sans-serif</string>
	     </edit>
	 </match>        

編輯 local.conf 完之後,請確認有使用 </fontconfig> 標籤結尾,若沒使用會讓您的更改直接被忽略。

最後,使用者可以透過個人的 .fonts.conf 檔案來加入自己的設定。要加入個人設定,每位使用者只需簡單的建立 ~/.fonts.conf,這個檔案也同樣需要為 XML 格式。

最後一點: 若有使用 LCD 螢幕,可能會想要使用子像素取樣 (Sub-pixel sampling),這基本上會分開處理 (水平分隔) 紅、綠、藍色彩組成來提高垂直解析度,結果可能是無法預料的。要開啟這個功能,加入下行到 local.conf 的任一處:

<match target="font">
	     <test qual="all" name="rgba">
		 <const>unknown</const>
	     </test>
	     <edit name="rgba" mode="assign">
		 <const>rgb</const>
	     </edit>
	 </match>

注意:

依據不同的顯示器類型,rgb 可能會需要更改為 bgr, vrgbvbgr: 可實驗看看然後看那一個效果最好。

5.6. X 顯示管理程式

Contributed by Seth Kingsley.

Xorg 提供了 X 顯示管理程式 (X Display Manager, XDM),可用來做登入階段的管理。XDM 提供了一個圖型化的介面來選擇要連結的顯示伺服器以及輸入認証資訊 (登入與密碼)。

本節將示範如何設定 FreeBSD 的 X 顯示管理程式。部份桌面環境會提供自己的圖型化登入管理程式,請參考 節 5.7.1, “GNOME” 取得如何設定 GNOME 顯示管理程式 (GNOME Display Manager) 的操作方式以及 節 5.7.2, “KDE” 取得如何設定 KDE 顯示管理程式 (KDE Display Manager) 的操作方式。

5.6.1. 設定 XDM

要安裝 XDM 可使用 x11/xdm 套件或 Port。安裝完成之後,可設定 XDM 在開機時執行,只需編輯 /etc/ttys 中的此項目:

ttyv8   "/usr/local/bin/xdm -nodaemon"  xterm   off secure

更改關 (off) 為開 (on) 然後儲存編輯。在此項目中的 ttyv8 代表 XDM 會在第 9 個虛擬終端機執行。

XDM 的設定目錄位於 /usr/local/lib/X11/xdm。此目錄中包含數個可用來更改 XDM 行為與外觀的檔案以及在 XDM 執行時用來設定桌面的一些 Script 及程式,表格 5.1, “XDM 設定檔” 摘要了每個檔案的功能。這些檔案正確的語法與用法在 xdm(1) 有說明。

表格 5.1. XDM 設定檔
檔案說明
Xaccess連線到 XDM 所需的通訊協定稱做 X 顯示管理程式連線通訊協定 (X Display Manager Connection Protocol, XDMCP),此檔案為客戶端認証規則,用來控制來自遠端機器的 XDMCP 連線。預設此檔案並不允許任何遠端的客戶端連線。
Xresources此檔案控制 XDM 顯示選擇器及登入畫面的外觀。預設的設定簡單的矩形登入視窗,上方用較大的字型顯示機器的主機名稱,並在下方顯示 Login:Password: 提示。此檔案的格式與 Xorg 說明文件中說明的 app-defaults 檔相同。
Xservers登入選擇時在選擇器上要提供的本地及遠端顯示清單。
Xsession預設的登入階段 Script,使用者登入之後由 XDM 執行。一般每一位使用者都會有自訂的階段 Script 在 ~/.xsession 來覆蓋此 Script 的設定。
Xsetup_*用來在顯示選擇器與登入介面之前自動執行應用程式的 Script。每一個顯示各有一個 Script,名稱為 Xsetup_*,其中 * 為本地顯示編號。正常情況這些 Script 會在背景執行一兩個程式,例如 xconsole
xdm-config用來設定所有在此機器上執行的顯示的全域設定檔。
xdm-errors內含由伺服器程式產生的錯誤訊息,若 XDM 嘗試啟動的顯示沒有回應,可查看此檔案來取得錯誤訊息。以登入階段為基礎,這些訊息也同樣會寫入至使用者的 ~/.xsession-errors
xdm-pidXDM 的執行程序 ID

5.6.2. 設定遠端存取

預設只有同系統的使用者可以使用 XDM 登入。要開啟讓其他系統的使用者可連線到顯示伺服器,需編輯存取控制規則及開啟連線傾聽程式。

要設定 XDM 傾聽作何遠端的連線,在 /usr/local/lib/X11/xdm/xdm-config 中的 DisplayManager.requestPort 行前加上 ! 來註解該行:

! SECURITY: do not listen for XDMCP or Chooser requests
! Comment out this line if you want to manage X terminals with xdm
DisplayManager.requestPort:     0

儲存編輯並重新啟動 XDM,要限制遠端存取,請看 /usr/local/lib/X11/xdm/Xaccess 中的範例項目,並參考 xdm(1) 取得進一步資訊。

5.7. 桌面環境

Contributed by Valentino Vaschetto.

本節將介紹如何在 FreeBSD 系統安裝三種熱門的桌面環境。一套桌面環境的範圍可從簡單的視窗管理程式到完整的桌面應用程式集。有上百套的桌面環境可在 Port 套件集的 x11-wm 分類取得。

5.7.1. GNOME

GNOME 是一個擁有友善使用者介面的的桌面環境,它包括用於啟動應用程式和顯示狀態的面板、一系列工具與應用程序及一套可讓應用程式更容易進行合作、相互一致的協定。更多有關 FreeBSD GNOME 的訊息可在http://www.FreeBSD.org/gnome 取得,該網站包含了有關在 FreeBSD 安裝、設定和管理 GNOME 的額外文件。

這套桌面環境可以從套件安裝:

# pkg install gnome3

也可使用以下指令從 Port 編譯 GNOMEGNOME 是一套大型的應用程式,即使在速度較快的電腦上,也會需要花費一些時間編譯。

# cd /usr/ports/x11/gnome3
# make install clean

GNOME 需要掛載 /proc。加入下行到 /etc/fstab 讓系統啟動時會自動掛載這個檔案系統。

proc           /proc       procfs  rw  0   0

GNOME 使用了 D-Bus 以及 HAL 的 Message bus 與 Hardware abstraction。這兩個應用程式會隨著 GNOME 的相依一併自動安裝,但需要在 /etc/rc.conf 開啟,這樣在系統開機時才會啟動:

dbus_enable="YES"
hald_enable="YES"

安裝完之後,需設定讓 Xorg 啟動 GNOME。最簡單的方法是開啟 GNOME Display Manager, GDM,該程式已做為 GNOME 套件或 Port 的一部份安裝了,可加入下行到 /etc/rc.conf 來開啟:

gdm_enable="YES"

通常也會需要啟動所有的 GNOME 服務,可加入下行到 /etc/rc.conf:

gnome_enable="YES"

GDM 則會在系統開機時自動啟動。

第二種啟動 GNOME 的方法是在設定完 ~/.xinitrc 後在指令列輸入 startx。若這個檔案已經存在,替換啟動目前視窗管理程式的那一行,改為啟動 /usr/local/bin/gnome-session。若檔案不存在,則使用以下指令建立一個:

% echo "exec /usr/local/bin/gnome-session" > ~/.xinitrc

第三種方法是使用 XDM 做為顯示管理程式,在這個方法需要建立一個可執行的 ~/.xsession:

% echo "#!/bin/sh" > ~/.xsession
% echo "exec /usr/local/bin/gnome-session" >> ~/.xsession
% chmod +x ~/.xsession

5.7.2. KDE

KDE 是另一套易於使用的桌面環境。這個桌面環境提供了一致外觀的應用程式、標準化的選單和工具列、組合鍵、配色方案、國際化與集中、對話框導向的桌面設定。更多有關 KDE 可在 http://www.kde.org/ 取得。要取得 FreeBSD 特定的資訊,則可參考 http://freebsd.kde.org

要安裝 KDE 套件,請輸入:

# pkg install x11/kde4

或者要使用 KDE Port 編譯,可使用以下指令,採用 Port 方式安裝會有選單可以選擇要安裝的元件。KDE 是一個大型的應用程式,即使在較快的電腦上仍需要花費一段時間來編譯。

# cd /usr/ports/x11/kde4
# make install clean

KDE 需要掛載 /proc。加入下行到 /etc/fstab 讓系統啟動時會自動掛載這個檔案系統:

proc           /proc       procfs  rw  0   0

KDE 使用了 D-Bus 以及 HAL 的 Message bus 與 Hardware abstraction。這兩個應用程式會隨著 KDE 的相依一併自動安裝,但需要在 /etc/rc.conf 開啟,這樣在系統開機時才會啟動:

dbus_enable="YES"
hald_enable="YES"

KDE 的安裝包含了 KDE Display Manager, KDM,要開啟這個顯示管理程式,需加入下行到 /etc/rc.conf:

kdm4_enable="YES"

第二種執行 KDE 的方法是在在指令列輸入 startx。要採用這個方式,需要加入下行到 ~/.xinitrc:

exec /usr/local/bin/startkde

第三種啟動 KDE 的方式是透過 XDM,要使用這個方法需要建立一個可執行的 ~/.xsession 如下:

% echo "#!/bin/sh" > ~/.xsession
% echo "exec /usr/local/bin/startkde" >> ~/.xsession
% chmod +x ~/.xsession

啟動 KDE 之後,請參考內建的說明系統來取得更多有關如何使用各種選單及應用程式的資訊。

5.7.3. Xfce

Xfce 是以 GNOME 使用的 GTK +工具包做為基礎所開發的桌面環境,但是它更輕巧且提供了一種簡單、高效、易於使用的桌面。它可完全自訂設定、附有選單、Applet 及應用程式啟動器的主面板、提供檔案管理程式和音效管理程式並且可設定主題。由於它是快速、輕巧、高效的桌面環境,因此它非常適合有記憶體限制的較舊或較慢機器。更多有關 Xfce 的資訊可至 http://www.xfce.org 取得。

要安裝 Xfce 套件:

# pkg install xfce

或者使用 Port 編譯:

# cd /usr/ports/x11-wm/xfce4
# make install clean

不像 GNOMEKDEXfce 並沒有自己的登入管理程式,要由指令列啟動 Xfce 需輸入 startx,在這之前需先加入其項目到 ~/.xinitrc:

% echo "exec /usr/local/bin/startxfce4 --with-ck-launch" > ~/.xinitrc

另一種方式是使用 XDM,要設定這個方式需建立一個可執行的 ~/.xsession:

% echo "#!/bin/sh" > ~/.xsession
% echo "exec /usr/local/bin/startxfce4 --with-ck-launch" >> ~/.xsession
% chmod +x ~/.xsession

5.8. 安裝 Compiz Fusion

要令使用桌面電腦更令人愉快的方法是用炫麗的 3D 效果。

安裝 Compiz Fusion 套件非常簡單,但設定該套件需要一些未在 Port 說明文件中說明的步驟。

5.8.1. 設定 FreeBSD nVidia 驅動程式

桌面特效需要使用相當程度的顯示卡,對於以 nVidia 為基礎的顯示卡,需要使用專用的驅動程序來取得較佳的性能。其他顯示卡的使用可以跳過這一節,並繼續 xorg.conf 設定。

要知道需要那一種 nVidia 驅動程式可以查看 FAQ 中與此主題相關的問題

知道您的顯示卡要使用那種驅動程式才是正確的之後,接下來的安裝程序跟安裝其他套件一樣簡單。

例如,要安裝最新的驅動程式:

# pkg install x11/nvidia-driver

驅動程式會建立一個需要在系統啟動時載入的核心模組,加入下行到 /boot/loader.conf:

nvidia_load="YES"

注意:

要立即載入核心模組到執行中的核心可以下 kldload nvidia 指令,但是需要注意,若不是在開機時載入,某些 Xorg 版本會無法正常運作。因此編輯完 /boot/loader.conf 之後建議要重新開機。

核心模組載入之後,您只需要更改 xorg.conf 的其中一行來開啟專用的驅動程式:

找到 /etc/X11/xorg.conf 中的下行:

Driver      "nv"

然後更改該行為:

Driver      "nvidia"

如往常般啟動 GUI,您應該會看到 nVidia 的啟動畫面,其他東西應如往常般運作。

5.8.2. 設定 xorg.conf 來啟動桌面特效

要開啟 Compiz Fusion 需要修改 /etc/X11/xorg.conf:

加入以下 Section 來開啟合成特效:

Section "Extensions"
    Option         "Composite" "Enable"
EndSection

找到 Screen section,長的應該如下所示:

Section "Screen"
    Identifier     "Screen0"
    Device         "Card0"
    Monitor        "Monitor0"
    ...

然後加入以下兩行 (在Monitor 之後):

DefaultDepth    24
Option         "AddARGBGLXVisuals" "True"

找到您欲使用的螢幕解析度所在的 Subsection,例如,您想要使用 1280x1024,則找到如下所示的 Section。若想要使用的解析度不在任何 Subsection 之中,您可以手動加入對應的項目:

SubSection     "Display"
    Viewport    0 0
    Modes      "1280x1024"
EndSubSection

桌面合成需要 24 bit 的色彩深度,更改上述 Subsection 為:

SubSection     "Display"
    Viewport    0 0
    Depth       24
    Modes      "1280x1024"
EndSubSection

最後確認在 Module section 中已經載入 glxextmod 模組:

Section "Module"
    Load           "extmod"
    Load           "glx"
    ...

前面所述的動作可以執行 x11/nvidia-xconfig 來自動完成 (使用 root) :

# nvidia-xconfig --add-argb-glx-visuals
# nvidia-xconfig --composite
# nvidia-xconfig --depth=24

5.8.3. 安裝與設定 Compiz Fusion

安裝 Compiz Fusion 如同安裝其他套件一樣簡單:

# pkg install x11-wm/compiz-fusion

安裝完成之後,開啟您的圖型化桌面,然後在終端機的畫面輸入以下指令 (使用一般使用者):

% compiz --replace --sm-disable --ignore-desktop-hints ccp &
% emerald --replace &

由於您的視窗管理程式 (例如: Metacity,若您使用 GNOME) 會被替換成 Compiz Fusion,您的螢幕會閃爍幾秒。而 Emerald 會處理視窗的裝飾 (例如: 關閉、最小化、最大化按鈕、標題列及其他相關)。

您或許可以將這些指令改寫成較小的 Script 然後在啟動時自動執行 (加到 GNOME 桌面的 Sessions 中):

#! /bin/sh
compiz --replace --sm-disable --ignore-desktop-hints ccp &
emerald --replace &

儲存這個 Script 到您的家目錄所在位置,例如 start-compiz,然後讓該檔案可以執行:

% chmod +x ~/start-compiz

接著使用 GUI 將該檔案加入啟動程式 Startup Programs (位於 GNOME 桌面的系統 System, 偏好設定 Preferences, 工作階段 Sessions)。

要選擇所想使用的特效與相關設定,可執行 (一樣使用一般使用者) Compiz Config 設定管理程式 Compiz Config Settings Manager:

% ccsm

注意:

GNOME 中,也可在系統 System, 偏好設定 Preferences 選單中找到。

若您在編譯時選擇了 gconf support,您便可使用 gconf-editorapps/compiz 下查看設定。

5.9. 疑難排解

若滑鼠無法使用,您將需要做第一次設定方可繼續。在最近的 Xorg 版本,使用自動偵測裝置會忽略在 xorg.conf 中的 InputDevice section。要採用舊的方式,需在此檔案加入下行到 ServerLayoutServerFlags section:

Option "AutoAddDevices" "false"

輸入裝置便可如先前版本一樣設定,連同其他所需的選項 (如: 切換鍵盤配置)。

注意:

如同前面有說明過,hald Daemon 預設會自動偵測您的鍵盤,因此您的鍵盤配置或型號可能不正確,桌面環境如 GNOME, KDEXfce 會提供設定鍵盤的工具。即使如此,還是有可能透過 setxkbmap(1) 工具或 hald 的設定規則的協助來直接設定鍵盤屬性。

舉例來說,若有人想要使用 PC 102 鍵的鍵盤,採用法語 (French) 配置,我們便需要建立一個給 hald 的鍵盤設定檔,名稱為 x11-input.fdi,然後儲存到 /usr/local/etc/hal/fdi/policy 目錄。這個檔案中應要有以下幾行:

<?xml version="1.0" encoding="iso-8859-1"?>
<deviceinfo version="0.2">
  <device>
    <match key="info.capabilities" contains="input.keyboard">
	  <merge key="input.x11_options.XkbModel" type="string">pc102</merge>
	  <merge key="input.x11_options.XkbLayout" type="string">fr</merge>
    </match>
  </device>
</deviceinfo>

若這個檔案已經存在,只需要複製並貼上您的檔案中有關鍵盤設定的那幾行。

您會需要重新啟動您的機器來讓 hald 讀取這個檔案。

也是可以從 X 終端機或 Script 下指令來做同樣的設定:

% setxkbmap -model pc102 -layout fr

/usr/local/share/X11/xkb/rules/base.lst 中列出了各種可用的鍵盤、配置與設定。

現在可以開始調整 xorg.conf.new 設定檔,在文字編輯器如 emacs(1)ee(1) 開啟該設定檔。若顯示器是不支援自動偵測同步頻率 (Sync frequency) 的舊或特殊的型號,同步頻率的設定可以手動加到 xorg.conf.new"Monitor" section:

Section "Monitor"
	Identifier   "Monitor0"
	VendorName   "Monitor Vendor"
	ModelName    "Monitor Model"
	HorizSync    30-107
	VertRefresh  48-120
EndSection

多數顯示器都支援自動偵測同步頻率,並不需要手動設定這些數值。對於那些不支援自動偵測的顯示器,請輸入由製造商提供的數值來避免損壞顯示器。

X 允許在支援的顯示器使用 DPMS (Energy Star) 功能,xset(1) 程式可以控制逾時並可強制待機 (Standby)、暫停 (Suspend) 或關閉 (Off) 模式。若您想要為您的顯示器開啟 DPMS 功能,您需要加入下行到顯示器 (Monitor) 的 Section:

Option       "DPMS"

在編輯器還未關閉 xorg.conf.new 設定檔前,選擇想要使用的預設解析度及色彩深度。這些項目可在 "Screen" section 定義:

Section "Screen"
	Identifier "Screen0"
	Device     "Card0"
	Monitor    "Monitor0"
	DefaultDepth 24
	SubSection "Display"
		Viewport  0 0
		Depth     24
		Modes     "1024x768"
	EndSubSection
EndSection

DefaultDepth 關鍵字代表預設執行要使用的色彩深度,這個設定可以被 Xorg(1) 的指令列參數 -depth 覆蓋。Modes 關鍵字代表執行要使用的解析度,注意,只有 VESA 標準模式才支援目標系統的繪圖硬體來定義解析度。在上述的例子中,預設使用的色彩深度為每像素 24 bit,這個色彩深度可用的解析度為 1024 x 768 像素。

最後,儲存設定檔並使用測試模式來測試上述的設定。

注意:

有一個工具可以協助您診斷問題,那就是 Xorg 記錄檔。該記錄檔中記錄了 Xorg 連接的每個裝置的資訊。Xorg 記錄檔名稱的格式為 /var/log/Xorg.0.log,確切的記錄檔名會可能從 Xorg.0.logXorg.8.log 以此類推。

若一且運作正常,設定檔需要安裝到 Xorg(1) 會尋找的常用設定檔位置,通常是 /etc/X11/xorg.conf/usr/local/etc/X11/xorg.conf

# cp xorg.conf.new /etc/X11/xorg.conf

現在已經完成了 Xorg 的設定程序。Xorg 現在可以使用 startx(1) 工具啟動。Xorg 伺服器也可以使用 xdm(1) 來啟動。

5.9.1. 設定 Intel® i810 繪圖晶片組

要設定 Intel® i810 整合晶片組需要使用 agpgart AGP 程式介面來控制 Xorg 驅動該顯示卡。請參考 agp(4) 驅動程式操作手冊來取得更多詳細資訊。

這也可讓您可以設定任何其他繪圖卡的硬體。注意,在未編譯 agp(4) 到核心的系統,並無法使用 kldload(8) 來載入該模組,因此驅動程式必須在開機時便在核心啟動,所以需要透過編譯或使用 /boot/loader.conf 來載入。

5.9.2. 加入寬螢幕平板顯示器到設定檔

此章節會需要有一些進階的設定知識,若嘗試使用上述的標準設定工具仍無法產生可運作的設定,在記錄檔中應有足夠的資訊可運用來讓顯示卡運作。在此會需要使用文字編輯器。

目前使用寬螢幕 (WSXGA, WSXGA+, WUXGA, WXGA, WXGA+, et.al.) 格式支援的 16:10 及 10:9 格式或其他的寬高比可會有問題。例如一些 16:10 寬高比常見的螢幕解析度:

  • 2560x1600

  • 1920x1200

  • 1680x1050

  • 1440x900

  • 1280x800

在某些時候,可以簡單的將這些要使用的解析度以 Mode 加入到 Section "Screen":

Section "Screen"
Identifier "Screen0"
Device     "Card0"
Monitor    "Monitor0"
DefaultDepth 24
SubSection "Display"
	Viewport  0 0
	Depth     24
	Modes     "1680x1050"
EndSubSection
EndSection

Xorg 能夠從寬螢幕設定取得解析度資訊 (透過 I2C/DDC),因此能夠知道螢幕能處理的頻率及解析度。

若驅動程式中不存在那些螢幕能處理的 ModeLines,則需要給 Xorg 一點提示。透過 /var/log/Xorg.0.log 可以取得足夠的資訊來手動建立可運作的 ModeLine。只需要在記錄檔中找到類似以下的訊息:

(II) MGA(0): Supported additional Video Mode:
(II) MGA(0): clock: 146.2 MHz   Image Size:  433 x 271 mm
(II) MGA(0): h_active: 1680  h_sync: 1784  h_sync_end 1960 h_blank_end 2240 h_border: 0
(II) MGA(0): v_active: 1050  v_sync: 1053  v_sync_end 1059 v_blanking: 1089 v_border: 0
(II) MGA(0): Ranges: V min: 48  V max: 85 Hz, H min: 30  H max: 94 kHz, PixClock max 170 MHz

這些資訊稱作 EDID 資訊,使用 EDIT 資訊建立 ModeLine 只需要將數據使用正確的順序放入:

ModeLine <name> <clock> <4 horiz. timings> <4 vert. timings>

將資訊放入之後,本例中 Section "Monitor" 中的 ModeLine 會看起來像這樣:

Section "Monitor"
Identifier      "Monitor1"
VendorName      "Bigname"
ModelName       "BestModel"
ModeLine        "1680x1050" 146.2 1680 1784 1960 2240 1050 1053 1059 1089
Option          "DPMS"
EndSection

便完成編輯的步驟,接著需要在您的寬螢幕顯示器啟動 X。

5.9.3. Compiz Fusion 疑難排解

5.9.3.1. 我已經安裝了 Compiz Fusion,但在執行了您所提到的指令後,我的視窗的標題列與按鈕便消失了。是那裡有問題?
5.9.3.2. 當我執行指令來啟動 Compiz Fusion,X 伺服器便當掉了,然後我又返回 Console。是那裡有問題?

5.9.3.1.

我已經安裝了 Compiz Fusion,但在執行了您所提到的指令後,我的視窗的標題列與按鈕便消失了。是那裡有問題?

您可能忘記在 /etc/X11/xorg.conf 中的設定。請重新檢查這個檔案,特別是 DefaultDepthAddARGBGLXVisuals 指令項。

5.9.3.2.

當我執行指令來啟動 Compiz Fusion,X 伺服器便當掉了,然後我又返回 Console。是那裡有問題?

若您檢查 /var/log/Xorg.0.log,您可能可以找到當 X 啟動時所發生的錯誤訊息。最常發生的錯誤會是:

(EE) NVIDIA(0):     Failed to initialize the GLX module; please check in your X
(EE) NVIDIA(0):     log file that the GLX module has been loaded in your X
(EE) NVIDIA(0):     server, and that the module is the NVIDIA GLX module.  If
(EE) NVIDIA(0):     you continue to encounter problems, Please try
(EE) NVIDIA(0):     reinstalling the NVIDIA driver.

會發生這個情形通常是因為您升級了 Xorg,您需要重新安裝 x11/nvidia-driver 套件來重新編譯 glx。

部 II. 一般作業

既然基礎的部分已經提過了,接下來的這個部分將會討論一些常會用到的 FreeBSD 的特色,這些章節包括:

  • 介紹給您常見且實用的桌面應用軟體:瀏覽器、辦工工具、文件閱覽程式等。

  • 介紹給您眾多 FreeBSD 上可用的多媒體工具。

  • 解釋如何編譯量身訂做的 FreeBSD 核心以增加額外系統功能的流程。

  • 詳細描述列印系統,包含桌上型印表機及網路印表機的設定。

  • 展示給您看如何在您的 FreeBSD 系統中執行 Linux 應用軟體。

這些章節中有些需要您預先閱讀些相關文件,在各章節開頭的概要內會提及。

章 6. 桌面應用程式

6.1. 概述

隨著 FreeBSD 優越的效能及穩定性越來越熱門,它同時適合作為每日使用的桌面系統。FreeBSD 套件或 Port 有超過 24,000 個可用的應用程式,可以簡單的建立一個自訂的桌面環境來執行各種不同的桌面應用程式。本章將示範如何安裝數個桌面應用程式,包含網頁瀏覽器、辦工軟體、文件閱覽程式以及財務軟體。

注意:

比起重頭設定,更偏好安裝預先編譯好桌面環境的 FreeBSD 版本的使用者可參考 pcbsd.org 網站

在閱讀這章之前,你必須了解如何:

要取得有關如何設定多媒體環境的資訊,請參考 章 7, 多媒體

6.2. 瀏覽器

在 FreeBSD 中並未預先安裝好網頁瀏覽器。 但在 Port 套件集中的 www 分類中有許多瀏覽器可以採 Binary 套件安裝或自 Port 套件集編譯的方式安裝。

KDEGNOME 桌面環境都有提供自有的 HTML 瀏覽器。請參考 節 5.7, “桌面環境” 來了解更多有關如何設定完整桌面環境的資訊。

有一些輕量化的瀏覽器可使用,包含 www/dillo2, www/links 以及 www/w3m

本章節將示範如何安裝下列常見的網頁瀏覽器並說明該應用程式是否需要用到大量資源、花費大量時間自 Port 編譯或何主要的相依套件。

應用程式名稱所需資源自 Port 安裝時間說明
Firefox有 FreeBSD 、 Linux® 及在地化版本
Opera有 FreeBSD 、 Linux® 版本
Konqueror需要 KDE 程式庫
Chromium需要 Gtk+ 程式庫

6.2.1. Firefox

Firefox 是一套已完整植到 FreeBSD 的開放源始碼瀏覽器,它具備符合 HTML 標準的顯示引擎、頁籤瀏覽、彈出視窗封鎖、擴充套件、強化安全性及其他更多功能。Firefox 的基礎使用了 Mozilla 的程式庫。

要安裝最新釋出版本的 Firefox 套件可輸入:

# pkg install firefox

要安裝延長支援發佈 (Extended Support Release, ESR) 版本的 Firefox,可使用:

# pkg install firefox-esr

在地化的版本可在 www/firefox-i18nwww/firefox-esr-i18n 取得。

使用 Port 套件地可以用原始碼編譯成您想要的 Firefox 版本。此範例編譯 www/firefox,其中 firefox 可替換為 ESR 或在地化版本來安裝。

# cd /usr/ports/www/firefox
# make install clean

6.2.1.1. Firefox 與 Java™ 附加元件

安裝 Firefox 並不包含 Java™ 支援,雖然如此 java/icedtea-web 提供了免費的網頁瀏覽器附加元件來執行 Java applet,此附加元件可以用 Binary 套件安裝或者自 Port 編譯:

# cd /usr/ports/java/icedtea-web
# make install clean

編譯 Port 時使用預設設定選項。

安裝完成時,啟動 firefox,在網址列輸入 about:plugins 並按 Enter 鍵。 會出現一個頁面列出已安裝的附加元件。 Java 附加元件應該會列在其中。

If the browser is unable to find the plugin, each user will have to run the following command and relaunch the browser:

% ln -s /usr/local/lib/IcedTeaPlugin.so \
  $HOME/.mozilla/plugins/

6.2.1.2. Firefox 與 Adobe® Flash® 附加元件

FreeBSD 並沒有原生的 Adobe® Flash® 附加原件。雖然如此,仍可以使用軟體包裝程式來執行 Linux® 版本 的附加元件。該包裝程式也提供其他瀏覽器附加元件的支援,如 RealPlayer®。

要安裝並開啟此附加元件,可執行以下步驟:

  1. 自 Port 安裝 www/nspluginwrapper ,受到授權條款的限制,該套件無 Binary 版本。此 Port 需安裝 emulators/linux_base-c6

  2. 自 Port 安裝 www/linux-c6-flashplugin11 ,受到授權條款的限制,該套件無 Binary 版本。

  3. 第一次使用附加元件前,每位使用者需要先執行:

    % nspluginwrapper -v -a -i

    當附加元件 Port 完成更新並且重新安裝後,每位使用者需要執行:

    % nspluginwrapper -v -a -u

    開啟瀏覽器並在網址列輸入 about:plugins 並按 Enter 鍵,目前可用的附加元件清單中應會顯示該附加元件。

6.2.1.3. Firefox 與 Swfdec Flash® 附加元件

Swfdec is a decoder and renderer for Flash® animations. Swfdec-Mozilla is a plugin for Firefox browsers that uses the Swfdec library for playing SWF files.

要安裝套件可:

# pkg install swfdec-plugin

If the package is not available, compile and install it from the Ports Collection:

# cd /usr/ports/www/swfdec-plugin
# make install clean

Restart the browser to activate this plugin.

6.2.2. Opera

Opera 是個具備完整功能、符合標準且輕量、執行速度快的瀏覽器。 它同時也具備了內建的郵件、新聞閱讀器、IRC 客戶端、RSS/Atom 來源閱讀器等。 可用的版本有兩種原生的 FreeBSD 版本及 Linux® 模擬模式下執行的版本。

以下指令可安裝 FreeBSD Binary 套件版本的 Opera,替換 operalinux-opera 則可改安裝 Linux® 版本。

# pkg install opera

或者,可安裝 Port 套件集中的版本,以下範例會編譯原生的版本。

# cd /usr/ports/www/opera
# make install clean

要安裝 Linux® 則替換 operalinux-opera

要安裝 Adobe® Flash® 附加元件,需先編譯 www/linux-c6-flashplugin11 Port,因受到授權條款限制無法事先做為 Binary 套件。然後安裝 www/opera-linuxplugins。以下範例示範編譯 Port 中的這兩個應用程式。

# cd /usr/ports/www/linux-c6-flashplugin11
# make install clean
# cd /usr/ports/www/opera-linuxplugins
# make install clean

安裝完成後,開啟瀏覽器檢查附加元件是否存在,在網址列輸入 opera:plugins 並按下 Enter 鍵,便會有清單顯示目前可用的附加元件。

若要安裝 Java 附加元件請依照 節 6.2.1.1, “Firefox 與 Java™ 附加元件” 中的指示。

6.2.3. Konqueror

Konqueror 不只是個網頁瀏覽器, 它同時也是檔案管理器和多媒體瀏覽器。它包含在 x11/kde4-baseapps 套件或 Port 中。

Konqueror 使用支援 WebKit 以及它自有的 KTHML。WebKit 是一套被許多現代瀏覽器所使用的繪圖引擎,包含 Chromium。要在 FreeBSD 的 Konqueror 使用 WebKit 需安裝 www/kwebkitpart 套件或 Port。此範例示範使用 Port 編譯:

# cd /usr/ports/www/kwebkitpart
# make install clean

要啟動 Konqueror 中的 WebKit 點選 SettingsConfigure Konqueror。在 General 設定頁面內點選 Default web browser engine 旁的下拉示選單並變更 KHTMLWebKit

Konqueror 也支援 Flash®如何Konqueror 上安裝 Flash® 的說明可參考 http://freebsd.kde.org/howtos/konqueror-flash.php

6.2.4. Chromium

Chromium is an open source browser project that aims to build a safer, faster, and more stable web browsing experience. Chromium features tabbed browsing, popup blocking, extensions, and much more. Chromium is the open source project upon which the Google Chrome web browser is based.

Chromium can be installed as a package by typing:

# pkg install chromium

Alternatively, Chromium can be compiled from source using the Ports Collection:

# cd /usr/ports/www/chromium
# make install clean

注意:

The executable for Chromium is /usr/local/bin/chrome, not /usr/local/bin/chromium.

6.2.4.1. Chromium 與 Java™ 附加元件

The installation of Chromium does not include Java™ support. To install Java™ plugin support, follow the instructions in 節 6.2.1.1, “Firefox 與 Java™ 附加元件”.

Once Java™ support is installed, start Chromium and enter about:plugins in the address bar. IcedTea-Web should be listed as one of the installed plugins.

If Chromium does not display the IcedTea-Web plugin, run the following commands and restart the web browser:

# mkdir -p /usr/local/share/chromium/plugins
# ln -s /usr/local/lib/IcedTeaPlugin.so \
  /usr/local/share/chromium/plugins/

6.2.4.2. Chromium 與 Adobe® Flash® 附加元件

Configuring Chromium and Adobe® Flash® is similar to the instructions in 節 6.2.1.2, “Firefox 與 Adobe® Flash® 附加元件”. No additional configuration should be necessary, since Chromium is able to use some plugins from other browsers.

6.3. 辦工工具

當開始進行辦公,新的使用者通常會去找好用的辦公室軟體或是好上手的文件處理程式。 雖然有些 桌面環境 像是 KDE 已經提供了辦公軟體組合的套件,FreeBSD 預設未提供任何辦工工具。 不論是否有安裝視窗管理程式,FreeBSD 可安裝多套辦公軟體以及圖型化文件處理程式。

本章節元範如何安裝以下熱門的辦工軟體以及說明該應用程式所需的資源、自 Port 編譯的時間或者是否有其他主要相依套件。

應用程式名稱所需資源自 Port 安裝時間主要相依套件
CalligraKDE
AbiWordGtk+GNOME
The GimpGtk+
Apache OpenOffice非常多JDKMozilla
LibreOffice有點多非常多Gtk+KDE/ GNOMEJDK

6.3.1. Calligra

The KDE desktop environment includes an office suite which can be installed separately from KDE. Calligra includes standard components that can be found in other office suites. Words is the word processor, Sheets is the spreadsheet program, Stage manages slide presentations, and Karbon is used to draw graphical documents.

In FreeBSD, editors/calligra can be installed as a package or a port. To install the package:

# pkg install calligra

If the package is not available, use the Ports Collection instead:

# cd /usr/ports/editors/calligra
# make install clean

6.3.2. AbiWord

AbiWord 是一個免費的文件處理軟體,外觀和感覺都近似於 Microsoft® Word。 它非常快速,包含了許多功能而且非常容易上手。

AbiWord 可以輸入或輸出許多檔案格式, 包括一些有專用的格式,例如 Microsoft® .rtf 格式。

要安裝 AbiWord Binary 套件,可使用下列指令:

# pkg install abiword

若沒有 Binary 套件版本,也可以從 Port 套件集中編譯安裝:

# cd /usr/ports/editors/abiword
# make install clean

6.3.3. The GIMP

對於影像的編輯及修改來說,The GIMP 是非常精緻的影像處理軟體。 它可以當作簡單的繪圖軟體或是高品質的相片處理軟體。 它支援為數眾多的外掛程式及指令稿 (script-fu) 介面。 The GIMP 可以讀寫許多檔案格式。 它也支援掃描器和手寫板。

要安裝套件可:

# pkg install gimp

或使用 Port 套件集安裝:

# cd /usr/ports/graphics/gimp
# make install clean

在 Port 套件集的 graphics 分類 (freebsd.org/ports/graphics.html) 下也包含了許多 GIMP 相關的附加元件,說明檔及使用手冊。

6.3.4. Apache OpenOffice

Apache OpenOffice 是開放原始碼的辦工室軟體,由 Apache Software Foundation's Incubator 底下的團隊所開發。 它包含了所有完整的辦公軟體組合: 文字處理器、試算表、簡報軟體還有繪圖軟體。 除了它的使用者介面非常類似其他的辦公軟體, 他還能夠輸入和輸出許多熱門的檔案格式。 它也包含了不同語言的使用者介面、拼字檢查和字典。

Apache OpenOffice 的文字處理器使用原生的 XML 檔案格式來增加移植性及彈性。 試算表程式支援巨集 (Macro) 功能而且能夠使用外來的資料庫介面。 Apache OpenOffice 已經十分穩定, 並且能夠在 Windows®, Solaris™, Linux®, FreeBSD 及 Mac OS® X 等作業系統上面執行。 想知道更多關於 Apache OpenOffice 的資訊可以在 openoffice.org 網頁上查詢。在 FreeBSD 特定的資訊可參考 porting.openoffice.org/freebsd/

要安裝 Apache OpenOffice 套件:

# pkg install apache-openoffice

當套件安裝完成之後,只要輸入下面的指令就能執行 Apache OpenOffice

% openoffice-X.Y.Z

其中 X.Y.Z 是已安裝的 Apache OpenOffice 的版本編號。第一次執行 Apache OpenOffice 會詢問一些問題且會在使用者的家目錄建立一個 .openoffice.org 資料夾。

若無法由套件取得想要的 Apache OpenOffice,仍可選擇從 Port 編譯。 不過必須注意:編譯的過程會需要大量的磁碟空間與時間:

# cd /usr/ports/editors/openoffice-4
# make install clean

注意:

如果想要編譯在地化的版本,將前面的指令替換成為:

# make LOCALIZED_LANG=your_language install clean

替換 your_language 為正確的語言 ISO 編碼。支援的語言編碼清單在 files/Makefile.localized,位於該 Port 的目錄。

6.3.5. LibreOffice

LibreOffice is a free software office suite developed by documentfoundation.org. It is compatible with other major office suites and available on a variety of platforms. It is a rebranded fork of Apache OpenOffice and includes applications found in a complete office productivity suite: a word processor, spreadsheet, presentation manager, drawing program, database management program, and a tool for creating and editing mathematical formulæ. It is available in a number of different languages and internationalization has been extended to interfaces, spell checkers, and dictionaries.

The word processor of LibreOffice uses a native XML file format for increased portability and flexibility. The spreadsheet program features a macro language which can be interfaced with external databases. LibreOffice is stable and runs natively on Windows®, Linux®, FreeBSD, and Mac OS® X. More information about LibreOffice can be found at libreoffice.org.

To install the English version of the LibreOffice package:

# pkg install libreoffice

The editors category (freebsd.org/ports/editors.html) of the Ports Collection contains several localizations for LibreOffice. When installing a localized package, replace libreoffice with the name of the localized package.

Once the package is installed, type the following command to run LibreOffice:

% libreoffice

During the first launch, some questions will be asked and a .libreoffice folder will be created in the user's home directory.

If the desired LibreOffice package is not available, compiling the port is still an option. However, this requires a lot of disk space and a fairly long time to compile. This example compiles the English version:

# cd /usr/ports/editors/libreoffice
# make install clean

注意:

To build a localized version, cd into the port directory of the desired language. Supported languages can be found in the editors category (freebsd.org/ports/editors.html) of the Ports Collection.

6.4. 文件閱覽程式

Some new document formats have gained popularity since the advent of UNIX® and the viewers they require may not be available in the base system. This section demonstrates how to install the following document viewers:

應用程式名稱所需資源自 Port 安裝時間主要相依套件
XpdfFreeType
gvXaw3d
GeeqieGtk+GNOME
ePDFViewGtk+
OkularKDE

6.4.1. Xpdf

如果你想要一個小型的 FreeBSD PDF 閱覽軟體, Xpdf 是個輕量級而且有效率的閱覽器。 它只需要非常少的資源而且十分穩定。 它只使用標準的 X 字型且不需要額外的工具包(Toolkit)。

安裝 Xpdf 套件:

# pkg install xpdf

若沒有可用的套件版本,可使用 Port 套件集安裝:

# cd /usr/ports/graphics/xpdf
# make install clean

完成安裝後,執行 xpdf 並使用滑鼠右鍵開啟選單。

6.4.2. gv

gvPostScript® 和 PDF 的閱覽器。 它建構於 ghostview 的基礎上,不過因為使用 Xaw3d 視窗元件工具包,所以外觀看起來比較漂亮。 gv 有許多可設定的功能,比如說紙張方向、紙張大小、縮放比例、和反鋸齒(Anti-aliasing)等。 而且幾乎所有的使用都可以從鍵盤或滑鼠來完成。

安裝 gv 套件:

# pkg install gv

若沒有可用的套件版本,可使用 Port 套件集安裝:

# cd /usr/ports/print/gv
# make install clean

6.4.3. Geeqie

Geeqie 是由已經停止維護的 GQView 專案所衍伸出來的分支,並致力開發新功能並整合已有的修補。Geeqie 是一套影像管理軟體,支援單鍵閱覽檔案、啟動外部編輯器、縮圖預覽等功能。 它也有幻燈片模式及一些基本的檔案操作的功能,能輕鬆的管理大量影像並找出重複的檔案。 Geeqie 也支援使用全螢幕閱覽以及國際化。

安裝 Geeqie 套件:

# pkg install geeqie

若沒有可用的套件版本,可使用 Port 套件集安裝:

# cd /usr/ports/graphics/geeqie
# make install clean

6.4.4. ePDFView

ePDFView is a lightweight PDF document viewer that only uses the Gtk+ and Poppler libraries. It is currently under development, but already opens most PDF files (even encrypted), save copies of documents, and has support for printing using CUPS.

To install ePDFView as a package:

# pkg install epdfview

若沒有可用的套件版本,可使用 Port 套件集安裝:

# cd /usr/ports/graphics/epdfview
# make install clean

6.4.5. Okular

Okular is a universal document viewer based on KPDF for KDE. It can open many document formats, including PDF, PostScript®, DjVu, CHM, XPS, and ePub.

To install Okular as a package:

# pkg install okular

若沒有可用的套件版本,可使用 Port 套件集安裝:

# cd /usr/ports/graphics/okular
# make install clean

6.5. 財務

如果有任何理由你想要在你的 FreeBSD 桌面環境上管理你的個人財務, 這裡有一些功能強大、使用簡單的應用程式可供安裝。 這些財務管理軟體之中有些是相容於流行的 QuickenExcel 文件。

這節涵蓋了下面這些軟體:

應用程式名稱所需資源自 Port 安裝時間主要相依套件
GnuCashGNOME
GnumericGNOME
KMyMoneyKDE

6.5.1. GnuCash

GnuCashGNOME 團隊努力成果中的一部分, GNOME 團隊主要提供親切而強大的桌面應用程式給終端使用者。使用 GnuCash 可以持續追蹤記錄收入與花費、銀行帳戶以及股票證券等。 它的特性是介面直覺但功能仍非常專業。

GnuCash 提供了智慧的計數器、多階層帳戶系統以及快速鍵及自動完成功能。 它也能分開單一的報表至數個詳細的部份。 GnuCash 也能夠匯入及合併 Quicken QIF 檔案。 它也能處理大部分國際的日期及通用貨幣之格式。

安裝 GnuCash 套件:

# pkg install gnucash

若沒有可用的套件版本,可使用 Port 套件集安裝:

# cd /usr/ports/finance/gnucash
# make install clean

6.5.2. Gnumeric

GnumericGNOME 社群所開發的試算表程式。 它的特點是擁有能夠根據儲存格格式 「猜出」使用者的輸入來自動補齊的系統。 它也能夠匯入許多熱門的檔案格式,像是 Excel, Lotus 1-2-3 以及 Quattro Pro。 它有大量內建的函數而且能夠使用常用的儲存格格式,像是:數字、貨幣、日期、時間及其他格式等。

安裝 Gnumeric 套件:

# pkg install gnumeric

若沒有可用的套件版本,可使用 Port 套件集安裝:

# cd /usr/ports/math/gnumeric
# make install clean

6.5.3. KMyMoney

KMyMoney is a personal finance application created by the KDE community. KMyMoney aims to provide the important features found in commercial personal finance manager applications. It also highlights ease-of-use and proper double-entry accounting among its features. KMyMoney imports from standard Quicken QIF files, tracks investments, handles multiple currencies, and provides a wealth of reports.

To install KMyMoney as a package:

# pkg install kmymoney-kde4

若沒有可用的套件版本,可使用 Port 套件集安裝:

# cd /usr/ports/finance/kmymoney-kde4
# make install clean

章 7. 多媒體

Edited by Ross Lippert.

7.1. 概述

FreeBSD 廣泛地支援各種音效卡, 讓您可以享受來自電腦上的高傳真音質(Hi-Fi), 此外還包括了錄製和播放 MPEG Audio Layer 3 (MP3)、 Waveform Audio File (WAV)、Ogg Vorbis 以及其他許多種格式聲音的能力。同時 FreeBSD Port 套件集也包含了許多可讓您可以錄音、編修音效以及控制 MIDI 配備的應用程式。

FreeBSD 也能播放一般的視訊檔和 DVD。 FreeBSD Port 套件集中含有可編碼、轉換以及播放格種影像媒體的應用程式。

本章會說明如何設定 FreeBSD 上的音效卡、影像播放器、電視卡及掃描器。同時會說明有那些應用程式可以使用這些裝置。

讀完這章,您將了解:

  • 設定 FreeBSD 上的音效卡。

  • 音效設定疑難排解。

  • 播放、錄製 MP3 及其他聲音檔案格式。

  • FreeBSD 系統播放影像的準備工具。

  • 播放 DVD.mpg.avi 檔。

  • 擷取(Rip) CDDVD的內容至檔案。

  • 設定電視卡。

  • 在 FreeBSD 安裝 MythTV 。

  • 設定影像掃描機。

在開始閱讀這章之前,您需要︰

7.2. 設定音效卡

Contributed by Moses Moore.
Enhanced by Marc Fonvieille.

開始設定之前,必須先知道你的音效卡型號、晶片為何。 FreeBSD 支援許多種音效卡,請檢查支援的音效硬體表 Hardware Notes,以確認你的音效卡是否支援以及如何在 FreeBSD 上驅動。

要使用音效裝置,必須要載入正確的驅動程式才行。最簡單方式就是以 kldload(8) 來載入核心模組。以下範例示範載入 Intel 規格內建的音效晶片驅動程式。

# kldload snd_hda

要開機時自動載入驅動程式,需將驅動程式加到 /boot/loader.conf 檔,以此驅動程式為例:

snd_hda_load="YES"

其他可用的音效卡模組清單列於 /boot/defaults/loader.conf。當不確認要使用何種驅動程式時,可載入 snd_driver 模組:

# kldload snd_driver

它是 metadriver 會載入所有最通用的音效驅動程式並且用來加速尋找正確的驅動程式。也可以把 metadriver 加入 /boot/loader.conf 檔來載入所有音效驅動程式。

要知道載入 snd_driver metadriver 後使用了那個音效卡驅動程式,請輸入 cat /dev/sndstat

7.2.1. 設定自訂核心支援音效

This section is for users who prefer to statically compile in support for the sound card in a custom kernel. For more information about recompiling a kernel, refer to 章 8, 設定 FreeBSD 核心.

When using a custom kernel to provide sound support, make sure that the audio framework driver exists in the custom kernel configuration file:

device sound

Next, add support for the sound card. To continue the example of the built-in audio chipset based on the Intel specification from the previous section, use the following line in the custom kernel configuration file:

device snd_hda

Be sure to read the manual page of the driver for the device name to use for the driver.

Non-PnP ISA sound cards may require the IRQ and I/O port settings of the card to be added to /boot/device.hints. During the boot process, loader(8) reads this file and passes the settings to the kernel. For example, an old Creative SoundBlaster® 16 ISA non-PnP card will use the snd_sbc(4) driver in conjunction with snd_sb16. For this card, the following lines must be added to the kernel configuration file:

device snd_sbc
device snd_sb16

If the card uses the 0x220 I/O port and IRQ 5, these lines must also be added to /boot/device.hints:

hint.sbc.0.at="isa"
hint.sbc.0.port="0x220"
hint.sbc.0.irq="5"
hint.sbc.0.drq="1"
hint.sbc.0.flags="0x15"

The syntax used in /boot/device.hints is described in sound(4) and the manual page for the driver of the sound card.

The settings shown above are the defaults. In some cases, the IRQ or other settings may need to be changed to match the card. Refer to snd_sbc(4) for more information about this card.

7.2.2. 測試音效

After loading the required module or rebooting into the custom kernel, the sound card should be detected. To confirm, run dmesg | grep pcm. This example is from a system with a built-in Conexant CX20590 chipset:

pcm0: <NVIDIA (0x001c) (HDMI/DP 8ch)> at nid 5 on hdaa0
pcm1: <NVIDIA (0x001c) (HDMI/DP 8ch)> at nid 6 on hdaa0
pcm2: <Conexant CX20590 (Analog 2.0+HP/2.0)> at nid 31,25 and 35,27 on hdaa1

The status of the sound card may also be checked using this command:

# cat /dev/sndstat
FreeBSD Audio Driver (newpcm: 64bit 2009061500/amd64)
Installed devices:
pcm0: <NVIDIA (0x001c) (HDMI/DP 8ch)> (play)
pcm1: <NVIDIA (0x001c) (HDMI/DP 8ch)> (play)
pcm2: <Conexant CX20590 (Analog 2.0+HP/2.0)> (play/rec) default

The output will vary depending upon the sound card. If no pcm devices are listed, double-check that the correct device driver was loaded or compiled into the kernel. The next section lists some common problems and their solutions.

If all goes well, the sound card should now work in FreeBSD. If the CD or DVD drive is properly connected to the sound card, one can insert an audio CD in the drive and play it with cdcontrol(1):

% cdcontrol -f /dev/acd0 play 1

警告:

Audio CDs have specialized encodings which means that they should not be mounted using mount(8).

Various applications, such as audio/workman, provide a friendlier interface. The audio/mpg123 port can be installed to listen to MP3 audio files.

Another quick way to test the card is to send data to /dev/dsp:

% cat filename > /dev/dsp

where filename can be any type of file. This command should produce some noise, confirming that the sound card is working.

注意:

The /dev/dsp* device nodes will be created automatically as needed. When not in use, they do not exist and will not appear in the output of ls(1).

7.2.3. 疑難排解音效

表格 7.1, “常見錯誤訊息” lists some common error messages and their solutions:

表格 7.1. 常見錯誤訊息
錯誤解決方式
sb_dspwr(XX) timed out

The I/O port is not set correctly.

bad irq XX

The IRQ is set incorrectly. Make sure that the set IRQ and the sound IRQ are the same.

xxx: gus pcm not attached, out of memory

There is not enough available memory to use the device.

xxx: can't open /dev/dsp!

Type fstat | grep dsp to check if another application is holding the device open. Noteworthy troublemakers are esound and KDE's sound support.


Modern graphics cards often come with their own sound driver for use with HDMI. This sound device is sometimes enumerated before the sound card meaning that the sound card will not be used as the default playback device. To check if this is the case, run dmesg and look for pcm. The output looks something like this:

...
hdac0: HDA Driver Revision: 20100226_0142
hdac1: HDA Driver Revision: 20100226_0142
hdac0: HDA Codec #0: NVidia (Unknown)
hdac0: HDA Codec #1: NVidia (Unknown)
hdac0: HDA Codec #2: NVidia (Unknown)
hdac0: HDA Codec #3: NVidia (Unknown)
pcm0: <HDA NVidia (Unknown) PCM #0 DisplayPort> at cad 0 nid 1 on hdac0
pcm1: <HDA NVidia (Unknown) PCM #0 DisplayPort> at cad 1 nid 1 on hdac0
pcm2: <HDA NVidia (Unknown) PCM #0 DisplayPort> at cad 2 nid 1 on hdac0
pcm3: <HDA NVidia (Unknown) PCM #0 DisplayPort> at cad 3 nid 1 on hdac0
hdac1: HDA Codec #2: Realtek ALC889
pcm4: <HDA Realtek ALC889 PCM #0 Analog> at cad 2 nid 1 on hdac1
pcm5: <HDA Realtek ALC889 PCM #1 Analog> at cad 2 nid 1 on hdac1
pcm6: <HDA Realtek ALC889 PCM #2 Digital> at cad 2 nid 1 on hdac1
pcm7: <HDA Realtek ALC889 PCM #3 Digital> at cad 2 nid 1 on hdac1
...

In this example, the graphics card (NVidia) has been enumerated before the sound card (Realtek ALC889). To use the sound card as the default playback device, change hw.snd.default_unit to the unit that should be used for playback:

# sysctl hw.snd.default_unit=n

where n is the number of the sound device to use. In this example, it should be 4. Make this change permanent by adding the following line to /etc/sysctl.conf:

hw.snd.default_unit=4

7.2.4. 使用多個音效來源

Contributed by Munish Chopra.

It is often desirable to have multiple sources of sound that are able to play simultaneously. FreeBSD uses Virtual Sound Channels to multiplex the sound card's playback by mixing sound in the kernel.

Three sysctl(8) knobs are available for configuring virtual channels:

# sysctl dev.pcm.0.play.vchans=4
# sysctl dev.pcm.0.rec.vchans=4
# sysctl hw.snd.maxautovchans=4

This example allocates four virtual channels, which is a practical number for everyday use. Both dev.pcm.0.play.vchans=4 and dev.pcm.0.rec.vchans=4 are configurable after a device has been attached and represent the number of virtual channels pcm0 has for playback and recording. Since the pcm module can be loaded independently of the hardware drivers, hw.snd.maxautovchans indicates how many virtual channels will be given to an audio device when it is attached. Refer to pcm(4) for more information.

注意:

The number of virtual channels for a device cannot be changed while it is in use. First, close any programs using the device, such as music players or sound daemons.

The correct pcm device will automatically be allocated transparently to a program that requests /dev/dsp0.

7.2.5. 設定混音器頻道的預設值

Contributed by Josef El-Rayes.

The default values for the different mixer channels are hardcoded in the source code of the pcm(4) driver. While sound card mixer levels can be changed using mixer(8) or third-party applications and daemons, this is not a permanent solution. To instead set default mixer values at the driver level, define the appropriate values in /boot/device.hints, as seen in this example:

hint.pcm.0.vol="50"

This will set the volume channel to a default value of 50 when the pcm(4) module is loaded.

7.3. MP3 音樂

Contributed by Chern Lee.

This section describes some MP3 players available for FreeBSD, how to rip audio CD tracks, and how to encode and decode MP3s.

7.3.1. MP3 播放器

A popular graphical MP3 player is XMMS. It supports Winamp skins and additional plugins. The interface is intuitive, with a playlist, graphic equalizer, and more. Those familiar with Winamp will find XMMS simple to use. On FreeBSD, XMMS can be installed from the multimedia/xmms port or package.

The audio/mpg123 package or port provides an alternative, command-line MP3 player. Once installed, specify the MP3 file to play on the command line. If the system has multiple audio devices, the sound device can also be specifed:

# mpg123 -a /dev/dsp1.0 Foobar-GreatestHits.mp3
High Performance MPEG 1.0/2.0/2.5 Audio Player for Layers 1, 2 and 3
        version 1.18.1; written and copyright by Michael Hipp and others
        free software (LGPL) without any warranty but with best wishes

Playing MPEG stream from Foobar-GreatestHits.mp3 ...
MPEG 1.0 layer III, 128 kbit/s, 44100 Hz joint-stereo

Additional MP3 players are available in the FreeBSD Ports Collection.

7.3.2. 擷取 CD 音軌

Before encoding a CD or CD track to MP3, the audio data on the CD must be ripped to the hard drive. This is done by copying the raw CD Digital Audio (CDDA) data to WAV files.

The cdda2wav tool, which is installed with the sysutils/cdrtools suite, can be used to rip audio information from CDs.

With the audio CD in the drive, the following command can be issued as root to rip an entire CD into individual, per track, WAV files:

# cdda2wav -D 0,1,0 -B

In this example, the -D 0,1,0 indicates the SCSI device 0,1,0 containing the CD to rip. Use cdrecord -scanbus to determine the correct device parameters for the system.

To rip individual tracks, use -t to specify the track:

# cdda2wav -D 0,1,0 -t 7

To rip a range of tracks, such as track one to seven, specify a range:

# cdda2wav -D 0,1,0 -t 1+7

To rip from an ATAPI (IDE) CDROM drive, specify the device name in place of the SCSI unit numbers. For example, to rip track 7 from an IDE drive:

# cdda2wav -D /dev/acd0 -t 7

Alternately, dd can be used to extract audio tracks on ATAPI drives, as described in 節 17.5.5, “複製音樂 CD.

7.3.3. MP3 編碼與解碼

Lame is a popular MP3 encoder which can be installed from the audio/lame port. Due to patent issues, a package is not available.

The following command will convert the ripped WAV file audio01.wav to audio01.mp3:

# lame -h -b 128 --tt "Foo Song Title" --ta "FooBar Artist" --tl "FooBar Album" \
--ty "2014" --tc "Ripped and encoded by Foo" --tg "Genre" audio01.wav audio01.mp3

The specified 128 kbits is a standard MP3 bitrate while the 160 and 192 bitrates provide higher quality. The higher the bitrate, the larger the size of the resulting MP3. The -h turns on the higher quality but a little slower mode. The options beginning with --t indicate ID3 tags, which usually contain song information, to be embedded within the MP3 file. Additional encoding options can be found in the lame manual page.

In order to burn an audio CD from MP3s, they must first be converted to a non-compressed file format. XMMS can be used to convert to the WAV format, while mpg123 can be used to convert to the raw Pulse-Code Modulation (PCM) audio data format.

To convert audio01.mp3 using mpg123, specify the name of the PCM file:

# mpg123 -s audio01.mp3 > audio01.pcm

To use XMMS to convert a MP3 to WAV format, use these steps:

過程 7.1. Converting to WAV Format in XMMS
  1. Launch XMMS.

  2. Right-click the window to bring up the XMMS menu.

  3. Select Preferences under Options.

  4. Change the Output Plugin to Disk Writer Plugin.

  5. Press Configure.

  6. Enter or browse to a directory to write the uncompressed files to.

  7. Load the MP3 file into XMMS as usual, with volume at 100% and EQ settings turned off.

  8. Press Play. The XMMS will appear as if it is playing the MP3, but no music will be heard. It is actually playing the MP3 to a file.

  9. When finished, be sure to set the default Output Plugin back to what it was before in order to listen to MP3s again.

Both the WAV and PCM formats can be used with cdrecord. When using WAV files, there will be a small tick sound at the beginning of each track. This sound is the header of the WAV file. The audio/sox port or package can be used to remove the header:

% sox -t wav -r 44100 -s -w -c 2 track.wav track.raw

Refer to 節 17.5, “建立與使用 CD 媒體” for more information on using a CD burner in FreeBSD.

7.4. 影片播放

Contributed by Ross Lippert.

Before configuring video playback, determine the model and chipset of the video card. While Xorg supports a wide variety of video cards, not all provide good playback performance. To obtain a list of extensions supported by the Xorg server using the card, run xdpyinfo while Xorg is running.

It is a good idea to have a short MPEG test file for evaluating various players and options. Since some DVD applications look for DVD media in /dev/dvd by default, or have this device name hardcoded in them, it might be useful to make a symbolic link to the proper device:

# ln -sf /dev/cd0 /dev/dvd

Due to the nature of devfs(5), manually created links will not persist after a system reboot. In order to recreate the symbolic link automatically when the system boots, add the following line to /etc/devfs.conf:

link cd0 dvd

DVD decryption invokes certain functions that require write permission to the DVD device.

To enhance the shared memory Xorg interface, it is recommended to increase the values of these sysctl(8) variables:

kern.ipc.shmmax=67108864
kern.ipc.shmall=32768

7.4.1. 偵測影像處理能力

There are several possible ways to display video under Xorg and what works is largely hardware dependent. Each method described below will have varying quality across different hardware.

Common video interfaces include:

  1. Xorg: normal output using shared memory.

  2. XVideo: an extension to the Xorg interface which allows video to be directly displayed in drawable objects through a special acceleration. This extension provides good quality playback even on low-end machines. The next section describes how to determine if this extension is running.

  3. SDL: the Simple Directmedia Layer is a porting layer for many operating systems, allowing cross-platform applications to be developed which make efficient use of sound and graphics. SDL provides a low-level abstraction to the hardware which can sometimes be more efficient than the Xorg interface. On FreeBSD, SDL can be installed using the devel/sdl20 package or port.

  4. DGA: the Direct Graphics Access is an Xorg extension which allows a program to bypass the Xorg server and directly alter the framebuffer. Because it relies on a low level memory mapping, programs using it must be run as root. The DGA extension can be tested and benchmarked using dga(1). When dga is running, it changes the colors of the display whenever a key is pressed. To quit, press q.

  5. SVGAlib: a low level console graphics layer.

7.4.1.1. XVideo

To check whether this extension is running, use xvinfo:

% xvinfo

XVideo is supported for the card if the result is similar to:

X-Video Extension version 2.2
  screen #0
  Adaptor #0: "Savage Streams Engine"
    number of ports: 1
    port base: 43
    operations supported: PutImage
    supported visuals:
      depth 16, visualID 0x22
      depth 16, visualID 0x23
    number of attributes: 5
      "XV_COLORKEY" (range 0 to 16777215)
              client settable attribute
              client gettable attribute (current value is 2110)
      "XV_BRIGHTNESS" (range -128 to 127)
              client settable attribute
              client gettable attribute (current value is 0)
      "XV_CONTRAST" (range 0 to 255)
              client settable attribute
              client gettable attribute (current value is 128)
      "XV_SATURATION" (range 0 to 255)
              client settable attribute
              client gettable attribute (current value is 128)
      "XV_HUE" (range -180 to 180)
              client settable attribute
              client gettable attribute (current value is 0)
    maximum XvImage size: 1024 x 1024
    Number of image formats: 7
      id: 0x32595559 (YUY2)
        guid: 59555932-0000-0010-8000-00aa00389b71
        bits per pixel: 16
        number of planes: 1
        type: YUV (packed)
      id: 0x32315659 (YV12)
        guid: 59563132-0000-0010-8000-00aa00389b71
        bits per pixel: 12
        number of planes: 3
        type: YUV (planar)
      id: 0x30323449 (I420)
        guid: 49343230-0000-0010-8000-00aa00389b71
        bits per pixel: 12
        number of planes: 3
        type: YUV (planar)
      id: 0x36315652 (RV16)
        guid: 52563135-0000-0000-0000-000000000000
        bits per pixel: 16
        number of planes: 1
        type: RGB (packed)
        depth: 0
        red, green, blue masks: 0x1f, 0x3e0, 0x7c00
      id: 0x35315652 (RV15)
        guid: 52563136-0000-0000-0000-000000000000
        bits per pixel: 16
        number of planes: 1
        type: RGB (packed)
        depth: 0
        red, green, blue masks: 0x1f, 0x7e0, 0xf800
      id: 0x31313259 (Y211)
        guid: 59323131-0000-0010-8000-00aa00389b71
        bits per pixel: 6
        number of planes: 3
        type: YUV (packed)
      id: 0x0
        guid: 00000000-0000-0000-0000-000000000000
        bits per pixel: 0
        number of planes: 0
        type: RGB (packed)
        depth: 1
        red, green, blue masks: 0x0, 0x0, 0x0

The formats listed, such as YUV2 and YUV12, are not present with every implementation of XVideo and their absence may hinder some players.

If the result instead looks like:

X-Video Extension version 2.2
screen #0
no adaptors present

XVideo is probably not supported for the card. This means that it will be more difficult for the display to meet the computational demands of rendering video, depending on the video card and processor.

7.4.2. 可處理影像的 Port 與套件

This section introduces some of the software available from the FreeBSD Ports Collection which can be used for video playback.

7.4.2.1. MPlayerMEncoder

MPlayer is a command-line video player with an optional graphical interface which aims to provide speed and flexibility. Other graphical front-ends to MPlayer are available from the FreeBSD Ports Collection.

MPlayer can be installed using the multimedia/mplayer package or port. Several compile options are available and a variety of hardware checks occur during the build process. For these reasons, some users prefer to build the port rather than install the package.

When compiling the port, the menu options should be reviewed to determine the type of support to compile into the port. If an option is not selected, MPlayer will not be able to display that type of video format. Use the arrow keys and spacebar to select the required formats. When finished, press Enter to continue the port compile and installation.

By default, the package or port will build the mplayer command line utility and the gmplayer graphical utility. To encode videos, compile the multimedia/mencoder port. Due to licensing restrictions, a package is not available for MEncoder.

The first time MPlayer is run, it will create ~/.mplayer in the user's home directory. This subdirectory contains default versions of the user-specific configuration files.

This section describes only a few common uses. Refer to mplayer(1) for a complete description of its numerous options.

To play the file testfile.avi, specify the video interfaces with -vo, as seen in the following examples:

% mplayer -vo xv testfile.avi
% mplayer -vo sdl testfile.avi
% mplayer -vo x11 testfile.avi
# mplayer -vo dga testfile.avi
# mplayer -vo 'sdl:dga' testfile.avi

It is worth trying all of these options, as their relative performance depends on many factors and will vary significantly with hardware.

To play a DVD, replace testfile.avi with dvd://N -dvd-device DEVICE, where N is the title number to play and DEVICE is the device node for the DVD. For example, to play title 3 from /dev/dvd:

# mplayer -vo xv dvd://3 -dvd-device /dev/dvd

注意:

The default DVD device can be defined during the build of the MPlayer port by including the WITH_DVD_DEVICE=/path/to/desired/device option. By default, the device is /dev/cd0. More details can be found in the port's Makefile.options.

To stop, pause, advance, and so on, use a keybinding. To see the list of keybindings, run mplayer -h or read mplayer(1).

Additional playback options include -fs -zoom, which engages fullscreen mode, and -framedrop, which helps performance.

Each user can add commonly used options to their ~/.mplayer/config like so:

vo=xv
fs=yes
zoom=yes

mplayer can be used to rip a DVD title to a .vob. To dump the second title from a DVD:

# mplayer -dumpstream -dumpfile out.vob dvd://2 -dvd-device /dev/dvd

The output file, out.vob, will be in MPEG format.

Anyone wishing to obtain a high level of expertise with UNIX® video should consult mplayerhq.hu/DOCS as it is technically informative. This documentation should be considered as required reading before submitting any bug reports.

Before using mencoder, it is a good idea to become familiar with the options described at mplayerhq.hu/DOCS/HTML/en/mencoder.html. There are innumerable ways to improve quality, lower bitrate, and change formats, and some of these options may make the difference between good or bad performance. Improper combinations of command line options can yield output files that are unplayable even by mplayer.

Here is an example of a simple copy:

% mencoder input.avi -oac copy -ovc copy -o output.avi

To rip to a file, use -dumpfile with mplayer.

To convert input.avi to the MPEG4 codec with MPEG3 audio encoding, first install the audio/lame port. Due to licensing restrictions, a package is not available. Once installed, type:

% mencoder input.avi -oac mp3lame -lameopts br=192 \
	 -ovc lavc -lavcopts vcodec=mpeg4:vhq -o output.avi

This will produce output playable by applications such as mplayer and xine.

input.avi can be replaced with dvd://1 -dvd-device /dev/dvd and run as root to re-encode a DVD title directly. Since it may take a few tries to get the desired result, it is recommended to instead dump the title to a file and to work on the file.

7.4.2.2. xine 影像播放器

xine is a video player with a reusable base library and a modular executable which can be extended with plugins. It can be installed using the multimedia/xine package or port.

In practice, xine requires either a fast CPU with a fast video card, or support for the XVideo extension. The xine video player performs best on XVideo interfaces.

By default, the xine player starts a graphical user interface. The menus can then be used to open a specific file.

Alternatively, xine may be invoked from the command line by specifying the name of the file to play:

% xine -g -p mymovie.avi

Refer to xine-project.org/faq for more information and troubleshooting tips.

7.4.2.3. Transcode 工具

Transcode provides a suite of tools for re-encoding video and audio files. Transcode can be used to merge video files or repair broken files using command line tools with stdin/stdout stream interfaces.

In FreeBSD, Transcode can be installed using the multimedia/transcode package or port. Many users prefer to compile the port as it provides a menu of compile options for specifying the support and codecs to compile in. If an option is not selected, Transcode will not be able to encode that format. Use the arrow keys and spacebar to select the required formats. When finished, press Enter to continue the port compile and installation.

This example demonstrates how to convert a DivX file into a PAL MPEG-1 file (PAL VCD):

% transcode -i input.avi -V --export_prof vcd-pal -o output_vcd
% mplex -f 1 -o output_vcd.mpg output_vcd.m1v output_vcd.mpa

The resulting MPEG file, output_vcd.mpg, is ready to be played with MPlayer. The file can be burned on a CD media to create a video CD using a utility such as multimedia/vcdimager or sysutils/cdrdao.

In addition to the manual page for transcode, refer to transcoding.org/cgi-bin/transcode for further information and examples.

7.5. 電視卡

Original contribution by Josef El-Rayes.
Enhanced and adapted by Marc Fonvieille.

電視卡(TV card)可以讓您用電腦來看無線、有線電視節目。許多卡都是透過 RCA 或 S-video 輸入端子來接收視訊,而且有些卡還可接收 FM 廣播的功能。

FreeBSD 可透過 bktr(4) 驅動程式,來支援 PCI 介面的電視卡,只要這些卡使用的是 Brooktree Bt848/849/878/879 或 Conexant CN-878/Fusion 878a 視訊擷取晶片。此外,要再確認哪些卡上所附的選台功能是否有支援,可以參考 bktr(4) 說明,以查看所支援的硬體清單。

7.5.1. 載入驅動程式

要用電視卡的話,就要載入 bktr(4) 驅動程式,這個可以透過在 /boot/loader.conf 檔加上下面這一行就可以了:

bktr_load="YES"

或者可以將電視卡支援靜態編譯到自訂的核心當中,若要這麼做則可在自訂核心設定檔加入以下行:

device	 bktr
device	iicbus
device	iicbb
device	smbus

之所以要加上這些額外的驅動程式,是因為卡的各組成部分都是透過 I2C 匯流排而相互連接的。接下來,請編譯、安裝新的核心 。

要測試調諧器 (Tuner) 是否被正確的偵測,請先重新啟動系統。電視卡應該會出現在開機訊息檔中,如同此範例:

bktr0: <BrookTree 848A> mem 0xd7000000-0xd7000fff irq 10 at device 10.0 on pci0
iicbb0: <I2C bit-banging driver> on bti2c0
iicbus0: <Philips I2C bus> on iicbb0 master-only
iicbus1: <Philips I2C bus> on iicbb0 master-only
smbus0: <System Management Bus> on bti2c0
bktr0: Pinnacle/Miro TV, Philips SECAM tuner.

該訊息會依硬體不同而有所不同。若必要,可以使用 sysctl(8) 系統偵測的參數或者自訂核心設定選項。例如要強制使用 Philips SECAM 調諧器則可加入下列行至自訂核心設定檔:

options OVERRIDE_TUNER=6

或使用 sysctl(8)

# sysctl hw.bt848.tuner=6

請參考 bktr(4) 查看 sysctl(8) 可用的參數說明及核心選項。

7.5.2. 好用的應用程式

To use the TV card, install one of the following applications:

  • multimedia/fxtv provides TV-in-a-window and image/audio/video capture capabilities.

  • multimedia/xawtv is another TV application with similar features.

  • audio/xmradio provides an application for using the FM radio tuner of a TV card.

More applications are available in the FreeBSD Ports Collection.

7.5.3. 疑難排解

If any problems are encountered with the TV card, check that the video capture chip and the tuner are supported by bktr(4) and that the right configuration options were used. For more support or to ask questions about supported TV cards, refer to the freebsd-multimedia mailing list.

7.6. MythTV

MythTV is a popular, open source Personal Video Recorder (PVR) application. This section demonstrates how to install and setup MythTV on FreeBSD. Refer to mythtv.org/wiki for more information on how to use MythTV.

MythTV requires a frontend and a backend. These components can either be installed on the same system or on different machines.

The frontend can be installed on FreeBSD using the multimedia/mythtv-frontend package or port. Xorg must also be installed and configured as described in 章 5, X Window 系統. Ideally, this system has a video card that supports X-Video Motion Compensation (XvMC) and, optionally, a Linux Infrared Remote Control (LIRC)-compatible remote.

To install both the backend and the frontend on FreeBSD, use the multimedia/mythtv package or port. A MySQL™ database server is also required and should automatically be installed as a dependency. Optionally, this system should have a tuner card and sufficient storage to hold recorded data.

7.6.1. 硬體

MythTV uses Video for Linux (V4L) to access video input devices such as encoders and tuners. In FreeBSD, MythTV works best with USB DVB-S/C/T cards as they are well supported by the multimedia/webcamd package or port which provides a V4L userland application. Any Digital Video Broadcasting (DVB) card supported by webcamd should work with MythTV. A list of known working cards can be found at wiki.freebsd.org/WebcamCompat. Drivers are also available for Hauppauge cards in the multimedia/pvr250 and multimedia/pvrxxx ports, but they provide a non-standard driver interface that does not work with versions of MythTV greater than 0.23. Due to licensing restrictions, no packages are available and these two ports must be compiled.

The wiki.freebsd.org/HTPC page contains a list of all available DVB drivers.

7.6.2. 設定 MythTV 後端

To install MythTV using the port:

# cd /usr/ports/multimedia/mythtv
# make install

Once installed, set up the MythTV database:

# mysql -uroot -p < /usr/local/share/mythtv/database/mc.sql

Then, configure the backend:

# mythtv-setup

Finally, start the backend:

# echo 'mythbackend_enable="YES"' >> /etc/rc.conf
# service mythbackend start

7.7. 影像掃描器

Written by Marc Fonvieille.

In FreeBSD, access to image scanners is provided by SANE (Scanner Access Now Easy), which is available in the FreeBSD Ports Collection. SANE will also use some FreeBSD device drivers to provide access to the scanner hardware.

FreeBSD supports both SCSI and USB scanners. Depending upon the scanner interface, different device drivers are required. Be sure the scanner is supported by SANE prior to performing any configuration. Refer to http://www.sane-project.org/sane-supported-devices.html for more information about supported scanners.

This chapter describes how to determine if the scanner has been detected by FreeBSD. It then provides an overview of how to configure and use SANE on a FreeBSD system.

7.7.1. 檢查掃描器

The GENERIC kernel includes the device drivers needed to support USB scanners. Users with a custom kernel should ensure that the following lines are present in the custom kernel configuration file:

device usb
device uhci
device ohci
device ehci

To determine if the USB scanner is detected, plug it in and use dmesg to determine whether the scanner appears in the system message buffer. If it does, it should display a message similar to this:

ugen0.2: <EPSON> at usbus0

In this example, an EPSON Perfection® 1650 USB scanner was detected on /dev/ugen0.2.

If the scanner uses a SCSI interface, it is important to know which SCSI controller board it will use. Depending upon the SCSI chipset, a custom kernel configuration file may be needed. The GENERIC kernel supports the most common SCSI controllers. Refer to /usr/src/sys/conf/NOTES to determine the correct line to add to a custom kernel configuration file. In addition to the SCSI adapter driver, the following lines are needed in a custom kernel configuration file:

device scbus
device pass

Verify that the device is displayed in the system message buffer:

pass2 at aic0 bus 0 target 2 lun 0
pass2: <AGFA SNAPSCAN 600 1.10> Fixed Scanner SCSI-2 device
pass2: 3.300MB/s transfers

If the scanner was not powered-on at system boot, it is still possible to manually force detection by performing a SCSI bus scan with camcontrol:

# camcontrol rescan all
Re-scan of bus 0 was successful
Re-scan of bus 1 was successful
Re-scan of bus 2 was successful
Re-scan of bus 3 was successful

The scanner should now appear in the SCSI devices list:

# camcontrol devlist
<IBM DDRS-34560 S97B>              at scbus0 target 5 lun 0 (pass0,da0)
<IBM DDRS-34560 S97B>              at scbus0 target 6 lun 0 (pass1,da1)
<AGFA SNAPSCAN 600 1.10>           at scbus1 target 2 lun 0 (pass3)
<PHILIPS CDD3610 CD-R/RW 1.00>     at scbus2 target 0 lun 0 (pass2,cd0)

Refer to scsi(4) and camcontrol(8) for more details about SCSI devices on FreeBSD.

7.7.2. SANE 設定

The SANE system is split in two parts: the backends (graphics/sane-backends) and the frontends (graphics/sane-frontends or graphics/xsane). The backends provide access to the scanner. Refer to http://www.sane-project.org/sane-supported-devices.html to determine which backend supports the scanner. The frontends provide the graphical scanning interface. graphics/sane-frontends installs xscanimage while graphics/xsane installs xsane.

After installing the graphics/sane-backends port or package, use sane-find-scanner to check the scanner detection by the SANE system:

# sane-find-scanner -q
found SCSI scanner "AGFA SNAPSCAN 600 1.10" at /dev/pass3

The output should show the interface type of the scanner and the device node used to attach the scanner to the system. The vendor and the product model may or may not appear.

注意:

Some USB scanners require firmware to be loaded. Refer to sane-find-scanner(1) and sane(7) for details.

Next, check if the scanner will be identified by a scanning frontend. The SANE backends include scanimage which can be used to list the devices and perform an image acquisition. Use -L to list the scanner devices. The first example is for a SCSI scanner and the second is for a USB scanner:

# scanimage -L
device `snapscan:/dev/pass3' is a AGFA SNAPSCAN 600 flatbed scanner
# scanimage -L
device 'epson2:libusb:/dev/usb:/dev/ugen0.2' is a Epson GT-8200 flatbed scanner

In this second example, 'epson2:libusb:/dev/usb:/dev/ugen0.2' is the backend name (epson2) and /dev/ugen0.2 is the device node used by the scanner.

If scanimage is unable to identify the scanner, this message will appear:

# scanimage -L

No scanners were identified. If you were expecting something different,
check that the scanner is plugged in, turned on and detected by the
sane-find-scanner tool (if appropriate). Please read the documentation
which came with this software (README, FAQ, manpages).

If this happens, edit the backend configuration file in /usr/local/etc/sane.d/ and define the scanner device used. For example, if the undetected scanner model is an EPSON Perfection® 1650 and it uses the epson2 backend, edit /usr/local/etc/sane.d/epson2.conf. When editing, add a line specifying the interface and the device node used. In this case, add the following line:

usb /dev/ugen0.2

Save the edits and verify that the scanner is identified with the right backend name and the device node:

# scanimage -L
device 'epson2:libusb:/dev/usb:/dev/ugen0.2' is a Epson GT-8200 flatbed scanner

Once scanimage -L sees the scanner, the configuration is complete and the scanner is now ready to use.

While scanimage can be used to perform an image acquisition from the command line, it is often preferable to use a graphical interface to perform image scanning. The graphics/sane-frontends package or port installs a simple but efficient graphical interface, xscanimage.

Alternately, xsane, which is installed with the graphics/xsane package or port, is another popular graphical scanning frontend. It offers advanced features such as various scanning modes, color correction, and batch scans. Both of these applications are usable as a GIMP plugin.

7.7.3. 掃描器權限

In order to have access to the scanner, a user needs read and write permissions to the device node used by the scanner. In the previous example, the USB scanner uses the device node /dev/ugen0.2 which is really a symlink to the real device node /dev/usb/0.2.0. The symlink and the device node are owned, respectively, by the wheel and operator groups. While adding the user to these groups will allow access to the scanner, it is considered insecure to add a user to wheel. A better solution is to create a group and make the scanner device accessible to members of this group.

This example creates a group called usb:

# pw groupadd usb

Then, make the /dev/ugen0.2 symlink and the /dev/usb/0.2.0 device node accessible to the usb group with write permissions of 0660 or 0664 by adding the following lines to /etc/devfs.rules:

[system=5]
add path ugen0.2 mode 0660 group usb
add path usb/0.2.0 mode 0666 group usb

Finally, add the users to usb in order to allow access to the scanner:

# pw groupmod usb -m joe

For more details refer to pw(8).

章 8. 設定 FreeBSD 核心

8.1. 概述

核心 (Kernel) 是 FreeBSD 作業系統最重要的部份之一。它負責記憶體管理、安全控管、網路、硬碟存取等等。 儘管目前 FreeBSD 大多可以用動態設定, 但有時仍需要設定並編譯自訂的核心。

讀完這章,您將了解︰

  • 何時需要編譯自訂核心。

  • 如何取得硬體資訊。

  • 如何量身訂做核心設定檔。

  • 如何使用核心設定檔來建立並編譯新的核心。

  • 如何安裝新的核心。

  • 發生錯誤時如何排除問題。

所有在本章所列出的指令均應以 root 來執行。

8.2. 為何要編譯自訂的核心?

早期的 FreeBSD 的核心 (Kernel) 被戲稱為 “巨石”。因為當時的核心是一個非常大的程式,且只支援固定的硬體裝置,如果您想改變核心的設定,就必須編譯一個新核心並重新開機,才能使用。

現在,大多數在 FreeBSD 核心的功能已採用模組 (Module) 的方式包裝,可以依據需求動態在核心載入或卸載。 這使得核心能夠快速採用新硬體環境的新功能,就叫做模組化核心 (Modular Kernel)。

儘管如此,還是有一些功能因使用到靜態的核心設定須要編譯,因為這些功能與核心緊密結合,無法將做成可動態載入的模組。且部份強調安全性的環境會盡量避免載入與卸載核心模組,且只要將需要的功能靜態的編譯到核心當中。

編譯自訂的核心幾乎是每位進階的 BSD 使用者所必須經歷的過程。儘管這項工作可能比較耗時,但在 FreeBSD 的使用上會有許多好處。 跟必須支援大多數各式硬體的 GENERIC 核心相比的話, 自訂的核心可以更『體貼』,只支援『自己硬體』的部分就好。 自訂核心有許多項優點,如︰

  • 加速開機,因為自訂的核心只需要偵測您系統上存在的硬體,所以讓啟動所花的過程更流暢快速。

  • 減少記憶體使用,自訂的核心通常會比 GENERIC 核心使用更少的記憶體,這很重要,因為核心必須一直存放在實體記憶體內,會讓其他應用程式無法使用。因此,自訂核心對於記憶體較小的系統來說,發揮很大的作用。

  • 支援額外的硬體,自訂的核心可以增加一些 GENERIC 核心沒有提供的硬體支援。

Before building a custom kernel, consider the reason for doing so. If there is a need for specific hardware support, it may already exist as a module.

Kernel modules exist in /boot/kernel and may be dynamically loaded into the running kernel using kldload(8). Most kernel drivers have a loadable module and manual page. For example, the ath(4) wireless Ethernet driver has the following information in its manual page:

Alternatively, to load the driver as a module at boot time, place the
following line in loader.conf(5):

    if_ath_load="YES"

Adding if_ath_load="YES" to /boot/loader.conf will load this module dynamically at boot time.

In some cases, there is no associated module in /boot/kernel. This is mostly true for certain subsystems.

8.3. 偵測系統硬體

在編輯核心設定檔之前,建議先調查清楚機器各項硬體資訊。在雙作業系統的環境,也可透過其他作業系統來了解目前機器上的硬體資訊。 舉例來說,Microsoft® 的 裝置管理員 (Device Manager) 內會有目前已安裝的硬體資訊。

注意:

某些版本的 Microsoft® Windows® 會有系統 (System) 圖示可用來進入 裝置管理員

若 FreeBSD 是唯一安裝的作業系統,則可使用 dmesg(8) 來查看開時時系統偵測到的硬體資訊 。FreeBSD 上大多硬體驅動程式都有操作手冊會列出支援的硬體。例如,以下幾行是說 psm(4) 驅動程式偵測到了一隻滑鼠:

psm0: <PS/2 Mouse> irq 12 on atkbdc0
psm0: [GIANT-LOCKED]
psm0: [ITHREAD]
psm0: model Generic PS/2 mouse, device ID 0

因為該硬體存在,此驅動程式便不應該從自訂核心設定檔中移除。

dmesg 輸出的結果未顯示開機偵測硬體的部份,則可改閱讀 /var/run/dmesg.boot 檔案的內容。

另外,也可以透過 pciconf(8) 工具可用來查詢硬體資訊,該工具會列出更詳細的硬體資訊如:

% pciconf -lv
ath0@pci0:3:0:0:        class=0x020000 card=0x058a1014 chip=0x1014168c rev=0x01 hdr=0x00
    vendor     = 'Atheros Communications Inc.'
    device     = 'AR5212 Atheros AR5212 802.11abg wireless'
    class      = network
    subclass   = ethernet

以上輸出資訊說明 ath 驅動程式已經找到一個無線乙太網路裝置。

man(1) 指令加上 -k 參數,可提供有用的資訊,例如,列出有包含指定關鍵字的手冊頁面清單:

# man -k Atheros
ath(4)                   - Atheros IEEE 802.11 wireless network driver
ath_hal(4)               - Atheros Hardware Access Layer (HAL)

準備好硬體清單之後,參考該清單來確認已安裝的硬體驅動程式在編輯自訂核心設定時沒有被移除。

8.4. 設定檔

為了要建立自訂核心設定檔並編譯自訂核心,必須先安裝完整的 FreeBSD 原始碼樹。

/usr/src/ 目錄不存在或者是空的,代表尚未安裝。原始碼可以使用 Subversion 並依據 節 A.3, “使用 Subversion 中的操作說明來安裝。

完成原始碼完成後,需檢查 /usr/src/sys 內的檔案。該目錄內包含數個子目錄,這些子目錄中包了支援的硬體架構 (Architecture) 如下:amd64, i386, ia64, pc98, powerpc 以及 sparc64。在指定架構目錄中的內容只對該架構有效,其餘部份的程式碼與硬體架構無關,可通用所有平台。每個支援的硬體架構中會有 conf 子目錄,裡面含有供該架構使用的 GENERIC 核心設定檔。

請不要直接對 GENERIC 檔案做編輯。複製該檔案為另一個名稱,並對複製出來的檔案做編輯,習慣上檔名會全部使用大寫字元。當維護多台安裝不同的硬體的 FreeBSD 機器時,將檔名後方加上機器的主機名稱 (Host name) 是個不錯的方法。以下範例使用 amd64 架構的 GENERIC 設定檔建立了一個複本名稱為 MYKERNEL

# cd /usr/src/sys/amd64/conf
# cp GENERIC MYKERNEL

現在可以使用任何 ASCII 文字編輯器來自訂 MYKERNEL。預設的編輯器為 vi,在 FreeBSD 也內建一個易於初學者使用的編輯器叫做 ee

核心設定檔的格式很簡單,每一行會含有代表裝置 (Device) 或子系統 (Subsystem) 的關鍵字、參數以及簡短的說明。任何在 # 符號之後的文字會被當做註解並且略過。要移除核心對某個裝置或子系統的支援,僅需要在代表該裝置或子系統的行前加上 # 符號。請不要在您還不了解用途的行前加上或移除 # 符號。

警告:

移除對裝置或選項的支援很容易會造成核心損壞。例如,若從核心設定檔 ata(4) 驅動程式,那麼使用 ATA 磁碟驅動程式的系統便會無法開機。因此當您不確定時,請在核心保留該項目的支援。

除了在設定檔中提供的簡短說明之外,尚有其他的說明在 NOTES 檔案中,可在與該架構 GENERIC 相同的目錄底下找到。要查看所有架構通用的選項,請參考 /usr/src/sys/conf/NOTES

提示:

當完成自訂的核心設定檔,請備份到 /usr/src 位置之外。

或者,將核心設定檔放在其他地方,然後建立一個符號連結 (Symbolic link) 至該檔案:

# cd /usr/src/sys/amd64/conf
# mkdir /root/kernels
# cp GENERIC /root/kernels/MYKERNEL
# ln -s /root/kernels/MYKERNEL

設定檔中可以使用 include 指令 (Directive)。該指令可以引用其他設定檔到目前的設定檔,這讓只需根據現有檔案設定做些微調整時更簡單。若只有少量的額外選項或驅動程式需要設定,該指令可引用 GENERIC 並設定額外增加的選項,如範例所示:

include GENERIC
ident MYKERNEL

options         IPFIREWALL
options         DUMMYNET
options         IPFIREWALL_DEFAULT_TO_ACCEPT
options         IPDIVERT

使用此方法,設定檔只含有與 GENERIC 核心不同的部份。當升級有新功能加入 GENERIC 時,也可一併引用,除非特別使用 nooptionsnodevice 選項來排除設定。更詳細的設定檔指令及其說明可在 config(5) 找到。

注意:

要產生含有所有可用選項的設定檔,可以 root 執行以下指令:

# cd /usr/src/sys/arch/conf && make LINT

8.5. 編譯與安裝自訂核心

完成自訂設定檔的編輯並儲存之後,便可依據以下步驟編譯核心的原始碼:

過程 8.1. 編譯核心
  1. 切換至此目錄:

    # cd /usr/src
  2. 指定自訂核心設定檔的名稱來編譯新的核心:

    # make buildkernel KERNCONF=MYKERNEL
  3. 安裝使用指定核心設定檔所編譯的新核心。此指令將會複製新核心到 /boot/kernel/kernel 並將舊核心備份到 /boot/kernel.old/kernel

    # make installkernel KERNCONF=MYKERNEL
  4. 關機並重新開機載入新的核心,若發生錯誤請參考 無法使用核心開機

預設在自訂核心編譯完成後,所有核心模組也同被重新編譯。要快速更新核心或只編譯自訂的模組,需在開始編譯之前先編輯 /etc/make.conf

例如,使用以下變數可指定要編譯的模組清單來替代預設編譯所有模組的設定:

MODULES_OVERRIDE = linux acpi

或者,可使用以下變數來從編譯程序中排除要編譯的模組:

WITHOUT_MODULES = linux acpi sound

尚有其他可用的變數,請參考 make.conf(5) 取得詳細資訊。

8.6. 如果發生錯誤

當編譯自訂核心時可能發生以下四種類型的問題:

config 失敗

config 失敗,會列出不正確的行號。使用以下訊息為例子,需要與 GENERICNOTES 比對來確認第 17 行輸入的內容正確:

config: line 17: syntax error
make 失敗

make 失敗,通常是因為核心設定檔未提供足夠的資訊讓 config 找到問題。請仔細檢查設定檔,若仍不清楚問題,請寄發電子郵件給 FreeBSD general questions mailing list 並附上核心設定檔。

無法使用核心開機

若新核心無法開機或無法辨識裝置並不要恐慌!幸好,FreeBSD 有良好的機制可以從不相容的核心復原。只需要在 FreeBSD 開機載入程式 (Boot loader) 選擇要用來開機的核心便可,當系統開機選單出現時選擇 Escape to a loader prompt 選項,並在指令提示後輸入 boot kernel.old 或替換為任何其他已經知道可以正常開機的核心名稱。

使用好的核心開機之後,檢查設定檔並嘗試再編譯一次。/var/log/messages 是有用的資源,它在每次成功開機時會記錄核心訊息。同樣的,dmesg(8) 也會印出自本次開機後的核心訊息。

注意:

在排除核心問題時,請確定留有 GENERIC 的複本,或者其他已知可以運作的核心,並使用不同的名稱來確保下次編譯時不會被刪除,這很重要,因此每當新的核心被安裝之後,kernel.old 都會被最後安裝的核心覆寫,有可能會無法開機。盡快,透過重新命名將可運作的核心目錄移動到目前運作的核心目錄。

# mv /boot/kernel /boot/kernel.bad
# mv /boot/kernel.good /boot/kernel
核心可運作,但 ps(1) 無法運作

若核心版本與系統工具所編譯的版本不同,例如,有一個核心使用 -CURRENT 的原始碼編譯並安裝在 -RELEASE 的系統上,許多系統狀態指令如 ps(1)vmstat(8) 將會無法運作。要修正此問題,請使用與核心相同版本的原始碼樹 (Source tree) 重新編譯並安裝 World。使用與作業系統其他部份版本不同的核心永遠不會是個好主意。

章 9. 列印

Originally contributed by Warren Block.

儘管很多人試圖淘汰列印功能,但列印資訊到紙上仍是一個重要的功能。列印由兩個基本元件組成,包含了資料傳送到印表機的方式以及印表機可以理解的資料形式。

9.1. 快速開始

基本的列印功能可以快速設定完成,列印機必須能夠列印純 ASCII 文字。若要列印其他類型的檔案,請參考 節 9.5.3, “過濾器”

  1. 建立一個目錄來儲存要被列印的檔案:

    # mkdir -p /var/spool/lpd/lp
    # chown daemon:daemon /var/spool/lpd/lp
    # chmod 770 /var/spool/lpd/lp
  2. root 建立 /etc/printcap 內容如下:

    lp:\
    	:lp=/dev/unlpt0:\  1
    	:sh:\
    	:mx#0:\
    	:sd=/var/spool/lpd/lp:\
    	:lf=/var/log/lpd-errs:

    1

    此行是針對連接到 USB 埠的印表機:

    連接到並列或 印表器 (Printer) 埠的印表機要使用:

    :lp=/dev/lpt0:\

    直接連接到網路的印表機要使用:

    :lp=:rm=network-printer-name:rp=raw:\

    替換 network-printer-name 為網路印表機的 DNS 主機名稱。

  3. 編輯 /etc/rc.conf 加入下行來開啟 lpd:

    lpd_enable="YES"

    啟動服務:

    # service lpd start
    Starting lpd.
  4. 測試列印:

    # printf "1. This printer can print.\n2. This is the second line.\n" | lpr

    提示:

    若列印的兩行未從左邊界開始,而是呈現 階梯狀 (Stairstep),請參考 節 9.5.3.1, “避免在純文字印表機階梯狀列印”

    現在可以使用 lpr 來列印文字檔,只要在指令列給序檔案名稱,或者將輸出使用管線符號 (Pipe) 傳送給 lpr

    % lpr textfile.txt
    % ls -lh | lpr

9.2. 印表機連線

印表機有許多方式可以連接到電腦,小型的桌面印表機會直接連接到電腦的 USB 埠,舊式的印表機會連接到並列 (Parallel) 或 印表機 (Printer) 埠,而有一部份印表機則是直接連接網路,讓印表機能夠給多台電腦共享使用,還有少部分印表機則是連接到較罕見的序列 (Serial) 埠。

FreeBSD 可以與這些類型的印表機溝通。

USB

USB 印表機可以連接到電腦上任何可用的 USB 埠。

當 FreeBSD 偵測到 USB 印表機,會建立兩個裝置項目: /dev/ulpt0 以及 /dev/unlpt0,傳送到兩者任一裝置的資料都會被轉發到印表機。在每個列印工作完成後 ulpt0 便會重設 USB 埠,重設 USB 埠可能會在部份印表機造成問題,因此通常可以改使用 unlpt0 裝置。unlpt0 不會重設 USB 埠。

並列 (IEEE-1284)

並列埠裝置使用 /dev/lpt0,此裝置不論印表機是否連接上都會存在,它並不會自動偵測。

供應商已不再採用這種 舊式 連接埠,且有許多電腦甚至已沒有這種連接埠。可以用轉接器來連接並列印表機到 USB 埠,有了轉接器,並列印表機可以被當作 USB 印表機使用。有另一種稱作 列印伺服器 (Print server) 的裝置也可用來連接並列印表機到網路。

序列 (RS-232)

序列埠也是另一種舊式連接埠,已很少用在印表機上,除了某些特殊的應用外,纜線、接頭與需要的佈線方式依需求變化性很大。

內建在主機板的序列埠的序列裝置名稱為 /dev/cuau0/dev/cuau1。也有序列 USB 轉接器可使用,而裝置的的名稱則會是 /dev/cuaU0

要與序列印表機通訊必須知道數個通訊參數,其中最重要的是 傳輸速率 (Baud rate)BPS (Bits Per Second) 以及 同位檢查 (Parity)。數值有數種,但一般序列印表機會使用 的傳輸速率是 9600 且無同位檢查。

網路

網路印表機可直接連接到區域網路。

若印表機透過 DHCP 分配動態位址,則必須要知道 DNS 主機名稱,DNS 應動態更新來讓主機名稱能夠對應到正確的 IP 位址。指定網路印表機一個靜態的 IP 位址可避免這個問題。

大多數網路印表機可以認得使用 LPD 通訊協定所送出的列印工作,列印佇列 (Print queue) 的名稱也會在這時指定。部份印表機會依據使用的佇列來決定處理資料的方式,例如 raw 佇列會列印原始資料,而 text 佇列則會在純文字上增加換行符號 (Carriage return)。

大部份網路印表機也可列印直接傳送到埠號 9100 的資料。

9.2.1. 摘要

有線網路連線通常是安裝最簡單的方式,且可以提供快速的列印。若要直接連接到電腦,較建議使用 USB,由於較快速、簡單。並列連線仍然可以使用,但有纜線長度與速度上的限制。而序列連線則比較難設定,不同型號的纜線佈線方式不同,且通訊參數如傳輸速率及同位檢查增加了複雜性,所幸序列印表機並不多。

9.3. 常見的頁面描述語言

傳送給印表機的資料必須使用印表機能夠理解的語言,這些語言稱為頁面描述語言 (Page Description Languages) 或 PDL

ASCII

ASCII 文字是傳送資料到印表機最簡單的方式,一個字元對應一個要列印的文字: 資料中的 A 會列印一個 A 在頁面。可以使用的格式非常少,沒有辦法選擇字型或者比例間距。強迫使用簡單的純 ASCII 為的是讓文字可以直接從電腦列印只需一點或甚至不需要編碼或轉譯,列印的結果可直接對應傳送的內容。

部份便宜印表機無法列印純 ASCII 文字,這讓這些印表機較難設定。

PostScript®

PostScript® 與 ASCII 幾乎相反,與簡單的文字不同,PostScript® 程式語言有一套指令可以繪出最終所要的文件,可以使用不同的字型與圖形,但是,這樣強大的功能是有代價的,繪製頁面需要搛寫程式語言,通常這個程式語言會由應用程式產生,所以使用者是看不到的。

便宜的印表機有時會移除 PostScript® 的相容性來節省成本。

PCL (Printer Command Language)

PCLASCII 延伸而來,加入了跳脫序列 (Escape sequence) 來標示格式、選擇字型以及列印圖型。大部份印表機都支援 PCL5,少數支援較新的 PCL6PCLXL,這些後來的版本是 PCL5 的超集合 (Superset),並可以提供更快的列印速度。

以主機為基礎 (Host-Based)

製造商可能會使用簡單的處理器和較小的記憶體來降低印表機的成本,這些印表機無法列印純文字,相反的,文字與圖形會先在機器上的驅動程式畫完後傳送到印表機。這些稱為以主機為基礎 (Host-based) 的印表機。

驅動程式與以主機為基礎的印表機通訊通常會透過專用或無文件的通訊協定,這讓這些印表機只能在最常用的作業系統上運作。

9.3.1. 轉換 PostScript® 至其他 PDL

Port 套件集與 FreeBSD 工具集有許多可以處理 PostScript® 輸出的應用程式,此表整理出了可轉換 PostScript® 成其他常用 PDL 的工具:

表格 9.1. 輸出 PDL 格式
輸出 PDL產生由說明
PCLPCL5print/ghostscript9單色使用 -sDEVICE=ljet4、彩色使用 -sDEVICE=cljet5
PCLXLPCL6print/ghostscript9單色使用 -sDEVICE=pxlmono、彩色使用 -sDEVICE=pxlcolor
ESC/P2print/ghostscript9-sDEVICE=uniprint
XQXprint/foo2zjs 

9.3.2. 摘要

要最簡單可以列印,可選擇支援 PostScript® 的印表機。其次則為支援 PCL 的印表機,有了 print/ghostscript 這些印表機也可像原生支援 PostScript® 的印表機一般使用。有直接支援 PostScript® 或 PCL 的印表機通常也會直接支援純 ASCII 文字檔案。

行列式印表機如同典型的噴墨式印表機通常不支援 PostScript® 或 PCL,這種印表機通常可以列印純 ASCII 文字檔案。print/ghostscript 支援部份這種印表機使用的 PDL,不過要在這種印表機上列印完全以圖型為基礎的頁面通常會非常緩慢,由於需要傳送大量的資料並列印。

以主機為基礎的印表機通常較難設定,有些會因為用了專用的 PDL 而無法使用,盡可能避免使用這類的印表機。

有關各種 PDL 的介紹可至 http://www.undocprint.org/formats/page_description_languages。各種型號印表機所使用的特定 PDL 可至 http://www.openprinting.org/printers 查詢。

9.4. 直接列印

對於偶爾列印,檔案可以直接傳送到印表機裝置,無需做任何設定。例如,要傳送一個名稱為 sample.txt 的檔案到 USB 印表機:

# cp sample.txt /dev/unlpt0

要直接使用網路印表機列印需看該印表機支援的功能,但大多數會接受埠號 9100 的列印作業,可使用 nc(1) 來完成。要使用 DNS 主機名稱為 netlaser 的印表機列印與上述相同的檔案可:

# nc netlaser 9100 < sample.txt

9.5. LPD (行列式印表機 Daemon)

在背景列印一個檔案稱作 Spooling,緩衝程式 (Spooler) 讓使用者能夠繼續執行電腦的其他程式而不需要等候印表機緩慢的完成列印工作。

FreeBSD 內含的緩衝程式 (Spooler) 稱作 lpd(8),而列印工作會使用 lpr(1) 來提交。

9.5.1. 初始設定

建立要用來儲存列印工作的目錄、設定擁有關係以及權限來避免其他使用者可以檢視這些檔案的內容:

# mkdir -p /var/spool/lpd/lp
# chown daemon:daemon /var/spool/lpd/lp
# chmod 770 /var/spool/lpd/lp

印表機會定義在 /etc/printcap,每台印表機項目所包含的詳細資料有名稱、連接的接頭以及各種其他設定。建立 /etc/printcap 使用以下內容:

lp:\				1
	:lp=/dev/unlpt0:\	2
	:sh:\			3
	:mx#0:\			4
	:sd=/var/spool/lpd/lp:\	5
	:lf=/var/log/lpd-errs:	6

1

印表機的名稱。 lpr(1) 會傳送列印工作到 lp 印表機,除非有使用 -P 來指定其他印表機,所以預的印表機名稱應使用 lp

2

印表機所連接到裝置。替換此行為正確的連線類型,如此處所示。

連線類型/etc/printcap 的裝置項目
USB
:lp=/dev/unlpt0:\

此為不會重設 USB 印表機的裝置,若使用上發生問題,請改使用 ulpt0,這個裝置會在每次使用後重設 USB 埠。

並列
:lp=/dev/lpt0:\
網路

針對支援 LPD 通訊協定的印表機:

:lp=:rm=network-printer-name:rp=raw:\

針對支援使用埠號 9100 列印的印表機:

:lp=9100@network-printer-name:\

針對兩者皆支援的印表機,請替換 network-printer-name 為網路印表機的 DNS 主機名稱。

序列
:lp=/dev/cuau0:br=9600:pa=none:\

這些是一般序列印表機連接到主機板序列埠會採用的數值,傳輸速率 (Baud rate) 是 9600 且無同位檢查 (No Parity)。

3

在列印工作開始時不列印首頁。

4

不限制列印工作的最大尺寸。

5

此印表機的緩衝 (Spooling) 目錄路徑,每台印表機會自己使用一個獨立的緩衝 (Spooling) 目錄。

6

記錄此印表機回報錯誤的記錄檔。

在建立 /etc/printcap 之後,使用 chkprintcap(8) 測試印表機是否有錯誤:

# chkprintcap

在繼續之前修正任何回報的問題。

開啟 /etc/rc.conf 中的 lpd(8):

lpd_enable="YES"

啟動服務:

# service lpd start

9.5.2. 使用 lpr(1) 列印

Documents are sent to the printer with lpr. A file to be printed can be named on the command line or piped into lpr. These two commands are equivalent, sending the contents of doc.txt to the default printer:

% lpr doc.txt
% cat doc.txt | lpr

Printers can be selected with -P. To print to a printer called laser:

% lpr -Plaser doc.txt

9.5.3. 過濾器

The examples shown so far have sent the contents of a text file directly to the printer. As long as the printer understands the content of those files, output will be printed correctly.

Some printers are not capable of printing plain text, and the input file might not even be plain text.

Filters allow files to be translated or processed. The typical use is to translate one type of input, like plain text, into a form that the printer can understand, like PostScript® or PCL. Filters can also be used to provide additional features, like adding page numbers or highlighting source code to make it easier to read.

The filters discussed here are input filters or text filters. These filters convert the incoming file into different forms. Use su(1) to become root before creating the files.

Filters are specified in /etc/printcap with the if= identifier. To use /usr/local/libexec/lf2crlf as a filter, modify /etc/printcap like this:

lp:\
	:lp=/dev/unlpt0:\
	:sh:\
	:mx#0:\
	:sd=/var/spool/lpd/lp:\
	:if=/usr/local/libexec/lf2crlf:\   1
	:lf=/var/log/lpd-errs:

1

if= identifies the input filter that will be used on incoming text.

提示:

The backslash line continuation characters at the end of the lines in printcap entries reveal that an entry for a printer is really just one long line with entries delimited by colon characters. An earlier example can be rewritten as a single less-readable line:

lp:lp=/dev/unlpt0:sh:mx#0:sd=/var/spool/lpd/lp:if=/usr/local/libexec/lf2crlf:lf=/var/log/lpd-errs:

9.5.3.1. 避免在純文字印表機階梯狀列印

Typical FreeBSD text files contain only a single line feed character at the end of each line. These lines will stairstep on a standard printer:

A printed file looks
                    like the steps of a staircase
                                                 scattered by the wind

A filter can convert the newline characters into carriage returns and newlines. The carriage returns make the printer return to the left after each line. Create /usr/local/libexec/lf2crlf with these contents:

#!/bin/sh
CR=$'\r'
/usr/bin/sed -e "s/$/${CR}/g"

Set the permissions and make it executable:

# chmod 555 /usr/local/libexec/lf2crlf

Modify /etc/printcap to use the new filter:

:if=/usr/local/libexec/lf2crlf:\

Test the filter by printing the same plain text file. The carriage returns will cause each line to start at the left side of the page.

9.5.3.2. 使用 print/enscriptPostScript® 印表機美化純文字內容

GNU Enscript converts plain text files into nicely-formatted PostScript® for printing on PostScript® printers. It adds page numbers, wraps long lines, and provides numerous other features to make printed text files easier to read. Depending on the local paper size, install either print/enscript-letter or print/enscript-a4 from the Ports Collection.

Create /usr/local/libexec/enscript with these contents:

#!/bin/sh
/usr/local/bin/enscript -o -

Set the permissions and make it executable:

# chmod 555 /usr/local/libexec/enscript

Modify /etc/printcap to use the new filter:

:if=/usr/local/libexec/enscript:\

Test the filter by printing a plain text file.

9.5.3.3. 列印 PostScript® 到 PCL 印表機

Many programs produce PostScript® documents. However, inexpensive printers often only understand plain text or PCL. This filter converts PostScript® files to PCL before sending them to the printer.

Install the Ghostscript PostScript® interpreter, print/ghostscript9, from the Ports Collection.

Create /usr/local/libexec/ps2pcl with these contents:

#!/bin/sh
/usr/local/bin/gs -dSAFER -dNOPAUSE -dBATCH -q -sDEVICE=ljet4 -sOutputFile=- -

Set the permissions and make it executable:

# chmod 555 /usr/local/libexec/ps2pcl

PostScript® input sent to this script will be rendered and converted to PCL before being sent on to the printer.

Modify /etc/printcap to use this new input filter:

:if=/usr/local/libexec/ps2pcl:\

Test the filter by sending a small PostScript® program to it:

% printf "%%\!PS \n /Helvetica findfont 18 scalefont setfont \
72 432 moveto (PostScript printing successful.) show showpage \004" | lpr

9.5.3.4. 智慧過濾器

A filter that detects the type of input and automatically converts it to the correct format for the printer can be very convenient. The first two characters of a PostScript® file are usually %!. A filter can detect those two characters. PostScript® files can be sent on to a PostScript® printer unchanged. Text files can be converted to PostScript® with Enscript as shown earlier. Create /usr/local/libexec/psif with these contents:

#!/bin/sh
#
#  psif - Print PostScript or plain text on a PostScript printer
#
IFS="" read -r first_line
first_two_chars=`expr "$first_line" : '\(..\)'`

case "$first_two_chars" in
%!)
    # %! : PostScript job, print it.
    echo "$first_line" && cat && exit 0
    exit 2
    ;;
*)
    # otherwise, format with enscript
    ( echo "$first_line"; cat ) | /usr/local/bin/enscript -o - && exit 0
    exit 2
    ;;
esac

Set the permissions and make it executable:

# chmod 555 /usr/local/libexec/psif

Modify /etc/printcap to use this new input filter:

:if=/usr/local/libexec/psif:\

Test the filter by printing PostScript® and plain text files.

9.5.3.5. 其他智慧過濾器

Writing a filter that detects many different types of input and formats them correctly is challenging. print/apsfilter from the Ports Collection is a smart magic filter that detects dozens of file types and automatically converts them to the PDL understood by the printer. See http://www.apsfilter.org for more details.

9.5.4. 多序列

The entries in /etc/printcap are really definitions of queues. There can be more than one queue for a single printer. When combined with filters, multiple queues provide users more control over how their jobs are printed.

As an example, consider a networked PostScript® laser printer in an office. Most users want to print plain text, but a few advanced users want to be able to print PostScript® files directly. Two entries can be created for the same printer in /etc/printcap:

textprinter:\
	:lp=9100@officelaser:\
	:sh:\
	:mx#0:\
	:sd=/var/spool/lpd/textprinter:\
	:if=/usr/local/libexec/enscript:\
	:lf=/var/log/lpd-errs:

psprinter:\
	:lp=9100@officelaser:\
	:sh:\
	:mx#0:\
	:sd=/var/spool/lpd/psprinter:\
	:lf=/var/log/lpd-errs:

Documents sent to textprinter will be formatted by the /usr/local/libexec/enscript filter shown in an earlier example. Advanced users can print PostScript® files on psprinter, where no filtering is done.

This multiple queue technique can be used to provide direct access to all kinds of printer features. A printer with a duplexer could use two queues, one for ordinary single-sided printing, and one with a filter that sends the command sequence to enable double-sided printing and then sends the incoming file.

9.5.5. 監視與控制列印

Several utilities are available to monitor print jobs and check and control printer operation.

9.5.5.1. lpq(1)

lpq(1) shows the status of a user's print jobs. Print jobs from other users are not shown.

Show the current user's pending jobs on a single printer:

% lpq -Plp
Rank   Owner      Job  Files                                 Total Size
1st    jsmith     0    (standard input)                      12792 bytes

Show the current user's pending jobs on all printers:

% lpq -a
lp:
Rank   Owner      Job  Files                                 Total Size
1st    jsmith     1    (standard input)                      27320 bytes

laser:
Rank   Owner      Job  Files                                 Total Size
1st    jsmith     287  (standard input)                      22443 bytes

9.5.5.2. lprm(1)

lprm(1) is used to remove print jobs. Normal users are only allowed to remove their own jobs. root can remove any or all jobs.

Remove all pending jobs from a printer:

# lprm -Plp -
dfA002smithy dequeued
cfA002smithy dequeued
dfA003smithy dequeued
cfA003smithy dequeued
dfA004smithy dequeued
cfA004smithy dequeued

Remove a single job from a printer. lpq(1) is used to find the job number.

% lpq
Rank   Owner      Job  Files                                 Total Size
1st    jsmith     5    (standard input)                      12188 bytes
% lprm -Plp 5
dfA005smithy dequeued
cfA005smithy dequeued

9.5.5.3. lpc(8)

lpc(8) is used to check and modify printer status. lpc is followed by a command and an optional printer name. all can be used instead of a specific printer name, and the command will be applied to all printers. Normal users can view status with lpc(8). Only class="username">root can use commands which modify printer status.

Show the status of all printers:

% lpc status all
lp:
	queuing is enabled
	printing is enabled
	1 entry in spool area
	printer idle
laser:
	queuing is enabled
	printing is enabled
	1 entry in spool area
	waiting for laser to come up

Prevent a printer from accepting new jobs, then begin accepting new jobs again:

# lpc disable lp
lp:
	queuing disabled
# lpc enable lp
lp:
	queuing enabled

Stop printing, but continue to accept new jobs. Then begin printing again:

# lpc stop lp
lp:
	printing disabled
# lpc start lp
lp:
	printing enabled
	daemon started

Restart a printer after some error condition:

# lpc restart lp
lp:
	no daemon to abort
	printing enabled
	daemon restarted

Turn the print queue off and disable printing, with a message to explain the problem to users:

# lpc down lp Repair parts will arrive on Monday
lp:
	printer and queuing disabled
	status message is now: Repair parts will arrive on Monday

Re-enable a printer that is down:

# lpc up lp
lp:
	printing enabled
	daemon started

See lpc(8) for more commands and options.

9.5.6. 分享印表機

Printers are often shared by multiple users in businesses and schools. Additional features are provided to make sharing printers more convenient.

9.5.6.1. 別名

The printer name is set in the first line of the entry in /etc/printcap. Additional names, or aliases, can be added after that name. Aliases are separated from the name and each other by vertical bars:

lp|repairsprinter|salesprinter:\

Aliases can be used in place of the printer name. For example, users in the Sales department print to their printer with

% lpr -Psalesprinter sales-report.txt

Users in the Repairs department print to their printer with

% lpr -Prepairsprinter repairs-report.txt

All of the documents print on that single printer. When the Sales department grows enough to need their own printer, the alias can be removed from the shared printer entry and used as the name of a new printer. Users in both departments continue to use the same commands, but the Sales documents are sent to the new printer.

9.5.6.2. 頁首

It can be difficult for users to locate their documents in the stack of pages produced by a busy shared printer. Header pages were created to solve this problem. A header page with the user name and document name is printed before each print job. These pages are also sometimes called banner or separator pages.

Enabling header pages differs depending on whether the printer is connected directly to the computer with a USB, parallel, or serial cable, or is connected remotely over a network.

Header pages on directly-connected printers are enabled by removing the :sh:\ (Suppress Header) line from the entry in /etc/printcap. These header pages only use line feed characters for new lines. Some printers will need the /usr/share/examples/printing/hpif filter to prevent stairstepped text. The filter configures PCL printers to print both carriage returns and line feeds when a line feed is received.

Header pages for network printers must be configured on the printer itself. Header page entries in /etc/printcap are ignored. Settings are usually available from the printer front panel or a configuration web page accessible with a web browser.

9.5.7. 參考文獻

Example files: /usr/share/examples/printing/.

The 4.3BSD Line Printer Spooler Manual, /usr/share/doc/smm/07.lpd/paper.ascii.gz.

Manual pages: printcap(5), lpd(8), lpr(1), lpc(8), lprm(1), lpq(1).

9.6. 其他列印系統

Several other printing systems are available in addition to the built-in lpd(8). These systems offer support for other protocols or additional features.

9.6.1. CUPS (Common UNIX® Printing System)

CUPS is a popular printing system available on many operating systems. Using CUPS on FreeBSD is documented in a separate article:../../../../doc/en_US.ISO8859-1/articles/cups

9.6.2. HPLIP

Hewlett Packard provides a printing system that supports many of their inkjet and laser printers. The port is print/hplip. The main web page is at http://hplipopensource.com/hplip-web/index.html. The port handles all the installation details on FreeBSD. Configuration information is shown at http://hplipopensource.com/hplip-web/install/manual/hp_setup.html.

9.6.3. LPRng

LPRng was developed as an enhanced alternative to lpd(8). The port is sysutils/LPRng. For details and documentation, see http://www.lprng.com/.

章 10. Linux® Binary 相容性

Restructured and parts updated by Jim Mock.
Originally contributed by Brian N. Handy and Rich Murphey.

10.1. 概述

FreeBSD 提供和 32 位元 Linux® Binary 的相容性,允許使用者在 FreeBSD 不需要修改就可以安裝和執行大部份 32 位元 Linux® Binary。 曾經有報告指出,在某些情況下,32 位元 Linux® Binary 在 FreeBSD 的表現比在 Linux® 好。

然而,部份 Linux® 作業系統的特色在 FreeBSD 並未支援。 例如,如果 Linux® Binary 過度使用 i386™ 特定的呼叫,像是啟動虛擬 8086 模式,將無法在 FreeBSD 執行。此外,64 位元 Linux® Binary 目前也尚未支援。

讀完這章,您將了解︰

  • 如何在 FreeBSD 系統啟用 Linux® Binary 相容模式。

  • 如何安裝其他的 Linux® 共用程式庫。

  • 如何在 FreeBSD 系統安裝 Linux® 應用程式。

  • 在 FreeBSD 中 Linux® 相容性的實作細節。

在開始閱讀這章之前,您需要︰

10.2. 設定 Linux® Binary 相容性

Linux® 程式庫預設並不會安裝,且並不會開啟 Linux® Binary 相容性。 Linux® 程式庫可以手動安裝或是從 FreeBSD Port 套件集安裝。

在嘗試編譯 Port 前,要載入 Linux® 核心模組,否則編譯會失敗:

# kldload linux

確認模組已載入:

% kldstat
      Id Refs Address    Size     Name
      1    2 0xc0100000 16bdb8   kernel
      7    1 0xc24db000 d000     linux.ko

在 FreeBSD 安裝基本的 Linux® 程式庫和 Binary 最簡單的方式是安裝 emulators/linux_base-c6 套件或是 Port 。要安裝 Port:

# printf "compat.linux.osrelease=2.6.18\n" >> /etc/sysctl.conf
# sysctl compat.linux.osrelease=2.6.18
# pkg install emulators/linux_base-c6

要在開機時開啟 Linux® 相容性,可以加入這行到 /etc/rc.conf

linux_enable="YES"

想要靜態連結 Linux® Binary 相容性到自訂核心的使用者應加入 options COMPAT_LINUX 到自訂核心設定檔。 編譯並安裝新核心的方法,如 章 8, 設定 FreeBSD 核心 所述。

10.2.1. 手動安裝其他程式庫

若有 Linux® 應用程式在設定 Linux® Binary 相容性後出現缺少共用程式庫的情況,確認這個 Linux® Binary 需要哪個共用程式庫並手動安裝。

Linux® 系統,可使用 ldd 來找出應用程式需要哪個共用程式庫。 例如,檢查 linuxdoom 需要哪個共用程式庫,在有安裝 DoomLinux® 系統執行這個指令:

% ldd linuxdoom
libXt.so.3 (DLL Jump 3.1) => /usr/X11/lib/libXt.so.3.1.0
libX11.so.3 (DLL Jump 3.1) => /usr/X11/lib/libX11.so.3.1.0
libc.so.4 (DLL Jump 4.5pl26) => /lib/libc.so.4.6.29

然後,複製所有 Linux® 系統輸出結果中最後一欄的檔案到 FreeBSD 系統的 /compat/linux。 複製完後,建立符號連結 (Symbolic link) 至輸出結果第一欄的名稱。以這個例子會在 FreeBSD 系統產生以下檔案:

/compat/linux/usr/X11/lib/libXt.so.3.1.0
/compat/linux/usr/X11/lib/libXt.so.3 -> libXt.so.3.1.0
/compat/linux/usr/X11/lib/libX11.so.3.1.0
/compat/linux/usr/X11/lib/libX11.so.3 -> libX11.so.3.1.0
/compat/linux/lib/libc.so.4.6.29
/compat/linux/lib/libc.so.4 -> libc.so.4.6.29

Linux® 共用程式庫已經存在,並符合 ldd 輸出結果第一欄的主要修訂版號,則不需要複製該行最後一欄的檔案,使用既有的程式庫應可運作。若有較新的版本建議仍要複製共用程式庫,只要符號連結指向新版的程式庫,舊版便可移除。

例如,以下程式庫已存在 FreeBSD 系統:

/compat/linux/lib/libc.so.4.6.27
/compat/linux/lib/libc.so.4 -> libc.so.4.6.27

ldd 顯示 Binary 需要使用較新的版本:

libc.so.4 (DLL Jump 4.5pl26) -> libc.so.4.6.29

雖然既有的程式庫只有在最後一碼過時一或兩個版本,程式應該仍可使用稍微舊的版本執行,雖然如此,保險起見還替換既有的 libc.so 為較新的版本:

/compat/linux/lib/libc.so.4.6.29
/compat/linux/lib/libc.so.4 -> libc.so.4.6.29

一般來說,只有在安裝 Linux® 程式到 FreeBSD 完的前幾次會需要查看 Linux® Binary 相依的共用程式庫。之後系統便有足夠的 Linux® 共用程式庫能夠執行新安裝的 Linux® Binary,便不再需要額外的動作。

10.2.2. 安裝 Linux® ELF Binary

ELF Binary 有時候需要額外的步驟。當執行無商標 (Unbranded) 的 ELF Binary,會產生錯誤訊息:

% ./my-linux-elf-binary
ELF binary type not known
Abort

要協助 FreeBSD 核心區別是 FreeBSD ELF Binary 還是 Linux® Binary,可使用 brandelf(1)

% brandelf -t Linux my-linux-elf-binary

由於 GNU 工具鏈會自動放置適當的商標資訊到 ELF Binary,通常不需要這個步驟。

10.2.3. 安裝以 Linux® RPM 為基礎的應用程式

要安裝 Linux® RPM 為基礎的應用程式,需先安裝 archivers/rpm4 套件或 Port。安裝完成之後,root 可以使用這個指令安裝 .rpm

# cd /compat/linux
# rpm2cpio < /path/to/linux.archive.rpm | cpio -id

如果需要, brandelf 已安裝的 ELF Binary。注意,這將會無法乾淨地解除安裝。

10.2.4. 設定主機名稱解析器

如果 DNS 無法運作或出現這個錯誤:

resolv+: "bind" is an invalid keyword resolv+:
"hosts" is an invalid keyword

/compat/linux/etc/host.conf 設定如下:

order hosts, bind
multi on

這指定先搜尋 /etc/hosts,其次為 DNS。 當 /compat/linux/etc/host.conf 不存在, Linux® 應用程式會使用 /etc/host.conf 並會警告不相容的 FreeBSD 語法。如果名稱伺服器未設定使用 /etc/resolv.conf 的話,則可移除 bind

10.3. 進階主題

This section describes how Linux® binary compatibility works and is based on an email written to FreeBSD chat mailing list by Terry Lambert (Message ID: <199906020108.SAA07001@usr09.primenet.com>).

FreeBSD has an abstraction called an execution class loader. This is a wedge into the execve(2) system call.

Historically, the UNIX® loader examined the magic number (generally the first 4 or 8 bytes of the file) to see if it was a binary known to the system, and if so, invoked the binary loader.

If it was not the binary type for the system, the execve(2) call returned a failure, and the shell attempted to start executing it as shell commands. The assumption was a default of whatever the current shell is.

Later, a hack was made for sh(1) to examine the first two characters, and if they were :\n, it invoked the csh(1) shell instead.

FreeBSD has a list of loaders, instead of a single loader, with a fallback to the #! loader for running shell interpreters or shell scripts.

For the Linux® ABI support, FreeBSD sees the magic number as an ELF binary. The ELF loader looks for a specialized brand, which is a comment section in the ELF image, and which is not present on SVR4/Solaris™ ELF binaries.

For Linux® binaries to function, they must be branded as type Linux using brandelf(1):

# brandelf -t Linux file

When the ELF loader sees the Linux brand, the loader replaces a pointer in the proc structure. All system calls are indexed through this pointer. In addition, the process is flagged for special handling of the trap vector for the signal trampoline code, and several other (minor) fix-ups that are handled by the Linux® kernel module.

The Linux® system call vector contains, among other things, a list of sysent[] entries whose addresses reside in the kernel module.

When a system call is called by the Linux® binary, the trap code dereferences the system call function pointer off the proc structure, and gets the Linux®, not the FreeBSD, system call entry points.

Linux® mode dynamically reroots lookups. This is, in effect, equivalent to the union option to file system mounts. First, an attempt is made to lookup the file in /compat/linux/original-path. If that fails, the lookup is done in /original-path. This makes sure that binaries that require other binaries can run. For example, the Linux® toolchain can all run under Linux® ABI support. It also means that the Linux® binaries can load and execute FreeBSD binaries, if there are no corresponding Linux® binaries present, and that a uname(1) command can be placed in the /compat/linux directory tree to ensure that the Linux® binaries cannot tell they are not running on Linux®.

In effect, there is a Linux® kernel in the FreeBSD kernel. The various underlying functions that implement all of the services provided by the kernel are identical to both the FreeBSD system call table entries, and the Linux® system call table entries: file system operations, virtual memory operations, signal delivery, and System V IPC. The only difference is that FreeBSD binaries get the FreeBSD glue functions, and Linux® binaries get the Linux® glue functions. The FreeBSD glue functions are statically linked into the kernel, and the Linux® glue functions can be statically linked, or they can be accessed via a kernel module.

Technically, this is not really emulation, it is an ABI implementation. It is sometimes called Linux® emulation because the implementation was done at a time when there was no other word to describe what was going on. Saying that FreeBSD ran Linux® binaries was not true, since the code was not compiled in.

部 III. 系統管理

FreeBSD 使用手冊剩下的這些章節涵蓋了全方位的 FreeBSD 系統管理。 每個章節的開頭會先描述在該您讀完該章節後您會學到什麼,也會詳述在您在看這些資料時應該要有的一些背景知識。

這些章節是讓您在需要查資料的時候翻閱用的。 您不需要依照特定的順序來讀,也不需要將這些章節全部過讀之後才開始用 FreeBSD。

內容目錄
11. 設定與調校
11.1. 概述
11.2. 啟動服務
11.3. 設定 cron(8)
11.4. 管理 FreeBSD 中的服務
11.5. 設定網路介面卡
11.6. 虛擬主機
11.7. 設定系統日誌
11.8. 設定檔
11.9. 使用 sysctl(8) 調校
11.10. 調校磁碟
11.11. 調校核心限制
11.12. 增加交換空間
11.13. 電源與資源管理
12. FreeBSD 開機程序
12.1. 概述
12.2. FreeBSD 開機程序
12.3. 設定開機啟動畫面
12.4. Device Hints
12.5. 關機程序
13. 安全性
13.1. 概述
13.2. 簡介
13.3. 一次性密碼
13.4. TCP Wrapper
13.5. Kerberos
13.6. OpenSSL
13.7. VPN over IPsec
13.8. OpenSSH
13.9. 存取控制清單
13.10. 監視第三方安全性問題
13.11. FreeBSD 安全報告
13.12. 程序追蹤
13.13. 限制資源
13.14. 使用 Sudo 分享管理權限
14. Jail
14.1. 概述
14.2. Jail 相關術語
14.3. 建立和控制 Jail
14.4. 調校與管理
14.5. 更新多個 Jail
14.6. 使用 ezjail 管理 Jail
15. 強制存取控制 (MAC)
15.1. 概述
15.2. 關鍵詞
15.3. 了解 MAC 標籤
15.4. 規劃安全架構
15.5. 可用的 MAC 管理政策
15.6. User Lock Down
15.7. 在 MAC Jail 中使用 Nagios
15.8. MAC 架構疑難排解
16. 安全事件稽查
16.1. 概述
16.2. 關鍵詞
16.3. 稽查設定
16.4. 查看稽查線索
17. 儲存設備
17.1. 概述
17.2. 加入磁碟
17.3. 重設大小與擴增磁碟
17.4. USB 儲存裝置
17.5. 建立與使用 CD 媒體
17.6. 建立與使用 DVD 媒體
17.7. 建立與使用軟碟
17.8. 備份基礎概念
17.9. 記憶體磁碟
17.10. 檔案系統快照
17.11. 磁碟配額
17.12. 磁碟分割區加密
17.13. 交換空間加密
17.14. 高可用存儲空間 (HAST)
18. GEOM: Modular Disk Transformation Framework
18.1. 概述
18.2. RAID0 - 串連 (Striping)
18.3. RAID1 - 鏡像 (Mirroring)
18.4. RAID3 - 位元級串連與獨立奇偶校驗
18.5. 軟體 RAID 裝置
18.6. GEOM Gate Network
18.7. 磁碟裝置標籤
18.8. UFS Journaling 透過 GEOM
19. Z 檔案系統 (ZFS)
19.1. 什麼使 ZFS 與眾不同
19.2. 快速入門指南
19.3. zpool 管理
19.4. zfs 管理
19.5. 委託管理
19.6. 進階主題
19.7. 其他資源
19.8. ZFS 特色與術語
20. 其他檔案系統
20.1. 概述
20.2. Linux® 檔案系統
21. 虛擬化
21.1. 概述
21.2. 在 Mac OS® X 的 Parallels 安裝 FreeBSD 為客端
21.3. 在 Windows® 的 Virtual PC 安裝 FreeBSD 為客端
21.4. 在 Mac OS® 的 VMware Fusion 安裝 FreeBSD 為客端
21.5. 安裝 VirtualBox™ Guest Additions 於 FreeBSD 客端
21.6. 以 FreeBSD 作為主端安裝 VirtualBox
21.7. 以 FreeBSD 作為主端安裝 bhyve
22. 在地化 - i18n/L10n 使用與安裝
22.1. 概述
22.2. 使用語系
22.3. 尋找 i18n 應用程式
22.4. 特定語言的語系設定
23. 更新與升級 FreeBSD
23.1. 概述
23.2. FreeBSD 更新
23.3. 更新文件集
23.4. 追蹤開發分支
23.5. 同步原始碼
23.6. 重新編譯 World
23.7. 多部機器追蹤
24. DTrace
24.1. 概述
24.2. 實作差異
24.3. 開啟 DTrace 支援
24.4. 使用 DTrace

章 11. 設定與調校

Written by Chern Lee.
Based on a tutorial written by Mike Smith.
Also based on tuning(7) written by Matt Dillon.

11.1. 概述

在 FreeBSD 使用過程中,相當重要的環節之一就是如何正確設定系統。 本章著重於介紹 FreeBSD 的設定流程,包括一些可以調整 FreeBSD 效能的參數設定。

讀完這章,您將了解︰

  • rc.conf 設定的基礎概念及 /usr/local/etc/rc.d 啟動 Script。

  • 如何設定並測試網路卡。

  • 如何在網路裝置上設定虛擬主機。

  • 如何使用在 /etc 中的各種設定檔。

  • 如何使用 sysctl(8) 變數調校 FreeBSD。

  • 如何調校磁碟效能及修改核心限制。

在開始閱讀這章之前,您需要︰

11.2. 啟動服務

Contributed by Tom Rhodes.

Many users install third party software on FreeBSD from the Ports Collection and require the installed services to be started upon system initialization. Services, such as mail/postfix or www/apache22 are just two of the many software packages which may be started during system initialization. This section explains the procedures available for starting third party software.

In FreeBSD, most included services, such as cron(8), are started through the system start up scripts.

11.2.1. 延伸應用程式設定

Now that FreeBSD includes rc.d, configuration of application startup is easier and provides more features. Using the key words discussed in 節 11.4, “管理 FreeBSD 中的服務”, applications can be set to start after certain other services and extra flags can be passed through /etc/rc.conf in place of hard coded flags in the start up script. A basic script may look similar to the following:

#!/bin/sh
#
# PROVIDE: utility
# REQUIRE: DAEMON
# KEYWORD: shutdown

. /etc/rc.subr

name=utility
rcvar=utility_enable

command="/usr/local/sbin/utility"

load_rc_config $name

#
# DO NOT CHANGE THESE DEFAULT VALUES HERE
# SET THEM IN THE /etc/rc.conf FILE
#
utility_enable=${utility_enable-"NO"}
pidfile=${utility_pidfile-"/var/run/utility.pid"}

run_rc_command "$1"

This script will ensure that the provided utility will be started after the DAEMON pseudo-service. It also provides a method for setting and tracking the process ID (PID).

This application could then have the following line placed in /etc/rc.conf:

utility_enable="YES"

This method allows for easier manipulation of command line arguments, inclusion of the default functions provided in /etc/rc.subr, compatibility with rcorder(8), and provides for easier configuration via rc.conf.

11.2.2. 使用服務來啟動其他服務

Other services can be started using inetd(8). Working with inetd(8) and its configuration is described in depth in 節 28.2, “inetd 超級伺服器”.

In some cases, it may make more sense to use cron(8) to start system services. This approach has a number of advantages as cron(8) runs these processes as the owner of the crontab(5). This allows regular users to start and maintain their own applications.

The @reboot feature of cron(8), may be used in place of the time specification. This causes the job to run when cron(8) is started, normally during system initialization.

11.3. 設定 cron(8)

Contributed by Tom Rhodes.

One of the most useful utilities in FreeBSD is cron. This utility runs in the background and regularly checks /etc/crontab for tasks to execute and searches /var/cron/tabs for custom crontab files. These files are used to schedule tasks which cron runs at the specified times. Each entry in a crontab defines a task to run and is known as a cron job.

Two different types of configuration files are used: the system crontab, which should not be modified, and user crontabs, which can be created and edited as needed. The format used by these files is documented in crontab(5). The format of the system crontab, /etc/crontab includes a who column which does not exist in user crontabs. In the system crontab, cron runs the command as the user specified in this column. In a user crontab, all commands run as the user who created the crontab.

User crontabs allow individual users to schedule their own tasks. The root user can also have a user crontab which can be used to schedule tasks that do not exist in the system crontab.

Here is a sample entry from the system crontab, /etc/crontab:

# /etc/crontab - root's crontab for FreeBSD
#
# $FreeBSD: head/zh_TW.UTF-8/books/handbook/book.xml 49362 2016-09-01 02:22:48Z kevlo $
# 1
SHELL=/bin/sh
PATH=/etc:/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin 2
#
#minute	hour	mday	month	wday	who	command 3
#
*/5	*	*	*	*	root	/usr/libexec/atrun 4

1

Lines that begin with the # character are comments. A comment can be placed in the file as a reminder of what and why a desired action is performed. Comments cannot be on the same line as a command or else they will be interpreted as part of the command; they must be on a new line. Blank lines are ignored.

2

The equals (=) character is used to define any environment settings. In this example, it is used to define the SHELL and PATH. If the SHELL is omitted, cron will use the default Bourne shell. If the PATH is omitted, the full path must be given to the command or script to run.

3

This line defines the seven fields used in a system crontab: minute, hour, mday, month, wday, who, and command. The minute field is the time in minutes when the specified command will be run, the hour is the hour when the specified command will be run, the mday is the day of the month, month is the month, and wday is the day of the week. These fields must be numeric values, representing the twenty-four hour clock, or a *, representing all values for that field. The who field only exists in the system crontab and specifies which user the command should be run as. The last field is the command to be executed.

4

This entry defines the values for this cron job. The */5, followed by several more * characters, specifies that /usr/libexec/atrun is invoked by root every five minutes of every hour, of every day and day of the week, of every month.

Commands can include any number of switches. However, commands which extend to multiple lines need to be broken with the backslash \ continuation character.

11.3.1. 建立使用者的 Crontab

To create a user crontab, invoke crontab in editor mode:

% crontab -e

This will open the user's crontab using the default text editor. The first time a user runs this command, it will open an empty file. Once a user creates a crontab, this command will open that file for editing.

It is useful to add these lines to the top of the crontab file in order to set the environment variables and to remember the meanings of the fields in the crontab:

SHELL=/bin/sh
PATH=/etc:/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin
# Order of crontab fields
# minute	hour	mday	month	wday	command

Then add a line for each command or script to run, specifying the time to run the command. This example runs the specified custom Bourne shell script every day at two in the afternoon. Since the path to the script is not specified in PATH, the full path to the script is given:

0	14	*	*	*	/usr/home/dru/bin/mycustomscript.sh

提示:

Before using a custom script, make sure it is executable and test it with the limited set of environment variables set by cron. To replicate the environment that would be used to run the above cron entry, use:

env -i SHELL=/bin/sh PATH=/etc:/bin:/sbin:/usr/bin:/usr/sbin HOME=/home/dru LOGNAME=dru /usr/home/dru/bin/mycustomscript.sh

The environment set by cron is discussed in crontab(5). Checking that scripts operate correctly in a cron environment is especially important if they include any commands that delete files using wildcards.

When finished editing the crontab, save the file. It will automatically be installed and cron will read the crontab and run its cron jobs at their specified times. To list the cron jobs in a crontab, use this command:

% crontab -l
0	14	*	*	*	/usr/home/dru/bin/mycustomscript.sh

To remove all of the cron jobs in a user crontab:

% crontab -r
remove crontab for dru? y

11.4. 管理 FreeBSD 中的服務

Contributed by Tom Rhodes.

FreeBSD uses the rc(8) system of startup scripts during system initialization and for managing services. The scripts listed in /etc/rc.d provide basic services which can be controlled with the start, stop, and restart options to service(8). For instance, sshd(8) can be restarted with the following command:

# service sshd restart

This procedure can be used to start services on a running system. Services will be started automatically at boot time as specified in rc.conf(5). For example, to enable natd(8) at system startup, add the following line to /etc/rc.conf:

natd_enable="YES"

If a natd_enable="NO" line is already present, change the NO to YES. The rc(8) scripts will automatically load any dependent services during the next boot, as described below.

Since the rc(8) system is primarily intended to start and stop services at system startup and shutdown time, the start, stop and restart options will only perform their action if the appropriate /etc/rc.conf variable is set. For instance, sshd restart will only work if sshd_enable is set to YES in /etc/rc.conf. To start, stop or restart a service regardless of the settings in /etc/rc.conf, these commands should be prefixed with one. For instance, to restart sshd(8) regardless of the current /etc/rc.conf setting, execute the following command:

# service sshd onerestart

To check if a service is enabled in /etc/rc.conf, run the appropriate rc(8) script with rcvar. This example checks to see if sshd(8) is enabled in /etc/rc.conf:

# service sshd rcvar
# sshd
#
sshd_enable="YES"
#   (default: "")

注意:

The # sshd line is output from the above command, not a root console.

To determine whether or not a service is running, use status. For instance, to verify that sshd(8) is running:

# service sshd status
sshd is running as pid 433.

In some cases, it is also possible to reload a service. This attempts to send a signal to an individual service, forcing the service to reload its configuration files. In most cases, this means sending the service a SIGHUP signal. Support for this feature is not included for every service.

The rc(8) system is used for network services and it also contributes to most of the system initialization. For instance, when the /etc/rc.d/bgfsck script is executed, it prints out the following message:

Starting background file system checks in 60 seconds.

This script is used for background file system checks, which occur only during system initialization.

Many system services depend on other services to function properly. For example, yp(8) and other RPC-based services may fail to start until after the rpcbind(8) service has started. To resolve this issue, information about dependencies and other meta-data is included in the comments at the top of each startup script. The rcorder(8) program is used to parse these comments during system initialization to determine the order in which system services should be invoked to satisfy the dependencies.

The following key word must be included in all startup scripts as it is required by rc.subr(8) to enable the startup script:

  • PROVIDE: Specifies the services this file provides.

The following key words may be included at the top of each startup script. They are not strictly necessary, but are useful as hints to rcorder(8):

  • REQUIRE: Lists services which are required for this service. The script containing this key word will run after the specified services.

  • BEFORE: Lists services which depend on this service. The script containing this key word will run before the specified services.

By carefully setting these keywords for each startup script, an administrator has a fine-grained level of control of the startup order of the scripts, without the need for runlevels used by some UNIX® operating systems.

Additional information can be found in rc(8) and rc.subr(8). Refer to this article for instructions on how to create custom rc(8) scripts.

11.4.1. 管理特定系統的設定

The principal location for system configuration information is /etc/rc.conf. This file contains a wide range of configuration information and it is read at system startup to configure the system. It provides the configuration information for the rc* files.

The entries in /etc/rc.conf override the default settings in /etc/defaults/rc.conf. The file containing the default settings should not be edited. Instead, all system-specific changes should be made to /etc/rc.conf.

A number of strategies may be applied in clustered applications to separate site-wide configuration from system-specific configuration in order to reduce administration overhead. The recommended approach is to place system-specific configuration into /etc/rc.conf.local. For example, these entries in /etc/rc.conf apply to all systems:

sshd_enable="YES"
keyrate="fast"
defaultrouter="10.1.1.254"

Whereas these entries in /etc/rc.conf.local apply to this system only:

hostname="node1.example.org"
ifconfig_fxp0="inet 10.1.1.1/8"

Distribute /etc/rc.conf to every system using an application such as rsync or puppet, while /etc/rc.conf.local remains unique.

Upgrading the system will not overwrite /etc/rc.conf, so system configuration information will not be lost.

提示:

Both /etc/rc.conf and /etc/rc.conf.local are parsed by sh(1). This allows system operators to create complex configuration scenarios. Refer to rc.conf(5) for further information on this topic.

11.5. 設定網路介面卡

Contributed by Marc Fonvieille.

Adding and configuring a network interface card (NIC) is a common task for any FreeBSD administrator.

11.5.1. 找到正確的驅動程式

First, determine the model of the NIC and the chip it uses. FreeBSD supports a wide variety of NICs. Check the Hardware Compatibility List for the FreeBSD release to see if the NIC is supported.

If the NIC is supported, determine the name of the FreeBSD driver for the NIC. Refer to /usr/src/sys/conf/NOTES and /usr/src/sys/arch/conf/NOTES for the list of NIC drivers with some information about the supported chipsets. When in doubt, read the manual page of the driver as it will provide more information about the supported hardware and any known limitations of the driver.

The drivers for common NICs are already present in the GENERIC kernel, meaning the NIC should be probed during boot. The system's boot messages can be viewed by typing more /var/run/dmesg.boot and using the spacebar to scroll through the text. In this example, two Ethernet NICs using the dc(4) driver are present on the system:

dc0: <82c169 PNIC 10/100BaseTX> port 0xa000-0xa0ff mem 0xd3800000-0xd38
000ff irq 15 at device 11.0 on pci0
miibus0: <MII bus> on dc0
bmtphy0: <BCM5201 10/100baseTX PHY> PHY 1 on miibus0
bmtphy0:  10baseT, 10baseT-FDX, 100baseTX, 100baseTX-FDX, auto
dc0: Ethernet address: 00:a0:cc:da:da:da
dc0: [ITHREAD]
dc1: <82c169 PNIC 10/100BaseTX> port 0x9800-0x98ff mem 0xd3000000-0xd30
000ff irq 11 at device 12.0 on pci0
miibus1: <MII bus> on dc1
bmtphy1: <BCM5201 10/100baseTX PHY> PHY 1 on miibus1
bmtphy1:  10baseT, 10baseT-FDX, 100baseTX, 100baseTX-FDX, auto
dc1: Ethernet address: 00:a0:cc:da:da:db
dc1: [ITHREAD]

If the driver for the NIC is not present in GENERIC, but a driver is available, the driver will need to be loaded before the NIC can be configured and used. This may be accomplished in one of two ways:

  • The easiest way is to load a kernel module for the NIC using kldload(8). To also automatically load the driver at boot time, add the appropriate line to /boot/loader.conf. Not all NIC drivers are available as modules.

  • Alternatively, statically compile support for the NIC into a custom kernel. Refer to /usr/src/sys/conf/NOTES, /usr/src/sys/arch/conf/NOTES and the manual page of the driver to determine which line to add to the custom kernel configuration file. For more information about recompiling the kernel, refer to 章 8, 設定 FreeBSD 核心. If the NIC was detected at boot, the kernel does not need to be recompiled.

11.5.1.1. 使用 Windows® NDIS 驅動程式

Unfortunately, there are still many vendors that do not provide schematics for their drivers to the open source community because they regard such information as trade secrets. Consequently, the developers of FreeBSD and other operating systems are left with two choices: develop the drivers by a long and pain-staking process of reverse engineering or using the existing driver binaries available for Microsoft® Windows® platforms.

FreeBSD provides native support for the Network Driver Interface Specification (NDIS). It includes ndisgen(8) which can be used to convert a Windows® XP driver into a format that can be used on FreeBSD. Because the ndis(4) driver uses a Windows® XP binary, it only runs on i386™ and amd64 systems. PCI, CardBus, PCMCIA, and USB devices are supported.

To use ndisgen(8), three things are needed:

  1. FreeBSD kernel sources.

  2. A Windows® XP driver binary with a .SYS extension.

  3. A Windows® XP driver configuration file with a .INF extension.

Download the .SYS and .INF files for the specific NIC. Generally, these can be found on the driver CD or at the vendor's website. The following examples use W32DRIVER.SYS and W32DRIVER.INF.

The driver bit width must match the version of FreeBSD. For FreeBSD/i386, use a Windows® 32-bit driver. For FreeBSD/amd64, a Windows® 64-bit driver is needed.

The next step is to compile the driver binary into a loadable kernel module. As root, use ndisgen(8):

# ndisgen /path/to/W32DRIVER.INF /path/to/W32DRIVER.SYS

This command is interactive and prompts for any extra information it requires. A new kernel module will be generated in the current directory. Use kldload(8) to load the new module:

# kldload ./W32DRIVER_SYS.ko

In addition to the generated kernel module, the ndis.ko and if_ndis.ko modules must be loaded. This should happen automatically when any module that depends on ndis(4) is loaded. If not, load them manually, using the following commands:

# kldload ndis
# kldload if_ndis

The first command loads the ndis(4) miniport driver wrapper and the second loads the generated NIC driver.

Check dmesg(8) to see if there were any load errors. If all went well, the output should be similar to the following:

ndis0: <Wireless-G PCI Adapter> mem 0xf4100000-0xf4101fff irq 3 at device 8.0 on pci1
ndis0: NDIS API version: 5.0
ndis0: Ethernet address: 0a:b1:2c:d3:4e:f5
ndis0: 11b rates: 1Mbps 2Mbps 5.5Mbps 11Mbps
ndis0: 11g rates: 6Mbps 9Mbps 12Mbps 18Mbps 36Mbps 48Mbps 54Mbps

From here, ndis0 can be configured like any other NIC.

To configure the system to load the ndis(4) modules at boot time, copy the generated module, W32DRIVER_SYS.ko, to /boot/modules. Then, add the following line to /boot/loader.conf:

W32DRIVER_SYS_load="YES"

11.5.2. 設定網路卡

Once the right driver is loaded for the NIC, the card needs to be configured. It may have been configured at installation time by bsdinstall(8).

To display the NIC configuration, enter the following command:

% ifconfig
dc0: flags=8843<UP,BROADCAST,RUNNING,SIMPLEX,MULTICAST> metric 0 mtu 1500
        options=80008<VLAN_MTU,LINKSTATE>
        ether 00:a0:cc:da:da:da
        inet 192.168.1.3 netmask 0xffffff00 broadcast 192.168.1.255
        media: Ethernet autoselect (100baseTX <full-duplex>)
        status: active
dc1: flags=8802<UP,BROADCAST,RUNNING,SIMPLEX,MULTICAST> metric 0 mtu 1500
        options=80008<VLAN_MTU,LINKSTATE>
        ether 00:a0:cc:da:da:db
        inet 10.0.0.1 netmask 0xffffff00 broadcast 10.0.0.255
        media: Ethernet 10baseT/UTP
        status: no carrier
lo0: flags=8049<UP,LOOPBACK,RUNNING,MULTICAST> metric 0 mtu 16384
        options=3<RXCSUM,TXCSUM>
        inet6 fe80::1%lo0 prefixlen 64 scopeid 0x4
        inet6 ::1 prefixlen 128
        inet 127.0.0.1 netmask 0xff000000
        nd6 options=3<PERFORMNUD,ACCEPT_RTADV>

In this example, the following devices were displayed:

  • dc0: The first Ethernet interface.

  • dc1: The second Ethernet interface.

  • lo0: The loopback device.

FreeBSD uses the driver name followed by the order in which the card is detected at boot to name the NIC. For example, sis2 is the third NIC on the system using the sis(4) driver.

In this example, dc0 is up and running. The key indicators are:

  1. UP means that the card is configured and ready.

  2. The card has an Internet (inet) address, 192.168.1.3.

  3. It has a valid subnet mask (netmask), where 0xffffff00 is the same as 255.255.255.0.

  4. It has a valid broadcast address, 192.168.1.255.

  5. The MAC address of the card (ether) is 00:a0:cc:da:da:da.

  6. The physical media selection is on autoselection mode (media: Ethernet autoselect (100baseTX <full-duplex>)). In this example, dc1 is configured to run with 10baseT/UTP media. For more information on available media types for a driver, refer to its manual page.

  7. The status of the link (status) is active, indicating that the carrier signal is detected. For dc1, the status: no carrier status is normal when an Ethernet cable is not plugged into the card.

If the ifconfig(8) output had shown something similar to:

dc0: flags=8843<BROADCAST,SIMPLEX,MULTICAST> metric 0 mtu 1500
	options=80008<VLAN_MTU,LINKSTATE>
	ether 00:a0:cc:da:da:da
	media: Ethernet autoselect (100baseTX <full-duplex>)
	status: active

it would indicate the card has not been configured.

The card must be configured as root. The NIC configuration can be performed from the command line with ifconfig(8) but will not persist after a reboot unless the configuration is also added to /etc/rc.conf. If a DHCP server is present on the LAN, just add this line:

ifconfig_dc0="DHCP"

Replace dc0 with the correct value for the system.

The line added, then, follow the instructions given in 節 11.5.3, “測試與疑難排解”.

注意:

If the network was configured during installation, some entries for the NIC(s) may be already present. Double check /etc/rc.conf before adding any lines.

In the case, there is no DHCP server, the NIC(s) have to be configured manually. Add a line for each NIC present on the system, as seen in this example:

ifconfig_dc0="inet 192.168.1.3 netmask 255.255.255.0"
ifconfig_dc1="inet 10.0.0.1 netmask 255.255.255.0 media 10baseT/UTP"

Replace dc0 and dc1 and the IP address information with the correct values for the system. Refer to the man page for the driver, ifconfig(8), and rc.conf(5) for more details about the allowed options and the syntax of /etc/rc.conf.

If the network is not using DNS, edit /etc/hosts to add the names and IP addresses of the hosts on the LAN, if they are not already there. For more information, refer to hosts(5) and to /usr/share/examples/etc/hosts.

注意:

If there is no DHCP server and access to the Internet is needed, manually configure the default gateway and the nameserver:

# echo 'defaultrouter="your_default_router"' >> /etc/rc.conf
# echo 'nameserver your_DNS_server' >> /etc/resolv.conf

11.5.3. 測試與疑難排解

Once the necessary changes to /etc/rc.conf are saved, a reboot can be used to test the network configuration and to verify that the system restarts without any configuration errors. Alternatively, apply the settings to the networking system with this command:

# service netif restart

注意:

If a default gateway has been set in /etc/rc.conf, also issue this command:

# service routing restart

Once the networking system has been relaunched, test the NICs.

11.5.3.1. 測試乙太網路卡

To verify that an Ethernet card is configured correctly, ping(8) the interface itself, and then ping(8) another machine on the LAN:

% ping -c5 192.168.1.3
PING 192.168.1.3 (192.168.1.3): 56 data bytes
64 bytes from 192.168.1.3: icmp_seq=0 ttl=64 time=0.082 ms
64 bytes from 192.168.1.3: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.074 ms
64 bytes from 192.168.1.3: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.076 ms
64 bytes from 192.168.1.3: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.108 ms
64 bytes from 192.168.1.3: icmp_seq=4 ttl=64 time=0.076 ms

--- 192.168.1.3 ping statistics ---
5 packets transmitted, 5 packets received, 0% packet loss
round-trip min/avg/max/stddev = 0.074/0.083/0.108/0.013 ms
% ping -c5 192.168.1.2
PING 192.168.1.2 (192.168.1.2): 56 data bytes
64 bytes from 192.168.1.2: icmp_seq=0 ttl=64 time=0.726 ms
64 bytes from 192.168.1.2: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.766 ms
64 bytes from 192.168.1.2: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.700 ms
64 bytes from 192.168.1.2: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.747 ms
64 bytes from 192.168.1.2: icmp_seq=4 ttl=64 time=0.704 ms

--- 192.168.1.2 ping statistics ---
5 packets transmitted, 5 packets received, 0% packet loss
round-trip min/avg/max/stddev = 0.700/0.729/0.766/0.025 ms

To test network resolution, use the host name instead of the IP address. If there is no DNS server on the network, /etc/hosts must first be configured. To this purpose, edit /etc/hosts to add the names and IP addresses of the hosts on the LAN, if they are not already there. For more information, refer to hosts(5) and to /usr/share/examples/etc/hosts.

11.5.3.2. 疑難排解

When troubleshooting hardware and software configurations, check the simple things first. Is the network cable plugged in? Are the network services properly configured? Is the firewall configured correctly? Is the NIC supported by FreeBSD? Before sending a bug report, always check the Hardware Notes, update the version of FreeBSD to the latest STABLE version, check the mailing list archives, and search the Internet.

If the card works, yet performance is poor, read through tuning(7). Also, check the network configuration as incorrect network settings can cause slow connections.

Some users experience one or two device timeout messages, which is normal for some cards. If they continue, or are bothersome, determine if the device is conflicting with another device. Double check the cable connections. Consider trying another card.

To resolve watchdog timeout errors, first check the network cable. Many cards require a PCI slot which supports bus mastering. On some old motherboards, only one PCI slot allows it, usually slot 0. Check the NIC and the motherboard documentation to determine if that may be the problem.

No route to host messages occur if the system is unable to route a packet to the destination host. This can happen if no default route is specified or if a cable is unplugged. Check the output of netstat -rn and make sure there is a valid route to the host. If there is not, read 節 30.2, “通訊閘與路由”.

ping: sendto: Permission denied error messages are often caused by a misconfigured firewall. If a firewall is enabled on FreeBSD but no rules have been defined, the default policy is to deny all traffic, even ping(8). Refer to 章 29, 防火牆 for more information.

Sometimes performance of the card is poor or below average. In these cases, try setting the media selection mode from autoselect to the correct media selection. While this works for most hardware, it may or may not resolve the issue. Again, check all the network settings, and refer to tuning(7).

11.6. 虛擬主機

A common use of FreeBSD is virtual site hosting, where one server appears to the network as many servers. This is achieved by assigning multiple network addresses to a single interface.

A given network interface has one real address, and may have any number of alias addresses. These aliases are normally added by placing alias entries in /etc/rc.conf, as seen in this example:

ifconfig_fxp0_alias0="inet xxx.xxx.xxx.xxx netmask xxx.xxx.xxx.xxx"

Alias entries must start with alias0 using a sequential number such as alias0, alias1, and so on. The configuration process will stop at the first missing number.

The calculation of alias netmasks is important. For a given interface, there must be one address which correctly represents the network's netmask. Any other addresses which fall within this network must have a netmask of all 1s, expressed as either 255.255.255.255 or 0xffffffff.

For example, consider the case where the fxp0 interface is connected to two networks: 10.1.1.0 with a netmask of 255.255.255.0 and 202.0.75.16 with a netmask of 255.255.255.240. The system is to be configured to appear in the ranges 10.1.1.1 through 10.1.1.5 and 202.0.75.17 through 202.0.75.20. Only the first address in a given network range should have a real netmask. All the rest (10.1.1.2 through 10.1.1.5 and 202.0.75.18 through 202.0.75.20) must be configured with a netmask of 255.255.255.255.

The following /etc/rc.conf entries configure the adapter correctly for this scenario:

ifconfig_fxp0="inet 10.1.1.1 netmask 255.255.255.0"
ifconfig_fxp0_alias0="inet 10.1.1.2 netmask 255.255.255.255"
ifconfig_fxp0_alias1="inet 10.1.1.3 netmask 255.255.255.255"
ifconfig_fxp0_alias2="inet 10.1.1.4 netmask 255.255.255.255"
ifconfig_fxp0_alias3="inet 10.1.1.5 netmask 255.255.255.255"
ifconfig_fxp0_alias4="inet 202.0.75.17 netmask 255.255.255.240"
ifconfig_fxp0_alias5="inet 202.0.75.18 netmask 255.255.255.255"
ifconfig_fxp0_alias6="inet 202.0.75.19 netmask 255.255.255.255"
ifconfig_fxp0_alias7="inet 202.0.75.20 netmask 255.255.255.255"

A simpler way to express this is with a space-separated list of IP address ranges. The first address will be given the indicated subnet mask and the additional addresses will have a subnet mask of 255.255.255.255.

ifconfig_fxp0_aliases="inet 10.1.1.1-5/24 inet 202.0.75.17-20/28"

11.7. 設定系統日誌

Contributed by Niclas Zeising.

Generating and reading system logs is an important aspect of system administration. The information in system logs can be used to detect hardware and software issues as well as application and system configuration errors. This information also plays an important role in security auditing and incident response. Most system daemons and applications will generate log entries.

FreeBSD provides a system logger, syslogd, to manage logging. By default, syslogd is started when the system boots. This is controlled by the variable syslogd_enable in /etc/rc.conf. There are numerous application arguments that can be set using syslogd_flags in /etc/rc.conf. Refer to syslogd(8) for more information on the available arguments.

This section describes how to configure the FreeBSD system logger for both local and remote logging and how to perform log rotation and log management.

11.7.1. 設定本地日誌

The configuration file, /etc/syslog.conf, controls what syslogd does with log entries as they are received. There are several parameters to control the handling of incoming events. The facility describes which subsystem generated the message, such as the kernel or a daemon, and the level describes the severity of the event that occurred. This makes it possible to configure if and where a log message is logged, depending on the facility and level. It is also possible to take action depending on the application that sent the message, and in the case of remote logging, the hostname of the machine generating the logging event.

This configuration file contains one line per action, where the syntax for each line is a selector field followed by an action field. The syntax of the selector field is facility.level which will match log messages from facility at level level or higher. It is also possible to add an optional comparison flag before the level to specify more precisely what is logged. Multiple selector fields can be used for the same action, and are separated with a semicolon (;). Using * will match everything. The action field denotes where to send the log message, such as to a file or remote log host. As an example, here is the default syslog.conf from FreeBSD:

# $FreeBSD: head/zh_TW.UTF-8/books/handbook/book.xml 49362 2016-09-01 02:22:48Z kevlo $
#
#       Spaces ARE valid field separators in this file. However,
#       other *nix-like systems still insist on using tabs as field
#       separators. If you are sharing this file between systems, you
#       may want to use only tabs as field separators here.
#       Consult the syslog.conf(5) manpage.
*.err;kern.warning;auth.notice;mail.crit                /dev/console
*.notice;authpriv.none;kern.debug;lpr.info;mail.crit;news.err   /var/log/messages
security.*                                      /var/log/security
auth.info;authpriv.info                         /var/log/auth.log
mail.info                                       /var/log/maillog
lpr.info                                        /var/log/lpd-errs
ftp.info                                        /var/log/xferlog
cron.*                                          /var/log/cron
!-devd
*.=debug                                        /var/log/debug.log
*.emerg                                         *
# uncomment this to log all writes to /dev/console to /var/log/console.log
#console.info                                   /var/log/console.log
# uncomment this to enable logging of all log messages to /var/log/all.log
# touch /var/log/all.log and chmod it to mode 600 before it will work
#*.*                                            /var/log/all.log
# uncomment this to enable logging to a remote loghost named loghost
#*.*                                            @loghost
# uncomment these if you're running inn
# news.crit                                     /var/log/news/news.crit
# news.err                                      /var/log/news/news.err
# news.notice                                   /var/log/news/news.notice
# Uncomment this if you wish to see messages produced by devd
# !devd
# *.>=info
!ppp
*.*                                             /var/log/ppp.log
!*

In this example:

  • Line 8 matches all messages with a level of err or higher, as well as kern.warning, auth.notice and mail.crit, and sends these log messages to the console (/dev/console).

  • Line 12 matches all messages from the mail facility at level info or above and logs the messages to /var/log/maillog.

  • Line 17 uses a comparison flag (=) to only match messages at level debug and logs them to /var/log/debug.log.

  • Line 33 is an example usage of a program specification. This makes the rules following it only valid for the specified program. In this case, only the messages generated by ppp are logged to /var/log/ppp.log.

The available levels, in order from most to least critical are emerg, alert, crit, err, warning, notice, info, and debug.

The facilities, in no particular order, are auth, authpriv, console, cron, daemon, ftp, kern, lpr, mail, mark, news, security, syslog, user, uucp, and local0 through local7. Be aware that other operating systems might have different facilities.

To log everything of level notice and higher to /var/log/daemon.log, add the following entry:

daemon.notice                                        /var/log/daemon.log

For more information about the different levels and facilities, refer to syslog(3) and syslogd(8). For more information about /etc/syslog.conf, its syntax, and more advanced usage examples, see syslog.conf(5).

11.7.2. 日誌管理與循環

Log files can grow quickly, taking up disk space and making it more difficult to locate useful information. Log management attempts to mitigate this. In FreeBSD, newsyslog is used to manage log files. This built-in program periodically rotates and compresses log files, and optionally creates missing log files and signals programs when log files are moved. The log files may be generated by syslogd or by any other program which generates log files. While newsyslog is normally run from cron(8), it is not a system daemon. In the default configuration, it runs every hour.

To know which actions to take, newsyslog reads its configuration file, /etc/newsyslog.conf. This file contains one line for each log file that newsyslog manages. Each line states the file owner, permissions, when to rotate that file, optional flags that affect log rotation, such as compression, and programs to signal when the log is rotated. Here is the default configuration in FreeBSD:

# configuration file for newsyslog
# $FreeBSD: head/zh_TW.UTF-8/books/handbook/book.xml 49362 2016-09-01 02:22:48Z kevlo $
#
# Entries which do not specify the '/pid_file' field will cause the
# syslogd process to be signalled when that log file is rotated.  This
# action is only appropriate for log files which are written to by the
# syslogd process (ie, files listed in /etc/syslog.conf).  If there
# is no process which needs to be signalled when a given log file is
# rotated, then the entry for that file should include the 'N' flag.
#
# The 'flags' field is one or more of the letters: BCDGJNUXZ or a '-'.
#
# Note: some sites will want to select more restrictive protections than the
# defaults.  In particular, it may be desirable to switch many of the 644
# entries to 640 or 600.  For example, some sites will consider the
# contents of maillog, messages, and lpd-errs to be confidential.  In the
# future, these defaults may change to more conservative ones.
#
# logfilename          [owner:group]    mode count size when  flags [/pid_file] [sig_num]
/var/log/all.log                        600  7     *    @T00  J
/var/log/amd.log                        644  7     100  *     J
/var/log/auth.log                       600  7     100  @0101T JC
/var/log/console.log                    600  5     100  *     J
/var/log/cron                           600  3     100  *     JC
/var/log/daily.log                      640  7     *    @T00  JN
/var/log/debug.log                      600  7     100  *     JC
/var/log/kerberos.log                   600  7     100  *     J
/var/log/lpd-errs                       644  7     100  *     JC
/var/log/maillog                        640  7     *    @T00  JC
/var/log/messages                       644  5     100  @0101T JC
/var/log/monthly.log                    640  12    *    $M1D0 JN
/var/log/pflog                          600  3     100  *     JB    /var/run/pflogd.pid
/var/log/ppp.log        root:network    640  3     100  *     JC
/var/log/devd.log                       644  3     100  *     JC
/var/log/security                       600  10    100  *     JC
/var/log/sendmail.st                    640  10    *    168   B
/var/log/utx.log                        644  3     *    @01T05 B
/var/log/weekly.log                     640  5     1    $W6D0 JN
/var/log/xferlog                        600  7     100  *     JC

Each line starts with the name of the log to be rotated, optionally followed by an owner and group for both rotated and newly created files. The mode field sets the permissions on the log file and count denotes how many rotated log files should be kept. The size and when fields tell newsyslog when to rotate the file. A log file is rotated when either its size is larger than the size field or when the time in the when field has passed. An asterisk (*) means that this field is ignored. The flags field gives further instructions, such as how to compress the rotated file or to create the log file if it is missing. The last two fields are optional and specify the name of the Process ID (PID) file of a process and a signal number to send to that process when the file is rotated.

For more information on all fields, valid flags, and how to specify the rotation time, refer to newsyslog.conf(5). Since newsyslog is run from cron(8), it cannot rotate files more often than it is scheduled to run from cron(8).

11.7.3. 設定遠端日誌

Contributed by Tom Rhodes.

Monitoring the log files of multiple hosts can become unwieldy as the number of systems increases. Configuring centralized logging can reduce some of the administrative burden of log file administration.

In FreeBSD, centralized log file aggregation, merging, and rotation can be configured using syslogd and newsyslog. This section demonstrates an example configuration, where host A, named logserv.example.com, will collect logging information for the local network. Host B, named logclient.example.com, will be configured to pass logging information to the logging server.

11.7.3.1. 日誌伺服器設定

A log server is a system that has been configured to accept logging information from other hosts. Before configuring a log server, check the following:

  • If there is a firewall between the logging server and any logging clients, ensure that the firewall ruleset allows UDP port 514 for both the clients and the server.

  • The logging server and all client machines must have forward and reverse entries in the local DNS. If the network does not have a DNS server, create entries in each system's /etc/hosts. Proper name resolution is required so that log entries are not rejected by the logging server.

On the log server, edit /etc/syslog.conf to specify the name of the client to receive log entries from, the logging facility to be used, and the name of the log to store the host's log entries. This example adds the hostname of B, logs all facilities, and stores the log entries in /var/log/logclient.log.

範例 11.1. 日誌伺服器設定範例
+logclient.example.com
*.*     /var/log/logclient.log

When adding multiple log clients, add a similar two-line entry for each client. More information about the available facilities may be found in syslog.conf(5).

Next, configure /etc/rc.conf:

syslogd_enable="YES"
syslogd_flags="-a logclient.example.com -v -v"

The first entry starts syslogd at system boot. The second entry allows log entries from the specified client. The -v -v increases the verbosity of logged messages. This is useful for tweaking facilities as administrators are able to see what type of messages are being logged under each facility.

Multiple -a options may be specified to allow logging from multiple clients. IP addresses and whole netblocks may also be specified. Refer to syslogd(8) for a full list of possible options.

Finally, create the log file:

# touch /var/log/logclient.log

At this point, syslogd should be restarted and verified:

# service syslogd restart
# pgrep syslog

If a PID is returned, the server restarted successfully, and client configuration can begin. If the server did not restart, consult /var/log/messages for the error.

11.7.3.2. 日誌客戶端設定

A logging client sends log entries to a logging server on the network. The client also keeps a local copy of its own logs.

Once a logging server has been configured, edit /etc/rc.conf on the logging client:

syslogd_enable="YES"
syslogd_flags="-s -v -v"

The first entry enables syslogd on boot up. The second entry prevents logs from being accepted by this client from other hosts (-s) and increases the verbosity of logged messages.

Next, define the logging server in the client's /etc/syslog.conf. In this example, all logged facilities are sent to a remote system, denoted by the @ symbol, with the specified hostname:

*.*		@logserv.example.com

After saving the edit, restart syslogd for the changes to take effect:

# service syslogd restart

To test that log messages are being sent across the network, use logger(1) on the client to send a message to syslogd:

# logger "Test message from logclient"

This message should now exist both in /var/log/messages on the client and /var/log/logclient.log on the log server.

11.7.3.3. 日誌伺服器除錯

If no messages are being received on the log server, the cause is most likely a network connectivity issue, a hostname resolution issue, or a typo in a configuration file. To isolate the cause, ensure that both the logging server and the logging client are able to ping each other using the hostname specified in their /etc/rc.conf. If this fails, check the network cabling, the firewall ruleset, and the hostname entries in the DNS server or /etc/hosts on both the logging server and clients. Repeat until the ping is successful from both hosts.

If the ping succeeds on both hosts but log messages are still not being received, temporarily increase logging verbosity to narrow down the configuration issue. In the following example, /var/log/logclient.log on the logging server is empty and /var/log/messages on the logging client does not indicate a reason for the failure. To increase debugging output, edit the syslogd_flags entry on the logging server and issue a restart:

syslogd_flags="-d -a logclient.example.com -v -v"
# service syslogd restart

Debugging data similar to the following will flash on the console immediately after the restart:

logmsg: pri 56, flags 4, from logserv.example.com, msg syslogd: restart
syslogd: restarted
logmsg: pri 6, flags 4, from logserv.example.com, msg syslogd: kernel boot file is /boot/kernel/kernel
Logging to FILE /var/log/messages
syslogd: kernel boot file is /boot/kernel/kernel
cvthname(192.168.1.10)
validate: dgram from IP 192.168.1.10, port 514, name logclient.example.com;
rejected in rule 0 due to name mismatch.

In this example, the log messages are being rejected due to a typo which results in a hostname mismatch. The client's hostname should be logclient, not logclien. Fix the typo, issue a restart, and verify the results:

# service syslogd restart
logmsg: pri 56, flags 4, from logserv.example.com, msg syslogd: restart
syslogd: restarted
logmsg: pri 6, flags 4, from logserv.example.com, msg syslogd: kernel boot file is /boot/kernel/kernel
syslogd: kernel boot file is /boot/kernel/kernel
logmsg: pri 166, flags 17, from logserv.example.com,
msg Dec 10 20:55:02 <syslog.err> logserv.example.com syslogd: exiting on signal 2
cvthname(192.168.1.10)
validate: dgram from IP 192.168.1.10, port 514, name logclient.example.com;
accepted in rule 0.
logmsg: pri 15, flags 0, from logclient.example.com, msg Dec 11 02:01:28 trhodes: Test message 2
Logging to FILE /var/log/logclient.log
Logging to FILE /var/log/messages

At this point, the messages are being properly received and placed in the correct file.

11.7.3.4. 安全注意事項

As with any network service, security requirements should be considered before implementing a logging server. Log files may contain sensitive data about services enabled on the local host, user accounts, and configuration data. Network data sent from the client to the server will not be encrypted or password protected. If a need for encryption exists, consider using security/stunnel, which will transmit the logging data over an encrypted tunnel.

Local security is also an issue. Log files are not encrypted during use or after log rotation. Local users may access log files to gain additional insight into system configuration. Setting proper permissions on log files is critical. The built-in log rotator, newsyslog, supports setting permissions on newly created and rotated log files. Setting log files to mode 600 should prevent unwanted access by local users. Refer to newsyslog.conf(5) for additional information.

11.8. 設定檔

11.8.1. /etc 配置

There are a number of directories in which configuration information is kept. These include:

/etcGeneric system-specific configuration information.
/etc/defaultsDefault versions of system configuration files.
/etc/mailExtra sendmail(8) configuration and other MTA configuration files.
/etc/pppConfiguration for both user- and kernel-ppp programs.
/etc/namedbDefault location for named(8) data. Normally named.conf and zone files are stored here.
/usr/local/etcConfiguration files for installed applications. May contain per-application subdirectories.
/usr/local/etc/rc.drc(8) scripts for installed applications.
/var/dbAutomatically generated system-specific database files, such as the package database and the locate(1) database.

11.8.2. 主機名稱

11.8.2.1. /etc/resolv.conf

How a FreeBSD system accesses the Internet Domain Name System (DNS) is controlled by resolv.conf(5).

The most common entries to /etc/resolv.conf are:

nameserverThe IP address of a name server the resolver should query. The servers are queried in the order listed with a maximum of three.
searchSearch list for hostname lookup. This is normally determined by the domain of the local hostname.
domainThe local domain name.

A typical /etc/resolv.conf looks like this:

search example.com
nameserver 147.11.1.11
nameserver 147.11.100.30

注意:

Only one of the search and domain options should be used.

When using DHCP, dhclient(8) usually rewrites /etc/resolv.conf with information received from the DHCP server.

11.8.2.2. /etc/hosts

/etc/hosts is a simple text database which works in conjunction with DNS and NIS to provide host name to IP address mappings. Entries for local computers connected via a LAN can be added to this file for simplistic naming purposes instead of setting up a named(8) server. Additionally, /etc/hosts can be used to provide a local record of Internet names, reducing the need to query external DNS servers for commonly accessed names.

# $FreeBSD: head/zh_TW.UTF-8/books/handbook/book.xml 49362 2016-09-01 02:22:48Z kevlo $
#
#
# Host Database
#
# This file should contain the addresses and aliases for local hosts that
# share this file.  Replace 'my.domain' below with the domainname of your
# machine.
#
# In the presence of the domain name service or NIS, this file may
# not be consulted at all; see /etc/nsswitch.conf for the resolution order.
#
#
::1			localhost localhost.my.domain
127.0.0.1		localhost localhost.my.domain
#
# Imaginary network.
#10.0.0.2		myname.my.domain myname
#10.0.0.3		myfriend.my.domain myfriend
#
# According to RFC 1918, you can use the following IP networks for
# private nets which will never be connected to the Internet:
#
#	10.0.0.0	-   10.255.255.255
#	172.16.0.0	-   172.31.255.255
#	192.168.0.0	-   192.168.255.255
#
# In case you want to be able to connect to the Internet, you need
# real official assigned numbers.  Do not try to invent your own network
# numbers but instead get one from your network provider (if any) or
# from your regional registry (ARIN, APNIC, LACNIC, RIPE NCC, or AfriNIC.)
#

The format of /etc/hosts is as follows:

[Internet address] [official hostname] [alias1] [alias2] ...

For example:

10.0.0.1 myRealHostname.example.com myRealHostname foobar1 foobar2

Consult hosts(5) for more information.

11.9. 使用 sysctl(8) 調校

sysctl(8) is used to make changes to a running FreeBSD system. This includes many advanced options of the TCP/IP stack and virtual memory system that can dramatically improve performance for an experienced system administrator. Over five hundred system variables can be read and set using sysctl(8).

At its core, sysctl(8) serves two functions: to read and to modify system settings.

To view all readable variables:

% sysctl -a

To read a particular variable, specify its name:

% sysctl kern.maxproc
kern.maxproc: 1044

To set a particular variable, use the variable=value syntax:

# sysctl kern.maxfiles=5000
kern.maxfiles: 2088 -> 5000

Settings of sysctl variables are usually either strings, numbers, or booleans, where a boolean is 1 for yes or 0 for no.

To automatically set some variables each time the machine boots, add them to /etc/sysctl.conf. For more information, refer to sysctl.conf(5) and 節 11.9.1, “sysctl.conf.

11.9.1. sysctl.conf

The configuration file for sysctl(8), /etc/sysctl.conf, looks much like /etc/rc.conf. Values are set in a variable=value form. The specified values are set after the system goes into multi-user mode. Not all variables are settable in this mode.

For example, to turn off logging of fatal signal exits and prevent users from seeing processes started by other users, the following tunables can be set in /etc/sysctl.conf:

# Do not log fatal signal exits (e.g., sig 11)
kern.logsigexit=0

# Prevent users from seeing information about processes that
# are being run under another UID.
security.bsd.see_other_uids=0

11.9.2. 唯讀 sysctl(8)

Contributed by Tom Rhodes.

In some cases it may be desirable to modify read-only sysctl(8) values, which will require a reboot of the system.

For instance, on some laptop models the cardbus(4) device will not probe memory ranges and will fail with errors similar to:

cbb0: Could not map register memory
device_probe_and_attach: cbb0 attach returned 12

The fix requires the modification of a read-only sysctl(8) setting. Add hw.pci.allow_unsupported_io_range=1 to /boot/loader.conf and reboot. Now cardbus(4) should work properly.

11.10. 調校磁碟

The following section will discuss various tuning mechanisms and options which may be applied to disk devices. In many cases, disks with mechanical parts, such as SCSI drives, will be the bottleneck driving down the overall system performance. While a solution is to install a drive without mechanical parts, such as a solid state drive, mechanical drives are not going away anytime in the near future. When tuning disks, it is advisable to utilize the features of the iostat(8) command to test various changes to the system. This command will allow the user to obtain valuable information on system IO.

11.10.1. Sysctl 變數

11.10.1.1. vfs.vmiodirenable

The vfs.vmiodirenable sysctl(8) variable may be set to either 0 (off) or 1 (on). It is set to 1 by default. This variable controls how directories are cached by the system. Most directories are small, using just a single fragment (typically 1 K) in the file system and typically 512 bytes in the buffer cache. With this variable turned off, the buffer cache will only cache a fixed number of directories, even if the system has a huge amount of memory. When turned on, this sysctl(8) allows the buffer cache to use the VM page cache to cache the directories, making all the memory available for caching directories. However, the minimum in-core memory used to cache a directory is the physical page size (typically 4 K) rather than 512  bytes. Keeping this option enabled is recommended if the system is running any services which manipulate large numbers of files. Such services can include web caches, large mail systems, and news systems. Keeping this option on will generally not reduce performance, even with the wasted memory, but one should experiment to find out.

11.10.1.2. vfs.write_behind

The vfs.write_behind sysctl(8) variable defaults to 1 (on). This tells the file system to issue media writes as full clusters are collected, which typically occurs when writing large sequential files. This avoids saturating the buffer cache with dirty buffers when it would not benefit I/O performance. However, this may stall processes and under certain circumstances should be turned off.

11.10.1.3. vfs.hirunningspace

The vfs.hirunningspace sysctl(8) variable determines how much outstanding write I/O may be queued to disk controllers system-wide at any given instance. The default is usually sufficient, but on machines with many disks, try bumping it up to four or five megabytes. Setting too high a value which exceeds the buffer cache's write threshold can lead to bad clustering performance. Do not set this value arbitrarily high as higher write values may add latency to reads occurring at the same time.

There are various other buffer cache and VM page cache related sysctl(8) values. Modifying these values is not recommended as the VM system does a good job of automatically tuning itself.

11.10.1.4. vm.swap_idle_enabled

The vm.swap_idle_enabled sysctl(8) variable is useful in large multi-user systems with many active login users and lots of idle processes. Such systems tend to generate continuous pressure on free memory reserves. Turning this feature on and tweaking the swapout hysteresis (in idle seconds) via vm.swap_idle_threshold1 and vm.swap_idle_threshold2 depresses the priority of memory pages associated with idle processes more quickly then the normal pageout algorithm. This gives a helping hand to the pageout daemon. Only turn this option on if needed, because the tradeoff is essentially pre-page memory sooner rather than later which eats more swap and disk bandwidth. In a small system this option will have a determinable effect, but in a large system that is already doing moderate paging, this option allows the VM system to stage whole processes into and out of memory easily.

11.10.1.5. hw.ata.wc

Turning off IDE write caching reduces write bandwidth to IDE disks, but may sometimes be necessary due to data consistency issues introduced by hard drive vendors. The problem is that some IDE drives lie about when a write completes. With IDE write caching turned on, IDE hard drives write data to disk out of order and will sometimes delay writing some blocks indefinitely when under heavy disk load. A crash or power failure may cause serious file system corruption. Check the default on the system by observing the hw.ata.wc sysctl(8) variable. If IDE write caching is turned off, one can set this read-only variable to 1 in /boot/loader.conf in order to enable it at boot time.

For more information, refer to ata(4).

11.10.1.6. SCSI_DELAY (kern.cam.scsi_delay)

The SCSI_DELAY kernel configuration option may be used to reduce system boot times. The defaults are fairly high and can be responsible for 15 seconds of delay in the boot process. Reducing it to 5 seconds usually works with modern drives. The kern.cam.scsi_delay boot time tunable should be used. The tunable and kernel configuration option accept values in terms of milliseconds and not seconds.

11.10.2. 軟更新

To fine-tune a file system, use tunefs(8). This program has many different options. To toggle Soft Updates on and off, use:

# tunefs -n enable /filesystem
# tunefs -n disable /filesystem

A file system cannot be modified with tunefs(8) while it is mounted. A good time to enable Soft Updates is before any partitions have been mounted, in single-user mode.

Soft Updates is recommended for UFS file systems as it drastically improves meta-data performance, mainly file creation and deletion, through the use of a memory cache. There are two downsides to Soft Updates to be aware of. First, Soft Updates guarantee file system consistency in the case of a crash, but could easily be several seconds or even a minute behind updating the physical disk. If the system crashes, unwritten data may be lost. Secondly, Soft Updates delay the freeing of file system blocks. If the root file system is almost full, performing a major update, such as make installworld, can cause the file system to run out of space and the update to fail.

11.10.2.1. 有關軟更新的更多詳細資訊

Meta-data updates are updates to non-content data like inodes or directories. There are two traditional approaches to writing a file system's meta-data back to disk.

Historically, the default behavior was to write out meta-data updates synchronously. If a directory changed, the system waited until the change was actually written to disk. The file data buffers (file contents) were passed through the buffer cache and backed up to disk later on asynchronously. The advantage of this implementation is that it operates safely. If there is a failure during an update, meta-data is always in a consistent state. A file is either created completely or not at all. If the data blocks of a file did not find their way out of the buffer cache onto the disk by the time of the crash, fsck(8) recognizes this and repairs the file system by setting the file length to 0. Additionally, the implementation is clear and simple. The disadvantage is that meta-data changes are slow. For example, rm -r touches all the files in a directory sequentially, but each directory change will be written synchronously to the disk. This includes updates to the directory itself, to the inode table, and possibly to indirect blocks allocated by the file. Similar considerations apply for unrolling large hierarchies using tar -x.

The second approach is to use asynchronous meta-data updates. This is the default for a UFS file system mounted with mount -o async. Since all meta-data updates are also passed through the buffer cache, they will be intermixed with the updates of the file content data. The advantage of this implementation is there is no need to wait until each meta-data update has been written to disk, so all operations which cause huge amounts of meta-data updates work much faster than in the synchronous case. This implementation is still clear and simple, so there is a low risk for bugs creeping into the code. The disadvantage is that there is no guarantee for a consistent state of the file system. If there is a failure during an operation that updated large amounts of meta-data, like a power failure or someone pressing the reset button, the file system will be left in an unpredictable state. There is no opportunity to examine the state of the file system when the system comes up again as the data blocks of a file could already have been written to the disk while the updates of the inode table or the associated directory were not. It is impossible to implement a fsck(8) which is able to clean up the resulting chaos because the necessary information is not available on the disk. If the file system has been damaged beyond repair, the only choice is to reformat it and restore from backup.

The usual solution for this problem is to implement dirty region logging, which is also referred to as journaling. Meta-data updates are still written synchronously, but only into a small region of the disk. Later on, they are moved to their proper location. Because the logging area is a small, contiguous region on the disk, there are no long distances for the disk heads to move, even during heavy operations, so these operations are quicker than synchronous updates. Additionally, the complexity of the implementation is limited, so the risk of bugs being present is low. A disadvantage is that all meta-data is written twice, once into the logging region and once to the proper location, so performance pessimization might result. On the other hand, in case of a crash, all pending meta-data operations can be either quickly rolled back or completed from the logging area after the system comes up again, resulting in a fast file system startup.

Kirk McKusick, the developer of Berkeley FFS, solved this problem with Soft Updates. All pending meta-data updates are kept in memory and written out to disk in a sorted sequence (ordered meta-data updates). This has the effect that, in case of heavy meta-data operations, later updates to an item catch the earlier ones which are still in memory and have not already been written to disk. All operations are generally performed in memory before the update is written to disk and the data blocks are sorted according to their position so that they will not be on the disk ahead of their meta-data. If the system crashes, an implicit log rewind causes all operations which were not written to the disk appear as if they never happened. A consistent file system state is maintained that appears to be the one of 30 to 60 seconds earlier. The algorithm used guarantees that all resources in use are marked as such in their blocks and inodes. After a crash, the only resource allocation error that occurs is that resources are marked as used which are actually free. fsck(8) recognizes this situation, and frees the resources that are no longer used. It is safe to ignore the dirty state of the file system after a crash by forcibly mounting it with mount -f. In order to free resources that may be unused, fsck(8) needs to be run at a later time. This is the idea behind the background fsck(8): at system startup time, only a snapshot of the file system is recorded and fsck(8) is run afterwards. All file systems can then be mounted dirty, so the system startup proceeds in multi-user mode. Then, background fsck(8) is scheduled for all file systems where this is required, to free resources that may be unused. File systems that do not use Soft Updates still need the usual foreground fsck(8).

The advantage is that meta-data operations are nearly as fast as asynchronous updates and are faster than logging, which has to write the meta-data twice. The disadvantages are the complexity of the code, a higher memory consumption, and some idiosyncrasies. After a crash, the state of the file system appears to be somewhat older. In situations where the standard synchronous approach would have caused some zero-length files to remain after the fsck(8), these files do not exist at all with Soft Updates because neither the meta-data nor the file contents have been written to disk. Disk space is not released until the updates have been written to disk, which may take place some time after running rm(1). This may cause problems when installing large amounts of data on a file system that does not have enough free space to hold all the files twice.

11.11. 調校核心限制

11.11.1. 檔案/程序限制

11.11.1.1. kern.maxfiles

The kern.maxfiles sysctl(8) variable can be raised or lowered based upon system requirements. This variable indicates the maximum number of file descriptors on the system. When the file descriptor table is full, file: table is full will show up repeatedly in the system message buffer, which can be viewed using dmesg(8).

Each open file, socket, or fifo uses one file descriptor. A large-scale production server may easily require many thousands of file descriptors, depending on the kind and number of services running concurrently.

In older FreeBSD releases, the default value of kern.maxfiles is derived from maxusers in the kernel configuration file. kern.maxfiles grows proportionally to the value of maxusers. When compiling a custom kernel, consider setting this kernel configuration option according to the use of the system. From this number, the kernel is given most of its pre-defined limits. Even though a production machine may not have 256 concurrent users, the resources needed may be similar to a high-scale web server.

The read-only sysctl(8) variable kern.maxusers is automatically sized at boot based on the amount of memory available in the system, and may be determined at run-time by inspecting the value of kern.maxusers. Some systems require larger or smaller values of kern.maxusers and values of 64, 128, and 256 are not uncommon. Going above 256 is not recommended unless a huge number of file descriptors is needed. Many of the tunable values set to their defaults by kern.maxusers may be individually overridden at boot-time or run-time in /boot/loader.conf. Refer to loader.conf(5) and /boot/defaults/loader.conf for more details and some hints.

In older releases, the system will auto-tune maxusers if it is set to 0. [2]. When setting this option, set maxusers to at least 4, especially if the system runs Xorg or is used to compile software. The most important table set by maxusers is the maximum number of processes, which is set to 20 + 16 * maxusers. If maxusers is set to 1, there can only be 36 simultaneous processes, including the 18 or so that the system starts up at boot time and the 15 or so used by Xorg. Even a simple task like reading a manual page will start up nine processes to filter, decompress, and view it. Setting maxusers to 64 allows up to 1044 simultaneous processes, which should be enough for nearly all uses. If, however, the proc table full error is displayed when trying to start another program, or a server is running with a large number of simultaneous users, increase the number and rebuild.

注意:

maxusers does not limit the number of users which can log into the machine. It instead sets various table sizes to reasonable values considering the maximum number of users on the system and how many processes each user will be running.

11.11.1.2. kern.ipc.soacceptqueue

The kern.ipc.soacceptqueue sysctl(8) variable limits the size of the listen queue for accepting new TCP connections. The default value of 128 is typically too low for robust handling of new connections on a heavily loaded web server. For such environments, it is recommended to increase this value to 1024 or higher. A service such as sendmail(8), or Apache may itself limit the listen queue size, but will often have a directive in its configuration file to adjust the queue size. Large listen queues do a better job of avoiding Denial of Service (DoS) attacks.

11.11.2. 網路限制

The NMBCLUSTERS kernel configuration option dictates the amount of network Mbufs available to the system. A heavily-trafficked server with a low number of Mbufs will hinder performance. Each cluster represents approximately 2 K of memory, so a value of 1024 represents 2 megabytes of kernel memory reserved for network buffers. A simple calculation can be done to figure out how many are needed. A web server which maxes out at 1000 simultaneous connections where each connection uses a 6 K receive and 16 K send buffer, requires approximately 32 MB worth of network buffers to cover the web server. A good rule of thumb is to multiply by 2, so 2x32 MB / 2 KB = 64 MB / 2 kB = 32768. Values between 4096 and 32768 are recommended for machines with greater amounts of memory. Never specify an arbitrarily high value for this parameter as it could lead to a boot time crash. To observe network cluster usage, use -m with netstat(1).

The kern.ipc.nmbclusters loader tunable should be used to tune this at boot time. Only older versions of FreeBSD will require the use of the NMBCLUSTERS kernel config(8) option.

For busy servers that make extensive use of the sendfile(2) system call, it may be necessary to increase the number of sendfile(2) buffers via the NSFBUFS kernel configuration option or by setting its value in /boot/loader.conf (see loader(8) for details). A common indicator that this parameter needs to be adjusted is when processes are seen in the sfbufa state. The sysctl(8) variable kern.ipc.nsfbufs is read-only. This parameter nominally scales with kern.maxusers, however it may be necessary to tune accordingly.

重要:

Even though a socket has been marked as non-blocking, calling sendfile(2) on the non-blocking socket may result in the sendfile(2) call blocking until enough struct sf_buf's are made available.

11.11.2.1. net.inet.ip.portrange.*

The net.inet.ip.portrange.* sysctl(8) variables control the port number ranges automatically bound to TCP and UDP sockets. There are three ranges: a low range, a default range, and a high range. Most network programs use the default range which is controlled by net.inet.ip.portrange.first and net.inet.ip.portrange.last, which default to 1024 and 5000, respectively. Bound port ranges are used for outgoing connections and it is possible to run the system out of ports under certain circumstances. This most commonly occurs when running a heavily loaded web proxy. The port range is not an issue when running a server which handles mainly incoming connections, such as a web server, or has a limited number of outgoing connections, such as a mail relay. For situations where there is a shortage of ports, it is recommended to increase net.inet.ip.portrange.last modestly. A value of 10000, 20000 or 30000 may be reasonable. Consider firewall effects when changing the port range. Some firewalls may block large ranges of ports, usually low-numbered ports, and expect systems to use higher ranges of ports for outgoing connections. For this reason, it is not recommended that the value of net.inet.ip.portrange.first be lowered.

11.11.2.2. TCP 頻寬延遲乘積

TCP bandwidth delay product limiting can be enabled by setting the net.inet.tcp.inflight.enable sysctl(8) variable to 1. This instructs the system to attempt to calculate the bandwidth delay product for each connection and limit the amount of data queued to the network to just the amount required to maintain optimum throughput.

This feature is useful when serving data over modems, Gigabit Ethernet, high speed WAN links, or any other link with a high bandwidth delay product, especially when also using window scaling or when a large send window has been configured. When enabling this option, also set net.inet.tcp.inflight.debug to 0 to disable debugging. For production use, setting net.inet.tcp.inflight.min to at least 6144 may be beneficial. Setting high minimums may effectively disable bandwidth limiting, depending on the link. The limiting feature reduces the amount of data built up in intermediate route and switch packet queues and reduces the amount of data built up in the local host's interface queue. With fewer queued packets, interactive connections, especially over slow modems, will operate with lower Round Trip Times. This feature only effects server side data transmission such as uploading. It has no effect on data reception or downloading.

Adjusting net.inet.tcp.inflight.stab is not recommended. This parameter defaults to 20, representing 2 maximal packets added to the bandwidth delay product window calculation. The additional window is required to stabilize the algorithm and improve responsiveness to changing conditions, but it can also result in higher ping(8) times over slow links, though still much lower than without the inflight algorithm. In such cases, try reducing this parameter to 15, 10, or 5 and reducing net.inet.tcp.inflight.min to a value such as 3500 to get the desired effect. Reducing these parameters should be done as a last resort only.

11.11.3. 虛擬記憶體

11.11.3.1. kern.maxvnodes

A vnode is the internal representation of a file or directory. Increasing the number of vnodes available to the operating system reduces disk I/O. Normally, this is handled by the operating system and does not need to be changed. In some cases where disk I/O is a bottleneck and the system is running out of vnodes, this setting needs to be increased. The amount of inactive and free RAM will need to be taken into account.

To see the current number of vnodes in use:

# sysctl vfs.numvnodes
vfs.numvnodes: 91349

To see the maximum vnodes:

# sysctl kern.maxvnodes
kern.maxvnodes: 100000

If the current vnode usage is near the maximum, try increasing kern.maxvnodes by a value of 1000. Keep an eye on the number of vfs.numvnodes. If it climbs up to the maximum again, kern.maxvnodes will need to be increased further. Otherwise, a shift in memory usage as reported by top(1) should be visible and more memory should be active.

11.12. 增加交換空間

Sometimes a system requires more swap space. This section describes two methods to increase swap space: adding swap to an existing partition or new hard drive, and creating a swap file on an existing partition.

For information on how to encrypt swap space, which options exist, and why it should be done, refer to 節 17.13, “交換空間加密”.

11.12.1. 使用新硬碟或既有分割區增加交換空間

Adding a new hard drive for swap gives better performance than using a partition on an existing drive. Setting up partitions and hard drives is explained in 節 17.2, “加入磁碟” while 節 2.6.1, “規劃分割區配置” discusses partition layouts and swap partition size considerations.

Use swapon to add a swap partition to the system. For example:

# swapon /dev/ada1s1b

警告:

It is possible to use any partition not currently mounted, even if it already contains data. Using swapon on a partition that contains data will overwrite and destroy that data. Make sure that the partition to be added as swap is really the intended partition before running swapon.

To automatically add this swap partition on boot, add an entry to /etc/fstab:

/dev/ada1s1b	none	swap	sw	0	0

See fstab(5) for an explanation of the entries in /etc/fstab. More information about swapon can be found in swapon(8).

11.12.2. 建立交換檔

These examples create a 64M swap file called /usr/swap0 instead of using a partition.

Using swap files requires that the module needed by md(4) has either been built into the kernel or has been loaded before swap is enabled. See 章 8, 設定 FreeBSD 核心 for information about building a custom kernel.

範例 11.2. 建立交換檔於 FreeBSD 10.X 及以後版本
  1. Create the swap file:

    # dd if=/dev/zero of=/usr/swap0 bs=1m count=64
  2. Set the proper permissions on the new file:

    # chmod 0600 /usr/swap0
  3. Inform the system about the swap file by adding a line to /etc/fstab:

    md99	none	swap	sw,file=/usr/swap0,late	0	0

    The md(4) device md99 is used, leaving lower device numbers available for interactive use.

  4. Swap space will be added on system startup. To add swap space immediately, use swapon(8):

    # swapon -aL

範例 11.3. 建立交換檔於 FreeBSD 9.X 及先前版本
  1. Create the swap file, /usr/swap0:

    # dd if=/dev/zero of=/usr/swap0 bs=1m count=64
  2. Set the proper permissions on /usr/swap0:

    # chmod 0600 /usr/swap0
  3. Enable the swap file in /etc/rc.conf:

    swapfile="/usr/swap0"   # Set to name of swap file
  4. Swap space will be added on system startup. To enable the swap file immediately, specify a free memory device. Refer to 節 17.9, “記憶體磁碟” for more information about memory devices.

    # mdconfig -a -t vnode -f /usr/swap0 -u 0 && swapon /dev/md0

11.13. 電源與資源管理

Written by Hiten Pandya and Tom Rhodes.

It is important to utilize hardware resources in an efficient manner. Power and resource management allows the operating system to monitor system limits and to possibly provide an alert if the system temperature increases unexpectedly. An early specification for providing power management was the Advanced Power Management (APM) facility. APM controls the power usage of a system based on its activity. However, it was difficult and inflexible for operating systems to manage the power usage and thermal properties of a system. The hardware was managed by the BIOS and the user had limited configurability and visibility into the power management settings. The APM BIOS is supplied by the vendor and is specific to the hardware platform. An APM driver in the operating system mediates access to the APM Software Interface, which allows management of power levels.

There are four major problems in APM. First, power management is done by the vendor-specific BIOS, separate from the operating system. For example, the user can set idle-time values for a hard drive in the APM BIOS so that, when exceeded, the BIOS spins down the hard drive without the consent of the operating system. Second, the APM logic is embedded in the BIOS, and it operates outside the scope of the operating system. This means that users can only fix problems in the APM BIOS by flashing a new one into the ROM, which is a dangerous procedure with the potential to leave the system in an unrecoverable state if it fails. Third, APM is a vendor-specific technology, meaning that there is a lot of duplication of efforts and bugs found in one vendor's BIOS may not be solved in others. Lastly, the APM BIOS did not have enough room to implement a sophisticated power policy or one that can adapt well to the purpose of the machine.

The Plug and Play BIOS (PNPBIOS) was unreliable in many situations. PNPBIOS is 16-bit technology, so the operating system has to use 16-bit emulation in order to interface with PNPBIOS methods. FreeBSD provides an APM driver as APM should still be used for systems manufactured at or before the year 2000. The driver is documented in apm(4).

The successor to APM is the Advanced Configuration and Power Interface (ACPI). ACPI is a standard written by an alliance of vendors to provide an interface for hardware resources and power management. It is a key element in Operating System-directed configuration and Power Management as it provides more control and flexibility to the operating system.

This chapter demonstrates how to configure ACPI on FreeBSD. It then offers some tips on how to debug ACPI and how to submit a problem report containing debugging information so that developers can diagnosis and fix ACPI issues.

11.13.1. 設定 ACPI

In FreeBSD the acpi(4) driver is loaded by default at system boot and should not be compiled into the kernel. This driver cannot be unloaded after boot because the system bus uses it for various hardware interactions. However, if the system is experiencing problems, ACPI can be disabled altogether by rebooting after setting hint.acpi.0.disabled="1" in /boot/loader.conf or by setting this variable at the loader prompt, as described in 節 12.2.3, “階段三”.

注意:

ACPI and APM cannot coexist and should be used separately. The last one to load will terminate if the driver notices the other is running.

ACPI can be used to put the system into a sleep mode with acpiconf, the -s flag, and a number from 1 to 5. Most users only need 1 (quick suspend to RAM) or 3 (suspend to RAM). Option 5 performs a soft-off which is the same as running halt -p.

Other options are available using sysctl. Refer to acpi(4) and acpiconf(8) for more information.

11.13.2. 常見問題

ACPI is present in all modern computers that conform to the ia32 (x86), ia64 (Itanium), and amd64 (AMD) architectures. The full standard has many features including CPU performance management, power planes control, thermal zones, various battery systems, embedded controllers, and bus enumeration. Most systems implement less than the full standard. For instance, a desktop system usually only implements bus enumeration while a laptop might have cooling and battery management support as well. Laptops also have suspend and resume, with their own associated complexity.

An ACPI-compliant system has various components. The BIOS and chipset vendors provide various fixed tables, such as FADT, in memory that specify things like the APIC map (used for SMP), config registers, and simple configuration values. Additionally, a bytecode table, the Differentiated System Description Table DSDT, specifies a tree-like name space of devices and methods.

The ACPI driver must parse the fixed tables, implement an interpreter for the bytecode, and modify device drivers and the kernel to accept information from the ACPI subsystem. For FreeBSD, Intel® has provided an interpreter (ACPI-CA) that is shared with Linux® and NetBSD. The path to the ACPI-CA source code is src/sys/contrib/dev/acpica. The glue code that allows ACPI-CA to work on FreeBSD is in src/sys/dev/acpica/Osd. Finally, drivers that implement various ACPI devices are found in src/sys/dev/acpica.

For ACPI to work correctly, all the parts have to work correctly. Here are some common problems, in order of frequency of appearance, and some possible workarounds or fixes. If a fix does not resolve the issue, refer to 節 11.13.4, “取得與回報除錯資訊” for instructions on how to submit a bug report.

11.13.2.1. 滑鼠問題

In some cases, resuming from a suspend operation will cause the mouse to fail. A known work around is to add hint.psm.0.flags="0x3000" to /boot/loader.conf.

11.13.2.2. 待機/喚醒

ACPI has three suspend to RAM (STR) states, S1-S3, and one suspend to disk state (STD), called S4. STD can be implemented in two separate ways. The S4BIOS is a BIOS-assisted suspend to disk and S4OS is implemented entirely by the operating system. The normal state the system is in when plugged in but not powered up is soft off (S5).

Use sysctl hw.acpi to check for the suspend-related items. These example results are from a Thinkpad:

hw.acpi.supported_sleep_state: S3 S4 S5
hw.acpi.s4bios: 0

Use acpiconf -s to test S3, S4, and S5. An s4bios of one (1) indicates S4BIOS support instead of S4 operating system support.

When testing suspend/resume, start with S1, if supported. This state is most likely to work since it does not require much driver support. No one has implemented S2, which is similar to S1. Next, try S3. This is the deepest STR state and requires a lot of driver support to properly reinitialize the hardware.

A common problem with suspend/resume is that many device drivers do not save, restore, or reinitialize their firmware, registers, or device memory properly. As a first attempt at debugging the problem, try:

# sysctl debug.bootverbose=1
# sysctl debug.acpi.suspend_bounce=1
# acpiconf -s 3

This test emulates the suspend/resume cycle of all device drivers without actually going into S3 state. In some cases, problems such as losing firmware state, device watchdog time out, and retrying forever, can be captured with this method. Note that the system will not really enter S3 state, which means devices may not lose power, and many will work fine even if suspend/resume methods are totally missing, unlike real S3 state.

Harder cases require additional hardware, such as a serial port and cable for debugging through a serial console, a Firewire port and cable for using dcons(4), and kernel debugging skills.

To help isolate the problem, unload as many drivers as possible. If it works, narrow down which driver is the problem by loading drivers until it fails again. Typically, binary drivers like nvidia.ko, display drivers, and USB will have the most problems while Ethernet interfaces usually work fine. If drivers can be properly loaded and unloaded, automate this by putting the appropriate commands in /etc/rc.suspend and /etc/rc.resume. Try setting hw.acpi.reset_video to 1 if the display is messed up after resume. Try setting longer or shorter values for hw.acpi.sleep_delay to see if that helps.

Try loading a recent Linux® distribution to see if suspend/resume works on the same hardware. If it works on Linux®, it is likely a FreeBSD driver problem. Narrowing down which driver causes the problem will assist developers in fixing the problem. Since the ACPI maintainers rarely maintain other drivers, such as sound or ATA, any driver problems should also be posted to the freebsd-current list and mailed to the driver maintainer. Advanced users can include debugging printf(3)s in a problematic driver to track down where in its resume function it hangs.

Finally, try disabling ACPI and enabling APM instead. If suspend/resume works with APM, stick with APM, especially on older hardware (pre-2000). It took vendors a while to get ACPI support correct and older hardware is more likely to have BIOS problems with ACPI.

11.13.2.3. 系統無回應

Most system hangs are a result of lost interrupts or an interrupt storm. Chipsets may have problems based on boot, how the BIOS configures interrupts before correctness of the APIC (MADT) table, and routing of the System Control Interrupt (SCI).

Interrupt storms can be distinguished from lost interrupts by checking the output of vmstat -i and looking at the line that has acpi0. If the counter is increasing at more than a couple per second, there is an interrupt storm. If the system appears hung, try breaking to DDB (CTRL+ALT+ESC on console) and type show interrupts.

When dealing with interrupt problems, try disabling APIC support with hint.apic.0.disabled="1" in /boot/loader.conf.

11.13.2.4. 當機

Panics are relatively rare for ACPI and are the top priority to be fixed. The first step is to isolate the steps to reproduce the panic, if possible, and get a backtrace. Follow the advice for enabling options DDB and setting up a serial console in 節 25.6.4, “從序列線路 (Serial Line) 進入 DDB 除錯程式” or setting up a dump partition. To get a backtrace in DDB, use tr. When handwriting the backtrace, get at least the last five and the top five lines in the trace.

Then, try to isolate the problem by booting with ACPI disabled. If that works, isolate the ACPI subsystem by using various values of debug.acpi.disable. See acpi(4) for some examples.

11.13.2.5. 系統在待機或關機後仍開機

First, try setting hw.acpi.disable_on_poweroff="0" in /boot/loader.conf. This keeps ACPI from disabling various events during the shutdown process. Some systems need this value set to 1 (the default) for the same reason. This usually fixes the problem of a system powering up spontaneously after a suspend or poweroff.

11.13.2.6. BIOS 含有有問題的 Bytecode

Some BIOS vendors provide incorrect or buggy bytecode. This is usually manifested by kernel console messages like this:

ACPI-1287: *** Error: Method execution failed [\\_SB_.PCI0.LPC0.FIGD._STA] \\
(Node 0xc3f6d160), AE_NOT_FOUND

Often, these problems may be resolved by updating the BIOS to the latest revision. Most console messages are harmless, but if there are other problems, like the battery status is not working, these messages are a good place to start looking for problems.

11.13.3. 覆蓋預設的 AML

The BIOS bytecode, known as ACPI Machine Language (AML), is compiled from a source language called ACPI Source Language (ASL). The AML is found in the table known as the Differentiated System Description Table (DSDT).

The goal of FreeBSD is for everyone to have working ACPI without any user intervention. Workarounds are still being developed for common mistakes made by BIOS vendors. The Microsoft® interpreter (acpi.sys and acpiec.sys) does not strictly check for adherence to the standard, and thus many BIOS vendors who only test ACPI under Windows® never fix their ASL. FreeBSD developers continue to identify and document which non-standard behavior is allowed by Microsoft®'s interpreter and replicate it so that FreeBSD can work without forcing users to fix the ASL.

To help identify buggy behavior and possibly fix it manually, a copy can be made of the system's ASL. To copy the system's ASL to a specified file name, use acpidump with -t, to show the contents of the fixed tables, and -d, to disassemble the AML:

# acpidump -td > my.asl

Some AML versions assume the user is running Windows®. To override this, set hw.acpi.osname="Windows 2009" in /boot/loader.conf, using the most recent Windows® version listed in the ASL.

Other workarounds may require my.asl to be customized. If this file is edited, compile the new ASL using the following command. Warnings can usually be ignored, but errors are bugs that will usually prevent ACPI from working correctly.

# iasl -f my.asl

Including -f forces creation of the AML, even if there are errors during compilation. Some errors, such as missing return statements, are automatically worked around by the FreeBSD interpreter.

The default output filename for iasl is DSDT.aml. Load this file instead of the BIOS's buggy copy, which is still present in flash memory, by editing /boot/loader.conf as follows:

acpi_dsdt_load="YES"
acpi_dsdt_name="/boot/DSDT.aml"

Be sure to copy DSDT.aml to /boot, then reboot the system. If this fixes the problem, send a diff(1) of the old and new ASL to freebsd-acpi so that developers can work around the buggy behavior in acpica.

11.13.4. 取得與回報除錯資訊

Written by Nate Lawson.
With contributions from Peter Schultz and Tom Rhodes.

The ACPI driver has a flexible debugging facility. A set of subsystems and the level of verbosity can be specified. The subsystems to debug are specified as layers and are broken down into components (ACPI_ALL_COMPONENTS) and ACPI hardware support (ACPI_ALL_DRIVERS). The verbosity of debugging output is specified as the level and ranges from just report errors (ACPI_LV_ERROR) to everything (ACPI_LV_VERBOSE). The level is a bitmask so multiple options can be set at once, separated by spaces. In practice, a serial console should be used to log the output so it is not lost as the console message buffer flushes. A full list of the individual layers and levels is found in acpi(4).

Debugging output is not enabled by default. To enable it, add options ACPI_DEBUG to the custom kernel configuration file if ACPI is compiled into the kernel. Add ACPI_DEBUG=1 to /etc/make.conf to enable it globally. If a module is used instead of a custom kernel, recompile just the acpi.ko module as follows:

# cd /sys/modules/acpi/acpi && make clean && make ACPI_DEBUG=1

Copy the compiled acpi.ko to /boot/kernel and add the desired level and layer to /boot/loader.conf. The entries in this example enable debug messages for all ACPI components and hardware drivers and output error messages at the least verbose level:

debug.acpi.layer="ACPI_ALL_COMPONENTS ACPI_ALL_DRIVERS"
debug.acpi.level="ACPI_LV_ERROR"

If the required information is triggered by a specific event, such as a suspend and then resume, do not modify /boot/loader.conf. Instead, use sysctl to specify the layer and level after booting and preparing the system for the specific event. The variables which can be set using sysctl are named the same as the tunables in /boot/loader.conf.

Once the debugging information is gathered, it can be sent to freebsd-acpi so that it can be used by the FreeBSD ACPI maintainers to identify the root cause of the problem and to develop a solution.

注意:

Before submitting debugging information to this mailing list, ensure the latest BIOS version is installed and, if available, the embedded controller firmware version.

When submitting a problem report, include the following information:

  • Description of the buggy behavior, including system type, model, and anything that causes the bug to appear. Note as accurately as possible when the bug began occurring if it is new.

  • The output of dmesg after running boot -v, including any error messages generated by the bug.

  • The dmesg output from boot -v with ACPI disabled, if disabling ACPI helps to fix the problem.

  • Output from sysctl hw.acpi. This lists which features the system offers.

  • The URL to a pasted version of the system's ASL. Do not send the ASL directly to the list as it can be very large. Generate a copy of the ASL by running this command:

    # acpidump -dt > name-system.asl

    Substitute the login name for name and manufacturer/model for system. For example, use njl-FooCo6000.asl.

Most FreeBSD developers watch the FreeBSD-CURRENT mailing list, but one should submit problems to freebsd-acpi to be sure it is seen. Be patient when waiting for a response. If the bug is not immediately apparent, submit a PR using send-pr(1). When entering a PR, include the same information as requested above. This helps developers to track the problem and resolve it. Do not send a PR without emailing freebsd-acpi first as it is likely that the problem has been reported before.

11.13.5. 參考文獻

More information about ACPI may be found in the following locations:



[2] The auto-tuning algorithm sets maxusers equal to the amount of memory in the system, with a minimum of 32, and a maximum of 384.

章 12. FreeBSD 開機程序

12.1. 概述

從開啟電腦到載入作業系統的這段流程稱為開機程序 (Bootstrap process) 或開機 (booting)。FreeBSD 的開機程序提供大量的客製化彈性,包含可選擇安裝在同電腦的其他的作業系統、不同版本的作業系統或不同核心的作業系統的功能。

本章會詳細說明可以設定的選項。示範如何自訂 FreeBSD 開機流程,包含其中所有會發生的事,直到啟動 FreeBSD 核心、偵測裝置及啟動 init(8)。這些事會發生在開機訊息的文字顏色會從亮白變成灰色之間。

在閱讀本章之後,您會了解:

  • FreeBSD 開機系統的元件以及它們如何互動。

  • FreeBSD 開機程式中各元件可使用的選項,用來控制開機程序。

  • 如何設定自訂的開機啟動畫面 (Splash screen)。

  • 設定 Device Hints 的基礎。

  • 如何開機進入單人及多人模式以及如何正確關閉 FreeBSD 系統。

注意:

本章僅說明 FreeBSD 在 x86 及 amd64 系統上執行的開機流程。

12.2. FreeBSD 開機程序

Turning on a computer and starting the operating system poses an interesting dilemma. By definition, the computer does not know how to do anything until the operating system is started. This includes running programs from the disk. If the computer can not run a program from the disk without the operating system, and the operating system programs are on the disk, how is the operating system started?

This problem parallels one in the book The Adventures of Baron Munchausen. A character had fallen part way down a manhole, and pulled himself out by grabbing his bootstraps and lifting. In the early days of computing, the term bootstrap was applied to the mechanism used to load the operating system. It has since become shortened to booting.

On x86 hardware, the Basic Input/Output System (BIOS) is responsible for loading the operating system. The BIOS looks on the hard disk for the Master Boot Record (MBR), which must be located in a specific place on the disk. The BIOS has enough knowledge to load and run the MBR, and assumes that the MBR can then carry out the rest of the tasks involved in loading the operating system, possibly with the help of the BIOS.

注意:

FreeBSD provides for booting from both the older MBR standard, and the newer GUID Partition Table (GPT). GPT partitioning is often found on computers with the Unified Extensible Firmware Interface (UEFI). However, FreeBSD can boot from GPT partitions even on machines with only a legacy BIOS with gptboot(8). Work is under way to provide direct UEFI booting.

The code within the MBR is typically referred to as a boot manager, especially when it interacts with the user. The boot manager usually has more code in the first track of the disk or within the file system. Examples of boot managers include the standard FreeBSD boot manager boot0, also called Boot Easy, and Grub, which is used by many Linux® distributions.

If only one operating system is installed, the MBR searches for the first bootable (active) slice on the disk, and then runs the code on that slice to load the remainder of the operating system. When multiple operating systems are present, a different boot manager can be installed to display a list of operating systems so the user can select one to boot.

The remainder of the FreeBSD bootstrap system is divided into three stages. The first stage knows just enough to get the computer into a specific state and run the second stage. The second stage can do a little bit more, before running the third stage. The third stage finishes the task of loading the operating system. The work is split into three stages because the MBR puts limits on the size of the programs that can be run at stages one and two. Chaining the tasks together allows FreeBSD to provide a more flexible loader.

The kernel is then started and begins to probe for devices and initialize them for use. Once the kernel boot process is finished, the kernel passes control to the user process init(8), which makes sure the disks are in a usable state, starts the user-level resource configuration which mounts file systems, sets up network cards to communicate on the network, and starts the processes which have been configured to run at startup.

This section describes these stages in more detail and demonstrates how to interact with the FreeBSD boot process.

12.2.1. 開機管理程式

The boot manager code in the MBR is sometimes referred to as stage zero of the boot process. By default, FreeBSD uses the boot0 boot manager.

The MBR installed by the FreeBSD installer is based on /boot/boot0. The size and capability of boot0 is restricted to 446 bytes due to the slice table and 0x55AA identifier at the end of the MBR. If boot0 and multiple operating systems are installed, a message similar to this example will be displayed at boot time:

範例 12.1. boot0 螢幕截圖
F1 Win
F2 FreeBSD

Default: F2

Other operating systems will overwrite an existing MBR if they are installed after FreeBSD. If this happens, or to replace the existing MBR with the FreeBSD MBR, use the following command:

# fdisk -B -b /boot/boot0 device

where device is the boot disk, such as ad0 for the first IDE disk, ad2 for the first IDE disk on a second IDE controller, or da0 for the first SCSI disk. To create a custom configuration of the MBR, refer to boot0cfg(8).

12.2.2. 階段一與階段二

Conceptually, the first and second stages are part of the same program on the same area of the disk. Because of space constraints, they have been split into two, but are always installed together. They are copied from the combined /boot/boot by the FreeBSD installer or bsdlabel.

These two stages are located outside file systems, in the first track of the boot slice, starting with the first sector. This is where boot0, or any other boot manager, expects to find a program to run which will continue the boot process.

The first stage, boot1, is very simple, since it can only be 512 bytes in size. It knows just enough about the FreeBSD bsdlabel, which stores information about the slice, to find and execute boot2.

Stage two, boot2, is slightly more sophisticated, and understands the FreeBSD file system enough to find files. It can provide a simple interface to choose the kernel or loader to run. It runs loader, which is much more sophisticated and provides a boot configuration file. If the boot process is interrupted at stage two, the following interactive screen is displayed:

範例 12.2. boot2 螢幕截圖
>> FreeBSD/i386 BOOT
Default: 0:ad(0,a)/boot/loader
boot:

To replace the installed boot1 and boot2, use bsdlabel, where diskslice is the disk and slice to boot from, such as ad0s1 for the first slice on the first IDE disk:

# bsdlabel -B diskslice

警告:

If just the disk name is used, such as ad0, bsdlabel will create the disk in dangerously dedicated mode, without slices. This is probably not the desired action, so double check the diskslice before pressing Return.

12.2.3. 階段三

The loader is the final stage of the three-stage bootstrap process. It is located on the file system, usually as /boot/loader.

The loader is intended as an interactive method for configuration, using a built-in command set, backed up by a more powerful interpreter which has a more complex command set.

During initialization, loader will probe for a console and for disks, and figure out which disk it is booting from. It will set variables accordingly, and an interpreter is started where user commands can be passed from a script or interactively.

The loader will then read /boot/loader.rc, which by default reads in /boot/defaults/loader.conf which sets reasonable defaults for variables and reads /boot/loader.conf for local changes to those variables. loader.rc then acts on these variables, loading whichever modules and kernel are selected.

Finally, by default, loader issues a 10 second wait for key presses, and boots the kernel if it is not interrupted. If interrupted, the user is presented with a prompt which understands the command set, where the user may adjust variables, unload all modules, load modules, and then finally boot or reboot. 表格 12.1, “載入程式內建指令” lists the most commonly used loader commands. For a complete discussion of all available commands, refer to loader(8).

表格 12.1. 載入程式內建指令
變數說明
autoboot secondsProceeds to boot the kernel if not interrupted within the time span given, in seconds. It displays a countdown, and the default time span is 10 seconds.
boot [-options] [kernelname]Immediately proceeds to boot the kernel, with any specified options or kernel name. Providing a kernel name on the command-line is only applicable after an unload has been issued. Otherwise, the previously-loaded kernel will be used. If kernelname is not qualified it will be searched under /boot/kernel and /boot/modules.
boot-confGoes through the same automatic configuration of modules based on specified variables, most commonly kernel. This only makes sense if unload is used first, before changing some variables.
help [topic]Shows help messages read from /boot/loader.help. If the topic given is index, the list of available topics is displayed.
include filenameReads the specified file and interprets it line by line. An error immediately stops the include.
load [-t type] filenameLoads the kernel, kernel module, or file of the type given, with the specified filename. Any arguments after filename are passed to the file. If filename is not qualified it will be searched under /boot/kernel and /boot/modules.
ls [-l] [path]Displays a listing of files in the given path, or the root directory, if the path is not specified. If -l is specified, file sizes will also be shown.
lsdev [-v]Lists all of the devices from which it may be possible to load modules. If -v is specified, more details are printed.
lsmod [-v]Displays loaded modules. If -v is specified, more details are shown.
more filenameDisplays the files specified, with a pause at each LINES displayed.
rebootImmediately reboots the system.
set variable, set variable=valueSets the specified environment variables.
unloadRemoves all loaded modules.

Here are some practical examples of loader usage. To boot the usual kernel in single-user mode :

boot -s

To unload the usual kernel and modules and then load the previous or another, specified kernel:

unload
load kernel.old

Use kernel.GENERIC to refer to the default kernel that comes with an installation, or kernel.old, to refer to the previously installed kernel before a system upgrade or before configuring a custom kernel.

Use the following to load the usual modules with another kernel:

unload
set kernel="kernel.old"
boot-conf

To load an automated kernel configuration script:

load -t userconfig_script /boot/kernel.conf

12.2.4. 最終階段

Once the kernel is loaded by either loader or by boot2, which bypasses loader, it examines any boot flags and adjusts its behavior as necessary. 表格 12.2, “開機時核心互動參數” lists the commonly used boot flags. Refer to boot(8) for more information on the other boot flags.

表格 12.2. 開機時核心互動參數
項目說明
-aDuring kernel initialization, ask for the device to mount as the root file system.
-CBoot the root file system from a CDROM.
-sBoot into single-user mode.
-vBe more verbose during kernel startup.

Once the kernel has finished booting, it passes control to the user process init(8), which is located at /sbin/init, or the program path specified in the init_path variable in loader. This is the last stage of the boot process.

The boot sequence makes sure that the file systems available on the system are consistent. If a UFS file system is not, and fsck cannot fix the inconsistencies, init drops the system into single-user mode so that the system administrator can resolve the problem directly. Otherwise, the system boots into multi-user mode.

12.2.4.1. 單使用者模式

A user can specify this mode by booting with -s or by setting the boot_single variable in loader. It can also be reached by running shutdown now from multi-user mode. Single-user mode begins with this message:

Enter full pathname of shell or RETURN for /bin/sh:

If the user presses Enter, the system will enter the default Bourne shell. To specify a different shell, input the full path to the shell.

Single-user mode is usually used to repair a system that will not boot due to an inconsistent file system or an error in a boot configuration file. It can also be used to reset the root password when it is unknown. These actions are possible as the single-user mode prompt gives full, local access to the system and its configuration files. There is no networking in this mode.

While single-user mode is useful for repairing a system, it poses a security risk unless the system is in a physically secure location. By default, any user who can gain physical access to a system will have full control of that system after booting into single-user mode.

If the system console is changed to insecure in /etc/ttys, the system will first prompt for the root password before initiating single-user mode. This adds a measure of security while removing the ability to reset the root password when it is unknown.

範例 12.3. 在 /etc/ttys 設定不安全的 Console
# name  getty                           type    status          comments
#
# If console is marked "insecure", then init will ask for the root password
# when going to single-user mode.
console none                            unknown off insecure

An insecure console means that physical security to the console is considered to be insecure, so only someone who knows the root password may use single-user mode.

12.2.4.2. 多使用者模式

If init finds the file systems to be in order, or once the user has finished their commands in single-user mode and has typed exit to leave single-user mode, the system enters multi-user mode, in which it starts the resource configuration of the system.

The resource configuration system reads in configuration defaults from /etc/defaults/rc.conf and system-specific details from /etc/rc.conf. It then proceeds to mount the system file systems listed in /etc/fstab. It starts up networking services, miscellaneous system daemons, then the startup scripts of locally installed packages.

To learn more about the resource configuration system, refer to rc(8) and examine the scripts located in /etc/rc.d.

12.3. 設定開機啟動畫面

Contributed by Joseph J. Barbish.

Typically when a FreeBSD system boots, it displays its progress as a series of messages at the console. A boot splash screen creates an alternate boot screen that hides all of the boot probe and service startup messages. A few boot loader messages, including the boot options menu and a timed wait countdown prompt, are displayed at boot time, even when the splash screen is enabled. The display of the splash screen can be turned off by hitting any key on the keyboard during the boot process.

There are two basic environments available in FreeBSD. The first is the default legacy virtual console command line environment. After the system finishes booting, a console login prompt is presented. The second environment is a configured graphical environment. Refer to 章 5, X Window 系統 for more information on how to install and configure a graphical display manager and a graphical login manager.

Once the system has booted, the splash screen defaults to being a screen saver. After a time period of non-use, the splash screen will display and will cycle through steps of changing intensity of the image, from bright to very dark and over again. The configuration of the splash screen saver can be overridden by adding a saver= line to /etc/rc.conf. Several built-in screen savers are available and described in splash(4). The saver= option only applies to virtual consoles and has no effect on graphical display managers.

Sample splash screen files can be downloaded from the gallery at http://artwork.freebsdgr.org. By installing the sysutils/bsd-splash-changer package or port, a random splash image from a collection will display at boot.

The splash screen function supports 256-colors in the bitmap (.bmp), ZSoft PCX (.pcx), or TheDraw (.bin) formats. The .bmp, .pcx, or .bin image has to be placed on the root partition, for example in /boot. The splash image files must have a resolution of 320 by 200 pixels or less in order to work on standard VGA adapters. For the default boot display resolution of 256-colors and 320 by 200 pixels or less, add the following lines to /boot/loader.conf. Replace splash.bmp with the name of the bitmap file to use:

splash_bmp_load="YES"
bitmap_load="YES"
bitmap_name="/boot/splash.bmp"

To use a PCX file instead of a bitmap file:

splash_pcx_load="YES"
bitmap_load="YES"
bitmap_name="/boot/splash.pcx"

To instead use ASCII art in the https://en.wikipedia.org/wiki/TheDraw format:

splash_txt="YES"
bitmap_load="YES"
bitmap_name="/boot/splash.bin"

To use larger images that fill the whole display screen, up to the maximum resolution of 1024 by 768 pixels, the VESA module must also be loaded during system boot. If using a custom kernel, ensure that the custom kernel configuration file includes the VESA kernel configuration option. To load the VESA module for the splash screen, add this line to /boot/loader.conf before the three lines mentioned in the above examples:

vesa_load="YES"

Other interesting loader.conf options include:

beastie_disable="YES"

This will stop the boot options menu from being displayed, but the timed wait count down prompt will still be present. Even with the display of the boot options menu disabled, entering an option selection at the timed wait count down prompt will enact the corresponding boot option.

loader_logo="beastie"

This will replace the default words FreeBSD, which are displayed to the right of the boot options menu, with the colored beastie logo.

For more information, refer to splash(4), loader.conf(5), and vga(4).

12.4. Device Hints

Contributed by Tom Rhodes.