5.5 Ubuntu auf 64-Bit-Systemen

Mittlerweile haben sich 64-Bit-Architekturen auch im heimischen Bereich etabliert. Während auf dem mobilen Sektor Intel mit der Centrino-Technik die Nase vorn hat, bietet der Konkurrent AMD die ausgereiftere 64-Bit-Desktop-Plattform in Form des Athlon 64.

64-Bit-Architekturen – eine kurze Einführung

Welchen Vorteil bieten 64-Bit-Systeme? Zunächst einmal fällt unter der 64-Bit-Architektur die Limitierung des Hauptspeichers auf eine Gesamtgröße von 4 GByte weg, ein Feature, das sicherlich nur im Serverbereich von Bedeutung ist. Für den Endanwender sind Anwendungen im Bereich der Audio- und Video-Encodierung interessanter, die speziell für die entsprechende Plattform kompiliert wurden und daher deutlich schneller als auf 32-Bit-Systemen laufen.

Einfach ausgedrückt: Sie fahren sicherlich auch lieber auf einer vierspurigen als auf einer zweispurigen Autobahn. Pro Rechnertakt können doppelt so viele Daten im Prozessor verarbeitet und weitergeleitet werden. Voraussetzung ist allerdings, wie oben bereits erwähnt, dass die Programmierer ihre Programme an die spezielle Prozessorarchitektur anpassen bzw. vom Compiler entsprechend optimieren lassen.

Der Schlüssel zur optimalen Ausnutzung der 64-Bit-Architektur ist also erst in zweiter Linie das Betriebssystem. In erster Linie müssen die interessanten Anwendungen des Userspace auf die 64-Bit-Plattformen portiert werden. Gerade in diesem Bereich bietet die quelloffene Struktur von Linux immense Vorteile im Vergleich zu den gängigen Windows-Systemen.

5.5.1 Installation von Ubuntu 64

Auf der beiliegenden DVD befindet sich im Ordner isos ein CD-Abbild von Ubuntu 9.04 in der 64-Bit-Version. Dieses muss zunächst auf einen handelsüblichen CD-Rohling befördert werden. Kopieren Sie dazu das Abbild in ein Verzeichnis Ihres Rechners. Wenn Sie prüfen möchten, ob das Abbild bit-genau kopiert wurde, sollten Sie dessen MD5-Summe prüfen. Geben Sie dazu Folgendes in ein Terminal ein:

cp /cdrom/isos/ubuntu-8.04-desktop-amd64.iso ~/ 
cp MD5SUMS_ubuntu ~/ 
md5sum -c MD5SUMS_ubuntu 
ubuntu-9.04-desktop-amd64.iso: Ok

Danach folgende Fehlermeldungen, die darauf beruhen, dass nicht alle in der MD5Datei aufgeführten Ubuntu-ISOs auf der DVD enthalten sind, können Sie getrost ignorieren.

Nun brennen Sie das ISO-Abbild auf einen CD-Rohling. Das geht am schnellsten per Kommandozeile:

sudo cdrecord -dao dev=/dev/cdrom1 ubuntu-9.04-desktop-amd64.iso

Selbstverständlich können Sie auch das grafische Frontend K3b verwenden. Hier wählen Sie zum Brennen des Abbilds den Menüpunkt Extras • CD-Abbilddatei brennen und navigieren im folgenden Menü zur ISO-Datei. Nach Auswahl der Datei berechnet K3b automatisch die Prüfsumme. Windows-Anwender können das Abbild mit einem der Standardbrennprogramme wie z. B. Nero auf den Rohling befördern. Näheres entnehmen Sie bitte der entsprechenden Programmdokumentation.

Die eigentliche Installation des 64-Bit-Systems unterscheidet sich in keiner Weise von der Verfahrensweise, die ich zu Beginn dieses Kapitels beschrieben habe. Am Boot-Prompt ist nur die Eingabetaste zu betätigen. Nach der Installation sollten Sie dann die üblichen Nacharbeiten vornehmen (Hardware-Plattformen und Systemanforderungen, Grafiktreiber, etc.), und schon können Sie sich an einem leistungsfähigen 64-Bit-System erfreuen.

5.5.2 Paralleles Arbeiten mit 32-Bit-Software

Obwohl schon sehr viele Anwendungen auf Ubuntu-Linux-64-Bit portiert wurden, sind einige Programme noch nicht vollends angepasst. Es gibt prinzipiell zwei Workarounds:

• Das linux32-Paket Dadurch können 32-Bit-Anwendungen direkt innerhalb einer 64-Bit-Umgebung genutzt werden.

• Die chroot-Umgebung Diese etwas schwieriger zu konfigurierende Variante versagt auch bei »kritischen Fällen« nicht.

chroot einsetzen

Wenn Sie native 32-Bit-Anwendungen häufig nutzen möchten, empfiehlt sich der Einsatz einer chroot-Umgebung. Dazu wird ein eigenes Verzeichnis /chroot erstellt, das als Heimat für die 32-Bit-Umgebung dienen soll. Zunächst müssen Sie die folgenden Pakete installieren:

• dchroot

• debootstrap

Bei der folgenden Anleitung gehe ich davon aus, dass Sie die Ubuntu-Version 8.04 »Hardy Heron« verwenden. Wenn Sie dies nicht tun, ändern Sie bitte überall den Begriff hardy in intrepid, jaunty usw. ab. Erstellen Sie nun das Verzeichnis /chroot via sudo mkdir /chroot. Die Konfigurationsdatei /etc/dchroot.conf muss folgendermaßen editiert werden:

# Auszug aus /etc/dchroot.conf 
hardy /chroot

Führen Sie anschließend folgenden Befehl aus:

user$ sudo debootstrap --arch i386 hardy /chroot/ 
I: Retrieving Release 
I: Retrieving Packages 
I: Validating Packages 
...

Auf diese Weise wird ein 32-Bit-System im Verzeichnis /chroot installiert. Nun sind die lokalen Einstellungen anzupassen:

sudo chroot /chroot 
dpkg-reconfigure locales

Wählen Sie hier den Punkt de_DE.UTF-8 UTF-8. Wenn es hierbei zu Fehlermeldungen kommt, sollten Sie überprüfen, ob Sie das Paket language-pack-de installiert haben.

Außerdem sind die Quellen des Paketsystems anzupassen. Legen Sie dazu die folgende Datei aus einer neuen Konsole an, und ergänzen Sie die folgenden Zeilen (die deb-Einträge müssen Sie jeweils in eine Zeile schreiben):

sudo gedit /chroot/etc/apt/sources.list 
# Auszug aus /chroot/etc/apt/sources.list 
deb http://archive.ubuntu.com/ubuntu hardy 
main restricted universe multiverse 
deb http://security.ubuntu.com/ubuntu hardy-security 
main restricted universe multiverse

Es können natürlich auch lokale Mirrors verwendet werden.

Zur Aktualisierung Ihres chroot-Systems geben Sie Folgendes innerhalb der chroot-Umgebung ein:

apt-get update 
apt-get upgrade

Damit wäre Ihr chroot-System aktualisiert. Nun müssen noch die Benutzerstrukturen beider Umgebungen angepasst werden, was wieder außerhalb der chroot-Umgebung erfolgen muss. Öffnen Sie gegebenenfalls eine neue Konsole, und geben Sie die folgenden Befehle ein:

sudo cp /etc/passwd /chroot/etc/ 
sudo cp /etc/shadow /chroot/etc/ 
sudo cp /etc/group /chroot/etc/ 
sudo cp /etc/sudoers /chroot/etc/ 
sudo cp /etc/hosts /chroot/etc/

Die Datei /etc/fstab des 64-Bit-Host-Systems muss folgendermaßen angepasst werden:

sudo gedit /etc/fstab 
/home /chroot/home none bind 0 0 
/tmp /chroot/tmp none bind 0 0 
/dev /chroot/dev none bind 0 0 
/proc /chroot/proc proc defaults 0 0 
/media/cdrom0 /chroot/media/cdrom0 none bind 0 0 
# In einer Zeile: 
/usr/share/fonts /chroot/usr/share/fonts 
 none bind 0 0

Danach werden zwei Mount-Punkte für das CD-ROM-Laufwerk und das Font-Verzeichnis in der chroot-Umgebung angelegt:

sudo mkdir /chroot/media/cdrom0 
sudo mkdir /chroot/usr/share/fonts

Verlassen Sie die chroot-Umgebung via + , und mounten Sie gemäß der Vorgaben in der geänderten Datei /etc/fstab neu: sudo mount -a. Um 32-Bit-Anwendungen in einfacher Weise aus der 64-Bit-Umgebung ausführen zu können, ist es nützlich, das folgende Skript do_dchroot zu erstellen:

sudo gedit /usr/local/bin/do_dchroot 
# Auszug aus /usr/local/bin/do_dchroot 
#!/bin/bash 
/usr/bin/dchroot -d "`echo $0 | sed 's|^.*/||'` $*"

Das Skript muss anschließend ausführbar gemacht werden:

sudo chmod 755 /usr/local/bin/do_dchroot

Schließlich sollte das Programm Synaptic für die 32-Bit-Umgebung installiert werden.

Öffnen Sie zu diesem Zweck eine neue Konsole, und geben Sie Folgendes ein:

sudo dchroot -d 
sudo apt-get synaptic 
sudo ln -s /usr/sbin/synaptic /usr/sbin/synaptic32 
exit 
sudo ln -s /usr/local/bin/do_dchroot /usr/local/bin/synaptic32 
sudo synaptic32

An diesem Punkt haben Sie eine funktionsfähige 32-Bit-Umgebung mit der Möglichkeit, über synaptic32 weitere Programme innerhalb der chroot-Umgebung zu installieren. Solche Programme werden dann aus der 64-Bit-Umgebung mit dem Wrapper-Skript do_dchroot ausgeführt. Es empfiehlt sich, die Programme ähnlich wie oben für Synaptic beschrieben im 64-Bit-System zu verlinken.

Auf die Schnelle können Sie stets folgendermaßen in die chroot-Umgebung wechseln und ein Programm ausführen:

dchroot -d 
<Programmname>

Vergessen Sie anschließend aber nicht, die Umgebung mit dem Befehl exit zu verlassen.

5.5.3 Benchmarking

Momentan sind 64-Bit-Systeme insbesondere auf dem Gebiet der Audio- und Video-Encodierung unschlagbar schnell, wenn Programme verwendet werden, die an diese Architektur angepasst wurden. Das ist bei den Programmen des Ubuntu-64-Repositorys der Fall.

Beispiel

Legen Sie eine Audio-CD Ihrer Wahl in Ihr CD/DVD-Laufwerk ein, und rippen Sie einen Titel:

cdparanoia <Titelnummer> titel_nr.wav

Folgende Zeiten liefern einen Vergleich der Encodierung des gleichen 5-minütigen Titels auf einem 32-Bit- bzw. einem 64-Bit-Ubuntu-System unter Verwendung identischer Hardware (AMD Athlon64/3200+). Das Beispiel setzt die Installation des Pakets vorbis-tools voraus.

32-Bit-System

oggenc titel_nr.wav -q 6 -o titel_nr.ogg 
... 
Done encoding file "titel_nr.ogg" 
        File length:  5m 03,0s 
        Elapsed time: 0m 22,5s 
        Rate:         13,4611 
        Average bitrate: 184,1 kb/s

64-Bit-System

... 
Done encoding file "titel_nr.ogg" 
        File length:  5m 03,0s 
        Elapsed time: 0m 15,5s 
        Rate:         19,6033 
        Average bitrate: 184,1 kb/s

Beachten Sie in beiden Fällen den Punkt elapsed time: Die Encodierung auf dem 64-Bit-System läuft um ca. 30 % schneller ab als auf dem 32-Bit-System.

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