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wiki/FormalSciences/ComputerScience/OperatingSystem/Linux/2.Installation/2.3-从零开始手动安装ArchLinux.md

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从零开始手动安装ArchLinux 本文提供了一个详细的指南,用于手动安装 Arch Linux包括从分区到安装桌面环境的完整步骤。
Linux
ArchLinux
手动安装
FormalSciences/ComputerScience
OperatingSystem/Linux
仲平 2024-09-02

从 0 到 1 手动安装一个 Linux 发行版本确实是一个非常有价值的学习实践。以下是一个详细的方案和步骤,通过手动方式从分区开始安装 Linux。

这里以 Arch Linux 为例,因为它是一个极简主义的发行版,允许你从头开始定制系统。可以根据实际情况选择参考 Arch Linux 官方的安装手册,也可以选择阅读下面的文章。

0.前期准备

  1. 获取 Arch Linux ISO 文件:从 Arch Linux 官方网站下载 最新的 ISO 文件。

  2. 创建可引导的 USB 安装盘:使用 ddRufus 创建一个可引导的 USB 安装盘。

    sudo dd if=/path/to/archlinux.iso of=/dev/sdX bs=4M status=progress && sync
    

    这里 /dev/sdX 是你的 USB 设备。

1.启动并进入 Arch Linux 环境

1.1 从 USB 启动

电脑开机选择从 USB 启动,进入 Arch Linux 的 Live 环境。

1.2 网络连接

首先,确保网络接口已启动。通常在最小系统中,不会有图形化的网络管理工具,因此我们需要通过命令行手动管理网络接口。(可以使用 ip 管理网络接口,不过重启后会重置)。

# 查看网络接口
# 这将列出所有网络接口以及它们的状态(`UP` 或 `DOWN`)。
ip link

# 如果接口状态为 DOWN使用以下命令启动它。
# 注意将 enp0s3 替换为你实际的网络接口名称。
ip link set enp0s3 up

# 手动为某个网络接口配置静态 IP 地址。
# 192.168.1.100/24 是你要设置的 IP 地址和子网掩码。
# enp0s3 是你要配置的网络接口。
ip addr add 192.168.1.100/24 dev enp0s3

# 配置默认网关,确保网络接口能够访问外部网络
# 192.168.1.1 是默认网关的 IP 地址(通常是路由器的 IP 地址)。
ip route add default via 192.168.1.1

# 查看网络配置
ip addr show enp0s3

# 测试网络连接
ping -c 4 baidu.com

1.3 配置 DNS可选

如果 ping 域名失败,但 ping IP 地址成功,则可能是 DNS 配置有问题。

编辑或创建 /etc/resolv.conf 文件,并添加公共 DNS 服务器,如 Google 的 DNS

echo "nameserver 223.5.5.5" > /etc/resolv.conf
echo "nameserver 8.8.8.8" >> /etc/resolv.conf

1.4 同步时间

timedatectl set-ntp true

2.磁盘分区

2.1 查看磁盘

在开始分区之前,首先需要了解系统中的磁盘情况。使用以下命令查看磁盘设备和它们的现有分区:

fdisk -l

这个命令会列出所有的磁盘及其分区。假设你的目标磁盘是 /dev/sda,你可能将看到类似如下的输出:

Disk /dev/sda: 50 GiB, 53687091200 bytes, 104857600 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 4096 bytes
I/O size (minimum/optimal): 4096 bytes / 4096 bytes
Disklabel type: gpt
Disk identifier: XXXXXXXX-XXXX-XXXX-XXXX-XXXXXXXXXXXX

Device       Start       End   Sectors  Size Type
/dev/sda1     2048    1050623   1048576  512M EFI System
/dev/sda2  1050624  42008575  40957952   20G Linux filesystem
/dev/sda3 42008576 104857566  62848991   30G Linux filesystem

在这个示例中,磁盘 /dev/sda 上有三个分区,其中 /dev/sda1 是 EFI 系统分区,/dev/sda2 是根分区,/dev/sda3 是 Home 分区。

2.2 分区磁盘

接下来,我们将使用 fdisk 来创建新的分区。以下是使用 fdisk 工具创建分区的详细步骤。

2.2.1 启动 fdisk

使用以下命令启动 fdisk 工具并开始分区:

fdisk /dev/sda

进入 fdisk 后,命令行会切换到交互模式,你将看到一个提示符类似 Command (m for help):

2.2.2 创建 EFI 系统分区

  1. 输入 n 创建一个新分区。

    Command (m for help): n
    
  2. 选择分区类型,通常默认是 primary,直接按 Enter

  3. 选择分区号(一般是 1Enter

  4. 选择起始扇区,默认从 2048 开始,按 Enter

  5. 输入分区大小。例如,为 EFI 系统分区分配 512MB+512M

    Last sector, +sectors or +size{K,M,G,T,P} (2048-104857599, default 104857599): +512M
    
  6. 设置分区类型为 EFI 系统分区(类型代码为 1),输入 t 修改类型:

    Command (m for help): t
    Selected partition 1
    Hex code (type L to list all codes): 1
    

2.2.3 创建 root 根分区

  1. 同样输入 n 创建新的根分区:

    Command (m for help): n
    
  2. 选择分区类型和分区号2然后按 Enter

  3. 选择起始扇区,默认即可,按 Enter

  4. 输入分区大小,例如,分配 20GB 给根分区(+20G

    Last sector, +sectors or +size{K,M,G,T,P} (1050624-104857599, default 104857599): +20G
    

2.2.4 创建 Home 分区

  1. 输入 n 创建 Home 分区:

    Command (m for help): n
    
  2. 选择分区类型和分区号3然后按 Enter

  3. 选择起始扇区,默认即可,按 Enter

  4. 直接按 Enter 使用剩余的所有空间:

    Last sector, +sectors or +size{K,M,G,T,P} (42008576-104857599, default 104857599): <Press Enter>
    

2.2.5 保存分区表并退出

  1. 输入 w 写入分区表并退出 fdisk

    Command (m for help): w
    

此时,新分区已经创建并保存到磁盘中。

2.3 格式化分区

现在,使用 mkfs 命令格式化新创建的分区:

2.3.1 格式化 EFI 分区

mkfs.fat -F32 /dev/sda1

2.3.2 格式化根分区

mkfs.ext4 /dev/sda2

2.3.3 格式化 Home 分区

mkfs.ext4 /dev/sda3

2.4 交换分区(可选)

如果需要交换分区,你可以在磁盘上创建一个交换分区或选择使用交换文件。

2.4.1 创建交换分区

  1. 在分区时,创建一个适合你系统需求大小的交换分区。例如,创建一个 2GB 的交换分区。

  2. 格式化交换分区:

    mkswap /dev/sda4
    
  3. 启用交换分区:

    swapon /dev/sda4
    

2.4.2 创建交换文件(可选)

如果你不想使用交换分区,可以使用以下步骤创建交换文件:

  1. 创建一个 2GB 的交换文件:

    dd if=/dev/zero of=/mnt/swapfile bs=1M count=2048
    
  2. 将其格式化为交换文件格式:

    mkswap /mnt/swapfile
    
  3. 启用交换文件:

    swapon /mnt/swapfile
    
  4. 为了确保在系统重启后交换文件仍然有效,你需要将其添加到 /etc/fstab 中:

    echo '/mnt/swapfile none swap sw 0 0' | tee -a /etc/fstab
    

至此,你已经成功地完成了磁盘分区并格式化了各个分区。接下来,你可以继续安装操作系统的其他部分。

3.挂载分区

3.1 挂载根分区

# 挂载 root 根分区
mount /dev/sda2 /mnt

3.2 创建必要的目录并挂载

# 创建 boot 目录,并挂载
mkdir /mnt/boot
mount /dev/sda1 /mnt/boot

# 创建 home 目录,并挂载
mkdir /mnt/home
mount /dev/sda3 /mnt/home

4.安装基础系统

4.1 选择最快的镜像

可以手动编辑 /etc/pacman.d/mirrorlist,将最快的镜像放在顶部。

4.2 安装基本包

使用 pacstrap 命令安装基本系统。

pacstrap /mnt base linux linux-firmware

4.3 生成 Fstab

手动生成文件系统表,并将其写入 fstab 文件。

genfstab -U /mnt >> /mnt/etc/fstab

5.系统配置

5.1 进入 Chroot 环境

arch-chroot /mnt

5.2 设置系统时区

ln -sf /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime
hwclock --systohc

5.3 设置系统语言

手动编辑 /etc/locale.gen,取消你需要的语言注释,然后生成本地化设置。

locale-gen
echo "LANG=en_US.UTF-8" > /etc/locale.conf

5.4 设置系统主机名

echo "your_hostname" > /etc/hostname

5.5 设置 Hosts 文件

echo "127.0.0.1 localhost" > /etc/hosts
echo "::1       localhost" >> /etc/hosts
echo "127.0.1.1 your_hostname.localdomain your_hostname" >> /etc/hosts

5.6 设置 Root 密码

passwd

6.引导加载程序

根据你的系统BIOS 或 UEFI安装 GRUB 或 systemd-boot。

6.1 对于 UEFI 系统

pacman -S grub efibootmgr
grub-install --target=x86_64-efi --efi-directory=/boot --bootloader-id=GRUB
grub-mkconfig -o /boot/grub/grub.cfg

6.2 对于 BIOS 系统

pacman -S grub
grub-install --target=i386-pc /dev/sda
grub-mkconfig -o /boot/grub/grub.cfg

7.完成和重启

# 退出 chroot 并卸载
exit
umount -R /mnt
reboot

如果一切正常,你现在应该能够从硬盘启动进入新安装的 Arch Linux 系统。

7.1 确认网络连接正常

如果网络未连接,请先重复 1.2 和 1.3 步骤。

7.2 安装 NetworkManager 管理网络

通过安装 NetworkManager你可以快速在最小化系统中配置网络确保系统能连接到互联网并正常工作。

pacman -S networkmanager
systemctl enable NetworkManager
systemctl start NetworkManager

7.3 重启更新系统

首先,重启 Linux 确定 NetworkManager 工作正常,然后确保你的系统是最新的:

reboot
sudo pacman -Syu

8.基本的桌面环境

在 Arch Linux 上安装一个基本的桌面环境 (Desktop Environment, DE) 需要经过几个步骤,包括安装 X Window 系统、显卡驱动程序以及实际的桌面环境。以下是详细的步骤说明。

8.1 安装 X Window 系统

X Window 系统是 Linux 上大多数桌面环境的基础。你需要安装 xorg 相关的包:

sudo pacman -S xorg-server xorg-apps xorg-xinit xterm
  • xorg-server 是 X 服务器。
  • xorg-apps 是一些有用的 X 应用程序。
  • xorg-xinit 是 X 启动器。
  • xterm 是一个基本的终端仿真器,供测试 X 环境使用。

8.2 安装显卡驱动程序(可选)

根据你的显卡类型,安装相应的驱动程序。

8.2.1 对于 Intel 显卡

sudo pacman -S xf86-video-intel

8.2.2 对于 NVIDIA 显卡:

# 开源驱动
sudo pacman -S nvidia nvidia-utils nvidia-settings

# 闭源驱动
sudo pacman -S xf86-video-nouveau

8.2.3 对于 AMD 显卡

sudo pacman -S xf86-video-amdgpu

8.3 安装桌面环境

你可以选择多种桌面环境,根据你的需求选择一个。这里我将介绍如何安装几个常见的桌面环境。

8.3.1 安装 GNOME 桌面环境

GNOME 是一个功能齐全的桌面环境,适合需要稳定和易用性的用户。

sudo pacman -S gnome gnome-extra

安装完成后,启用 gdmGNOME Display Manager

sudo systemctl enable gdm
sudo systemctl start gdm

8.3.2 安装 KDE Plasma 桌面环境

KDE Plasma 是一个高度可定制的桌面环境,适合喜欢自定义的用户。

sudo pacman -S plasma kde-applications

安装完成后,启用 sddmSimple Desktop Display Manager

sudo systemctl enable sddm
sudo systemctl start sddm

8.3.3 安装 XFCE 桌面环境

XFCE 是一个轻量级且资源占用较低的桌面环境,适合性能较弱的机器。

sudo pacman -S xfce4 xfce4-goodies

你可以选择安装 lightdm 作为显示管理器:

sudo pacman -S lightdm lightdm-gtk-greeter
sudo systemctl enable lightdm
sudo systemctl start lightdm

8.4 使用 startx 启动

如果你不使用显示管理器而是手动使用 startx 启动桌面环境,需要编辑 .xinitrc 文件。

nano ~/.xinitrc

在文件末尾添加你选择的桌面环境启动命令:

# GNOME
exec gnome-session
# KDE Plasma
exec startplasma-x11
# XFCE
exec startxfce4

保存并退出,然后通过 startx 启动桌面环境:

startx

8.5 重启系统并登录

重启系统后,你应该会被引导至图形登录界面。如果使用了显示管理器(如 GDM、SDDM 或 LightDM你可以选择相应的桌面环境并登录。

sudo reboot

通过这些步骤,你将成功安装并配置一个基本的桌面环境,并能够在 Arch Linux 上运行图形化应用程序。如果有任何问题或需要进一步的帮助,请随时提问。

9.完整的工作环境

如果要将 Arch Linux 从一个最小的基础系统升级为一个功能齐全的工作环境,你需要安装和配置一些常用的工具和软件包。以下是一个全面的步骤指南,帮助你将 Arch Linux 系统完善到适合日常使用的状态。

9.1 更新系统

确保你的系统和包管理器处于最新状态:

sudo pacman -Syu

9.2 安装基础开发工具

这些工具对于编译软件或开发环境非常重要:

sudo pacman -S base-devel

base-devel 包括 gccmakebinutils 等常用的开发工具。

9.3 安装网络工具

一些常用的网络工具,如 wgetcurlnet-tools,在日常使用中非常有用:

sudo pacman -S wget curl net-tools openssh

9.4 安装文件系统和磁盘管理工具

这些工具有助于管理磁盘、文件系统和分区:

sudo pacman -S dosfstools exfat-utils ntfs-3g gparted
  • dosfstoolsexfat-utils:支持 FAT 和 exFAT 文件系统。
  • ntfs-3g:支持 NTFS 文件系统。
  • gparted:一个图形化的分区管理工具。

9.5 安装常用编辑器

根据你的喜好安装文本编辑器:

sudo pacman -S vim nano
  • vim:功能强大的文本编辑器。
  • nano:简单易用的文本编辑器。

9.6 安装常用终端工具

一些增强终端体验的工具:

sudo pacman -S htop tmux screen neofetch
  • htop:互动的进程查看器。
  • tmuxscreen:终端复用器,允许在单个终端中运行多个会话。
  • neofetch:显示系统信息的工具。

9.7 安装常用压缩工具

安装一些常用的归档和解压工具:

sudo pacman -S unzip p7zip tar gzip

9.8 安装常用字体

安装一些常用字体以改善图形界面和文档的显示:

sudo pacman -S ttf-dejavu ttf-liberation noto-fonts

9.9 安装浏览器

选择并安装一个适合你的浏览器:

sudo pacman -S firefox

你也可以选择 chromium,或者在 AUR 中安装 google-chrome

9.10 安装常用的多媒体工具

多媒体播放和管理工具:

sudo pacman -S vlc mpv
  • vlc:功能强大的媒体播放器。
  • mpv:轻量级的媒体播放器。

9.11 安装办公软件

如果需要办公软件,可以安装 LibreOffice

sudo pacman -S libreoffice-fresh

9.12 安装 AUR 助手

Arch User Repository (AUR) 包含了大量社区维护的软件包,安装一个 AUR 助手会方便很多。yay 是一个常用的 AUR 助手。

首先,确保你安装了 git

sudo pacman -S git

然后,克隆 yay 的仓库并安装它:

cd /opt
sudo git clone https://aur.archlinux.org/yay.git
sudo chown -R $USER:$USER yay
cd yay
makepkg -si

安装完成后,你可以通过 yay -S <package_name> 安装 AUR 软件包。

9.13 安装实用工具

安装一些实用工具提高使用体验:

sudo pacman -S ranger fzf fd ripgrep
  • ranger:终端文件管理器。
  • fzf:模糊查找工具。
  • fdripgrep:快速文件和内容查找工具。

9.14 安装打印和扫描支持

如果你有打印和扫描需求,可以安装以下软件包:

sudo pacman -S cups hplip simple-scan
  • cups:打印服务管理器。
  • hplipHP 打印机驱动(适用于 HP 打印机用户)。
  • simple-scan:简单易用的扫描工具。

9.15 安装虚拟机支持

如果你打算在 Arch Linux 上运行虚拟机,安装 VirtualBox 及其扩展包:

sudo pacman -S virtualbox virtualbox-host-modules-arch

9.16 启用常用服务

确保一些关键服务开机自启,例如:

sudo systemctl enable sshd
sudo systemctl enable cups
sudo systemctl enable NetworkManager

9.17 安装额外的文件系统支持

支持额外的文件系统,例如 btrfszfs

sudo pacman -S btrfs-progs

如果需要 ZFS 支持,可以从 AUR 安装 zfs-linux

9.18 清理不需要的包

清理系统中不再需要的孤立包:

sudo pacman -Rns $(pacman -Qdtq)