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Arch Linux & Windows 双系统安装教程

基础安装详解

🔭 知其然，知其所以然

Section titled “🔭 知其然，知其所以然”

这一节对上一节 archlinux 基础安装 中关键的几步做出了更进一步的解释，知其然知其所以然。此节没有特定顺序，可根据需要选择性阅读

需要说明的是，本指南假定你有一定的 Linux 基础知识，基础知识相关的话题不会被讨论

💾 分区和格式化

Section titled “💾 分区和格式化”
  1. 因本指南介绍使用的文件系统是 Btrfs，很多萌新可能有些不理解。这里有必要说明一下
  2. 若执意要用传统的 ext4 文件系统，本指南也给出了示例
  3. 对于全盘格式化后全新安装的（单 archlinux 系统）同学，这里也给出了需要做的额外步骤的说明
  4. 对于 Swap 分区还是 Swap 文件 的话题，也会在此讨论

💾 为什么要用 Btrfs 文件系统

Section titled “💾 为什么要用 Btrfs 文件系统”

Btrfs

纵观 Btrfs 的历史，可以说 Btrfs 未来的发展是道阻且长的。也让我们感受到开源社区也并不是一根绳上的蚂蚱 —— 开源社区之间也有着各种各样的分歧。

但不管怎么说，Btrfs 的未来现在来看是光明的；我们也可以在 archlinux 上享受到 Btrfs 文件系统的特性带来的好处：

  1. 快照 —— archlinux 作为滚动发行版，若滚挂了可以使用 Btrfs 的快照特性快速回滚
    • 若使用传统的 ext4 文件系统，我们可以使用 timeshift 的 RSYNC 模式进行增量备份。但是，一般来说 RSYNC 方式的快照大小略大于当前实际使用大小，也就是说实际上开启了 timeshift 的 RSYNC 模式快照相当于磁盘可用空间直接少了一半多。因为虽然 RSYNC 方式的快照是增量的，但历史最久远的快照依然是完整备份，随后才是增量的
  2. 透明压缩 —— 可以大大减少磁盘的使用空间（压缩率大概在 10% 左右）

💾 传统 ext4 文件系统说明

Section titled “💾 传统 ext4 文件系统说明”

若执意使用传统的 ext4 文件系统，那么分区的建议为：

  1. 若 archlinux 安装分区小于 256GB：

    • / 根目录：全部空间（用户主目录不单独分区）
    • /boot EFI 分区：256MB
    • Swap 分区：>= 电脑实际运行内存的 60%

  2. 若 archlinux 安装分区大于 256GB：

    • / 根目录：128GB
    • /home 用户主目录：剩余的全部空间
    • /boot EFI 分区：256MB
    • Swap 分区：>= 电脑实际运行内存的 60%

分区同样使用 cfdisk 工具，具体操作类似上一节 7-1. 分区 所述，这里不再赘述。

  • 使用以下命令格式化 ext4 分区：
Terminal window
mkfs.ext4 /dev/sdax
  • 使用以下命令挂载 ext4 分区：
Terminal window
mount /dev/sdxn /mnt
mkdir /mnt/home # 若 /home 目录单独分区
mount /dev/sdxn /mnt/home # 若 /home 目录单独分区
mkdir -p /mnt/boot
mount /dev/sdxn /mnt/boot

🆕 全新安装

Section titled “🆕 全新安装”

若为全新安装（单 archlinux 系统），首先要对磁盘建立新的 GPT 分区表；同时，由于没有现存的 EFI 分区，所以我们还需要手动创建它（这一步在 7. 分区和格式化（使用 Btrfs 文件系统） 步骤之前）：

1. 建立新的 GPT 分区表

Section titled “1. 建立新的 GPT 分区表”
  1. 同样的，先通过 lsblk 命令，区分要全新安装 archlinux 的磁盘（通过观察磁盘的大小等判断）：
Terminal window
lsblk # 显示当前分区情况
  1. 通过以下命令将磁盘转换为 gpt 类型：
Terminal window
parted /dev/sdx # 执行 parted，进行磁盘类型变更
(parted) mktable # 输入 mktable
New disk label type? gpt # 输入 gpt，将磁盘类型转换为 GPT 类型。如磁盘有数据会警告，输入 Yes 即可
(parted) quit # 退出 parted 命令行交互

2. 建立 EFI 分区

Section titled “2. 建立 EFI 分区”

进入 cfdisk 分区工具之后，类似上一节步骤 7-1. 分区 的分区说明，建立 EFI 分区：

  1. 选中 Free space > 再选中操作 [New] > 然后按下回车 Enter 以新建 EFI 分区

  2. 输入 分区大小（建议 >= 256MB、<= 1024MB；推荐 512MB），然后按下回车 Enter

  3. 选中操作 [Type]，然后按下回车 Enter，通过方向键 ↑ 和 ↓ 选中 EFI System，最后按下回车 Enter

  4. 接下来可以按照上一节 7-1. 分区 的步骤创建其它分区

3. 格式化 EFI 分区

Section titled “3. 格式化 EFI 分区”
Terminal window
mkfs.vfat /dev/sdxn

💾 Swap 分区和 Swap 文件

Section titled “💾 Swap 分区和 Swap 文件”

如果希望使用 Swap 文件替换 Swap 分区，那么在分区和挂载中不必创建和开启 Swap 分区。

通过以下步骤创建和挂载 Swap 文件（这一步在 18. 完成安装 步骤之后）：

  1. 通过以下命令创建 Swap File：
Terminal window
sudo dd if=/dev/zero of=/swapfile bs=1M count=16384 status=progress # 创建 16G 的交换空间（大小 >= 电脑实际运行内存的 60%）
sudo chmod 600 /swapfile # 设置正确的权限
sudo mkswap /swapfile # 格式化 Swap 文件
sudo swapon /swapfile # 挂载 Swap 文件
  1. 通过以下命令挂载 Swap 文件：
Terminal window
swapon /swapfile
  1. 使用 free 命令复查 Swap 文件挂载情况：
Terminal window
free -h # -h 选项会使输出以人类可读的单位显示
  1. 最后，向 /etc/fstab 中追加如下内容：
/swapfile  none  swap  defaults  0 0

💽 安装环境和新系统的关系

Section titled “💽 安装环境和新系统的关系”

理解安装环境和新系统的关系，对于理解 archlinux 安装时所做的步骤具有重大意义。可以说，理解了它们的关系基本上就理解了 archlinux 的安装

为了生动形象的理解安装环境和新系统的关系，我们可以将安装系统的过程想象成搬家 🏠。

1. 🏠 建房子

Section titled “1. 🏠 建房子”

我们可以将安装环境比喻成一个临时的家。为了住进新家，我们需要先把新家的房子建起来。这个过程就是 7. 分区和格式化。在磁盘上建立新的分区并格式化，就好比在空余的土地上建立起新的房子。

2. 🛣️ 建立通道

Section titled “2. 🛣️ 建立通道”

新房建好了，我们首先还要建立一条联通旧家和新家之间的通道 —— 不然我们怎么走到新家去呢！更不要提将家具什么的安置到新家去了。这个步骤就是 8. 挂载。通过将新的分区挂载到 /mnt 下，我们才能对新的分区进行操作。

3. 🛋️ 添置家具

Section titled “3. 🛋️ 添置家具”

光有一个空荡荡的房子是没有用的。为了变成一个能够生活的温馨小窝，我们还需要添置家具。这个步骤就是 9. 安装系统。在执行 pacstrap 脚本的过程中，其实就是将系统运行需要的一些基础的东西安装到新的系统中 —— 类似把家具放到新的家里。

4. 🚚 搬进新家

Section titled “4. 🚚 搬进新家”

最后，新家建好了，装修啊、家具啊也弄好了，我们可以搬进新家了！这一步骤就是 11. change root。arch-chroot 脚本是软件包 arch-install-scripts 的一部分，但本质上只是在 chroot 命令的基础上添加了一些功能，简化了“搬家”的流程。其类似（注意，只是类似，arch-chroot 还会做一些其它的工作，安装时请使用 arch-chroot）以下命令：

Terminal window
mount -t proc none /mnt/proc
mount -t sysfs none /mnt/sys
mount -o bind /dev /mnt/dev
chroot /mnt bash

chroot 顾名思义，就是 change root 的意思。chroot 命令把根目录换成指定的目录。通常，切换根目录一般的目的是为了系统维护，例如重装引导程序或者重置遗忘的密码；而在安装时则是为了安装（大雾 🌫️。在安装过程中，新的根目录就是 /mnt。这个过程就好比从原来的家搬到了新的家一样，是不是这样理解起来就简单一点了呢？

🥙 杂七杂八

Section titled “🥙 杂七杂八”

其它琐碎的问题不在一一展开叙述，这里通过列表统一说明：

  1. EFI 分区（又称 esp 分区）不一定要挂载在 /boot 目录下；也可以是 /efi 或者其他非常见路径（当然一般推荐挂载在 /boot 下，方便引导程序读取同样在这个目录下的内核、微码等启动系统的必要文件）
  2. 若为联想小新 Pro14 / YOGA 14s 2021 机型，发现安装前后键盘都无法正常工作。此时安装时请使用外接键盘。为了解决该问题，在 17. 安装引导程序 步骤中编辑 /etc/default/grub 文件时添加额外的 GRUB 参数 —— 在 GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT 这一行中添加参数 i8042.dumbkbd

修改后复查：

Terminal window
head /etc/default/grub

输出如下：

# GRUB boot loader configuration


GRUB_DEFAULT_SUBMENU=y
GRUB_DEFAULT=saved
GRUB_SAVEDEFAULT=true
GRUB_TIMEOUT=2
GRUB_DISTRIBUTOR="Arch"
GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="loglevel=5 nowatchdog i8042.dumbkbd"
GRUB_CMDLINE_LINUX=""
  1. 若为机械革命机型，则建议通过 CPIO archive 修复

本部分来源于：机械革命 蛟龙 15K Linux 内置键盘失灵解决 (ACPI)_linux 笔记本键盘失灵

工具：acpica和cpio

Terminal window
sudo pacman -S acpica cpio

获得原来的 DSDT

Terminal window
cat /sys/firmware/acpi/tables/DSDT > dsdt.dat # 获取dsdt
iasl -d dsdt.dat # 反编译DSDT成AML文件(.dsl)

修改 dsdt.dsl ： 找到 Device(PS2K) ，向下找第一个 ActiveLow 改成 ActiveHigh ，样例如下：

Device (PS2K)
{
    Name (_HID, "MSFT0001")  // _HID: Hardware ID
    Name (_CID, EisaId ("PNP0303") /* IBM Enhanced Keyboard (101/102-key, PS/2 Mouse) */)  // _CID: Compatible ID
    Method (_STA, 0, NotSerialized)  // _STA: Status
    {
        Return (0x0F)
    }


    Name (_CRS, ResourceTemplate ()  // _CRS: Current Resource Settings
    {
        IO (Decode16,
            0x0060,             // Range Minimum
            0x0060,             // Range Maximum
            0x00,               // Alignment
            0x01,               // Length
            )
        IO (Decode16,
            0x0064,             // Range Minimum
            0x0064,             // Range Maximum
            0x00,               // Alignment
            0x01,               // Length
            )
        IRQ (Edge, ActiveLow, Shared, ) // <<=== 目标
            {1}
    })
//... 省略无关内容
}

最后，给DefinitionBlock 升一个版本 (最后一个十六进制数加一)： DefinitionBlock ("", "DSDT", 2, "ALASKA", "A M I ", 0x01072009) 改为 DefinitionBlock ("", "DSDT", 2, "ALASKA", "A M I ", 0x0107200A)

编译新的 AML 文件

Terminal window
iasl dsdt.dsl

加入 initrd

mkdir -p kernel/firmware/acpi
cp dsdt.aml kernel/firmware/acpi
find kernel | cpio -H newc --create > acpi_override
sudo cp acpi_override /boot
echo "GRUB_EARLY_INITRD_LINUX_CUSTOM=\"acpi_override\"" >> /etc/default/grub
sudo grub-mkconfig -o /boot/grub/grub.cfg