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Hybrides USB-Image statt DVD

Während ich in den vergangenen Jahren neue Major-Versionsnummern nur sehr zurückhaltend vergeben habe, war es nun an der Zeit für einen Versionssprung - nicht nur weil die aktuelle Debian-Version ebenfalls die 8 trägt, sondern weil eine gravierende Änderung am Distributionsdateisystemformat notwendig war. Den Anlass geben die vielen Computer, vor allem Notebooks, die kein DVD-Laufwerk mehr haben. So wurde es Zeit für mich, auf ein Image-Format umzusteigen, das durch das 1:1-Kopieren des DVD-Image auf einen USB-Stick diesen bootfähig macht. In den Vorgängerversionen von Knoppix war dies unmöglich.

  • Auf dem Bootprompt lassen sich besondere Parameter eintragen. (Bild: Knoppix)
  • Links das DVD-Bootimage nach alter Art, mittig das mit Knoppix 8.0 eingeführte Hybridverfahren, rechts die Variante, die flash-knoppix produziert. (Bild: Knoppix)
  • Neu in Knoppix ist die Möglichkeit, beim Schreiben auf ein Flashdevice eigene Änderungen in ein neues komprimiertes Image zu remastern. (Bild: Knoppix)
  • Die Install-Extras-Utility ermöglicht es, nicht standardmäßig installierte Softwarepakete komfortabel nachzuinstallieren. (Bild: Knoppix)
  • Wem der Browser des Tor-Projekts sicherer erscheint, als Chromium oder Firefox mit Tor zu verwenden, der installiert den Spezialbrowser nach. (Bild: Knoppix)
Links das DVD-Bootimage nach alter Art, mittig das mit Knoppix 8.0 eingeführte Hybridverfahren, rechts die Variante, die flash-knoppix produziert. (Bild: Knoppix)
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Für Besitzer einer Knoppix-8.0-DVD ist es im ersten Schritt ein sinnvolles Unterfangen, mit dem Kommando dd if=/dev/sr0 of=Image.iso bs=1M ein Image von ihrer DVD zu ziehen. Oder sichtbar kürzer: cp /dev/sr0 Image.iso.

Umgekehrt können Anwender nun das Image auf ein Flashdevice kopieren, hier eine SD-Karte in einem MMC-Kartenleser: dd if=Image.iso of=/dev/mmcblk0 bs=1M. Oder wieder kürzer: cp Image.iso /dev/mmcblk0. Unter Windows gelingt dies ebenfalls, beispielsweise mit dem Open-Source-Programm Disk Imager.

Ein ISO-Image, das für das Brennen einer DVD verwendet wird, hat normalerweise weder eine Partitionstabelle noch einen Master Boot Record in den ersten Sektoren. Jedoch erlaubt es das ISO-9660-Format durchaus, Daten im ansonsten ungenutzten Teil des Dateisystems unterzubringen - auch eine Partitionstabelle und einen Bootrecord - und zwar genau dorthin, wo diese sich im Falle einer Festplatte oder eines USB-Sticks üblicherweise befinden. Das mache ich mir für Knoppix 8.0 zunutze, um im ISO ein Hybridformat aus einer bootfähigen Knoppix-Partition und einer Datenpartition zu schaffen, ganz ähnlich zu der Konstellation, die flash-knoppix zusammenbaut.

Beim ersten Start von USB-Stick oder SD-Karte mit Hybrid-Image expandiert Knoppix die letzte, als Linux-Partition bereits im Image markierte Partition auf die Maximalgröße, erweitert das schreibbare Dateisystem und benutzt es, um eigene Daten zu speichern. Manuelles Einstellen und ein Neustart, wie es beim SD-Karten-Image des Raspberry Pi nötig ist, entfallen.

Einen Nachteil hat dieses Verfahren allerdings: Das ISO-9660-Dateisystem unterstützt durch seinen kompakten Aufbau keinerlei Schreiboperationen. Die erste Partition eines mit dem ISO-Image beschriebenen USB-Sticks ist also unveränderlich. Theoretisch hätte ich ins ISO-Image ein FAT32- oder ein Linux-Dateisystem platzieren können, allerdings unterstützen viele Computer, die von DVD booten, kein anderes Dateisystem-Layout für das Starten von DVD.

Auch andere Betriebssysteme könnten Schwierigkeiten bekommen, ein Nicht-DVD-Dateisystem von einer DVD zu lesen. Andere mit Hybrid-Images arbeitende Distributionen verwenden den gleichen Kompromiss und verzichten auf eine schreibbare Boot-Partition zugunsten der Kompatibilität.

Unterm Strich bekommen Knoppix-8-Anwender die Wahl zwischen zwei Flash-Memory-Layouts: die aus der DVD mit dd erzeugte Hybridversion und die funktional bessere - weil voll schreibbare - Version, die flash-knoppix zusammenbaut.

Hybrides Booten auf EFI-Systemen

Es gibt sehr alte und sehr neue Computer, die nicht von USB booten: Bei den einen unterstützt dies das Bios nicht, bei den anderen erschwert oder verbietet EFI das Starten von externen Datenträgern.

Grundsätzlich ist Knoppix auch im EFI-Modus von USB-Stick startfähig, da der Ordner efi auf der ersten Partition die dafür notwendigen Startdateien enthält. Ist auf dem Rechner die EFI-Firmware auf Secure Boot gesetzt, sollte beim Start eine Abfrage des signierten Bootloaders erscheinen, die um Bestätigung und Speicherung der Prüfsumme bittet, bevor das System starten kann.

Falls dieser Dialog ausbleibt und das System sich weigert, von USB zu booten, hilft die Bios-Einstellung CSM (Compatibility Support Module), die sachlich richtiger Traditionell starten per Bootrecord und Bootloader heißen sollte. Laut Intels Vorgaben sollten alle EFI-Computer CSM als Option bieten.

Für alle Fälle, bei denen von USB-Flashdisk zu starten nicht möglich ist, enthält Knoppix 8.0 im Ordner KNOPPIX das ISO-Image einer gerade mal 15 MByte großen Boot-only-CD, die Benutzer auf einen CD-Rohling brennen können und von der der Computer in Kombination mit einem Knoppix-8.0-USB-Stick hochgefahren werden kann. Der Boot-Prozess beginnt dann zunächst auf der CD und wechselt nach kurzer Zeit auf den USB-Stick. Der Workaround funktioniert bei den meisten Problem-PCs sehr gut, speziell bei Macs mit eingeschränkter Möglichkeit, von externen Datenträgern zu starten, selbst per EFI.

Die neue Version 8.0 von Knoppix ändert darüber hinaus auch einige Details am Boot-Vorgang der Distribution selbst, so wie dies auch bei der zugrundeliegenden Distribution Debian geschehen ist.

 Live-Linux: Knoppix 8.0 bringt moderne Technik für neue HardwareDie Antwort auf Systemd 
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George99 24. Mär 2017

Ich war heute (Do) auf der CeBIT und beim Vortrag "Datenrettung und Forensik mit Knoppix...

vkl 22. Mär 2017

Hallo habt ihr schon mal daran gedacht eure Live-Systeme auf SATA-DOM SSDs bzw. mSATA...

superdachs 22. Mär 2017

Arch setzt standardmäßig auch auf Wayland. Ich nutze es jedenfalls seit einigen Monden...

matzems 21. Mär 2017

Habe keine tiefgreifende Kenntnisse darüber,aber was ich gelesen habe ist wohl dass...

CoreEdge 21. Mär 2017

Dann entschuldige ich mich für die besserwisserische Art, habe es selber nie gemacht für...


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