把Arch Linux安装到U盘上的具体教程

Arch Linux简介

Arch Linux(或称Arch)是一种以轻量简洁为设计理念的Linux发行版。其开发团队秉承简洁、优雅、正确和代码最小化的设计宗旨。Arch Linux 项目受 CRUX 启发，由 Judd Vinet 于2002年启动。
Arch Linux是起源于加拿大的一份致力于使用简单、系统轻量、软件更新速度快的GNU/Linux发行版。创始人Judd Vinet出于对Debian以及Red Hat的包管理器不满，以及受CRUX影响而创立。最初针对i686，但是如今对x86_64也支持良好，而且还派生出了针对ARM平台的Arch Linux ARM以及针对HURD内核的Arch Hurd（发展缓慢）。
Arch Linux 将简洁定义为：避免任何不必要的添加、修改和复杂增加。它提供的软件都来自原始开发者((上游)，仅进行和发行版(下游)相关的最小修改。
不包含上游不愿意接受的补丁。绝大部分 Arch 下游补丁都已经被上游接受，下一个正式版本里会包含。
配置文件也是来自上游，仅包含发行版必须的调整，比如特殊的文件系统路径变动。Arch 不会在安装一个软件包后就自动启动服务。
软件包通常都和一个上游项目直接对应。仅在极少数情况下才会拆分软件包。
Arch尽全力保持软件处于最新的稳定版本，只要不出现系统软件包破损，都尽量用最新版本。Arch采用滚动升级策略，安装之后可以持续升级，无需重装。只敲一个命令，Arch就可以保持最新。
Arch向GNU/Linux用户提供了许多新特性，包括systemd初始化系统、现代的文件系统（Ext2/3/4、Reiser、XFS、JFS、BTRFS）、LVM2/EVMS、软件磁盘阵列（软RAID）、udev支持、initcpio（附带mkinitcpio）以及最新的内核。

基本系统安装
本想使用 GPT 分区表，查了一些资料， 为了使这个U盘在 BIOS 和 UEFI 电脑上都能用， 需要创建一个 BIOS boot 分区，2M 大小足够，位置尽量靠前。 多系统的话还要创建一个 200M 的 EFI System Partition(ESP) 分区。 这些都不是问题，但实际做下来， GPT 中的 NTFS 分区在 Win7 下死活不认， 想用这个分区作为常规U盘使用就不行了， 只好再回到 MBR 分区表。 如果是移动硬盘用 GPT 应该没有问题。

所以仍然使用 MBR 分区，所以就要用 fdisk 或者 cfdisk 了， 不能使用支持 GPT 的 gdisk 和 cgdisk， 4k 对齐也是自动完成。 有趣的是，如果想把 GPT 分区表转换成 MBR 分区表， 还得借助 gdisk：r 进入 Recovery 模式， g 进入 MBR 模式，w 进行转换。 根据实际情况， 有些分区转换未必能够成功， 不过变回 MBR 分区表是没有问题的。

NTFS 分区得在第一个分区，不然 Windows 不认。

启动U盘是 /dev/sdb，目标U盘就成了 /dev/sdc。

# fdisk /dev/sdb

Disk /dev/sdc: 8022 MB, 8022982656 bytes, 15669888 sectors
Units = sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disk label type: dos
Disk identifier: 0x00000000

Device Boot Start End Blocks Id System
/dev/sdb1 2048 1804287 901120 7 HPFS/NTFS/exFAT
/dev/sdb2 * 1804288 2009087 102400 83 Linux
/dev/sdb3 2009088 10405887 4198400 83 Linux
/dev/sdb4 10405888 15669887 2632000 83 Linux

第一个分区先用 ntfs，当正常U盘使用， 如果以后需要用到 ESP 分区，直接用这个分区转，或者切一部分空间过去。 第二个分区 100M，挂 /boot； 第三个分区 4G，作为 ArchLinux 根分区； 第四个分区 2.5G，作为 $HOME ；

格式化分区：

如果使用 xfs 分区格式：

# mkfs.ntfs -f /dev/sdc1 -L f004-c
# mkfs.xfs -n size=64k -l lazy-count=1 /dev/sdc2 -L f004-boot
# mkfs.xfs -n size=64k -l size=128m,lazy-count=1 /dev/sdc3 -L f004-a
# mkfs.xfs -n size=64k -l size=128m,lazy-count=1 /dev/sdc4 -L f004-b

-n size=64k 参数增加了文件名（目录）区域大小（默认 4k）， 这样可以减少 IO 消耗，代价是 CPU 消耗多一些， 这对现代计算机显然不是问题。 -l size=128m 参数扩大日志的容量（默认 10m），更安全， 代价是挂载时间会长一些。 -l lazy-count=1 参数减少 superblock 读写次数，提高性能。

如果使用 ext4 分区格式：

# mkfs.ntfs -f /dev/sdc1 -L f004-c
# mkfs.ext4 -b 4096 -m 0 -i 16384 -O '^has_journal' /dev/sdc2 -L f004-boot
# mkfs.ext4 -b 4096 -m 1 -i 16384 -O '^has_journal' /dev/sdc3 -L f004-a
# mkfs.ext4 -b 4096 -m 0 -i 16384 -O '^has_journal' /dev/sdc4 -L f004-b

-b 4096 是每个存储块的大小。 -m 1 是指定 root 保留空间为 1%，home 区就不留了。 -i 16384 是指定多少字节的数据设置一个 inode 节点， 增加它的值会减少 inode 的总数，占用的空间会少一些， 相应的能够存储的文件数量也减少了，这个稍微注意一下就好，一般都够用。 -O '^has_journal' 是关掉文件系统日志，有点小危险。

经过两天的折腾，个人感觉 ext4 在U盘上读写速度快一些。

挂载分区：

# mount /dev/sdc3 /mnt
# mkdir /mnt/boot
# mount /dev/sdc2 /mnt/boot
# mkdir /mnt/home
# mount /dev/sdc4 /mnt/home

df -h 检查一下：

# xfs
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/sdc3 3.9G 33M 3.9G 1% /mnt
/dev/sdc2 82M 5.2M 77M 7% /mnt
/dev/sdc4 2.4G 33M 2.4G 2% /mnt/home

# ext4
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/sdc3 3.9G 8.1M 3.8G 1% /mnt
/dev/sdc2 96M 48K 96M 1% /mnt
/dev/sdc4 2.5G 3.8M 2.4G 1% /mnt/home

ext4 改变 bytes-per-inode 确实对分区所占空间影响很大。

安装基本系统

家里有无线路由，网络不用配置，已经自动连上了。

编辑 /etc/pacman.d/mirrorlist ，把最快的源挪到最上面。 一般来说 163 和台湾的源比较快，163 似乎有时候不稳定， 几个中国大学的源有些是 ipv6 的，用不了。 安装完成后，这个配置文件也会自动拷贝到新系统中。 自带的 vi 真的是比 vim 难用多了，一会儿第一时间换掉。

按照官网说明，用 # pacstrap /mnt base base-devel 安装基本系统， base-devel 也一并装上，迟早会用到 AUR 或 ABS。 提示共 128 个软件包，需要下载 158.37M 内容，安装完成后是 507.09M。

安装

grub： # arch-chroot /mnt pacman -S grub

。

生成

fstab： # genfstab -p -U /mnt >> /mnt/etc/fstab

， 然后更改 fstab （系统默认一般就比较好了，不优化也行）：

使用 relatime 挂载参数。

以前是推荐增加 noatime 挂载参数，不记录文件读取时间， 但这会导致 Mutt 等需要文件读取时间的软件出错。 现在改为使用 relatime 参数了 （已经默认加上了，Linux 2.6.30 起此参数成为默认值）， 只有在文件读取时间早于文件更新时间时，才更新读取时间数据。

使用 nodiratime 挂载参数，不记录目录读取访问时间。

把 /tmp 放到 tmpfs 上去。（没单独分区，免了）

不再使用 discard 挂载参数。

这个参数主要是针对 SSD 硬盘的，对不支持 TRIM 的机械硬盘无效， 对U盘貌似作用不明显。

不再使用 async 挂载参数，开启异步读写模式。 由于只是“看起来”快了，实际数据写入速度并没有改善， 考虑到稳定性，是否应使用此参数？

不要使用 barrier=0 挂载参数，这个选项似乎在突然断电、 拔U盘时，有几率丢失文件或损坏分区。 （基于我的经历 + 参考 ）

由于不会跑什么大应用，为了降低 swap 的使用频率， 修改 /mnt/etc/sysctl.conf ：

vm.swappiness = 1
vm.vfs_cache_pressure = 50

前一句是尽量不使用 swap，后一句是缓存文件系统信息。

下面的操作可以在 chroot 环境下运行：

# arch-chroot /mnt

设置 hostname： echo 'f004' > /etc/hostname 。

设置时区：

# ln -s /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai /etc/localtime

新建 /etc/locale.conf 内容为：

LANG='en_US.UTF-8'
LC_COLLATE='C'

LC_MESSAGES='C'
编辑 /etc/locale.gen ，取消 en_US.UTF-8, zh_CN.UTF-8, zh_TW.UTF-8 前面的注释，然后执行 locale-gen 命令。

更改 root 密码： passwd root 。

安装 Grub 引导系统。

仍然在 chroot 环境中操作。 编辑 /etc/mkinitcpio.conf ，检查 HOOKS 段， 让 block 参数紧挨着 udev 参数之后（早一点加载）， 然后 # mkinitcpio -p linux 生成 img 文件。 同时加上了 shutdown 参数，作用以后再试。 resume 参数就算了，U盘本来就小、慢，支持休眠更痛苦。 （注：新版本中 block 参数替代了 usb pata sata scsi 等一众参数）

安装 grub：

# grub-install --target=i386-pc --recheck --boot-directory=/boot --no-floppy /dev/sdc
# cp -v /usr/share/grub/{unicode.pf2,ascii.pf2} /boot/grub/
# cp -v /usr/share/locale/en\@quot/LC_MESSAGES/grub.mo /boot/grub/locale/en.mo

无论是 32 位还是 64 位系统，都是使用 --target=i386-pc 参数， --no-floppy 是不检查软驱（这玩意儿现在应该没人用了）。 后两句不执行也行，还没弄懂是做什么的。

然后，千万不要忘记 生成 grub.cfg 文件 ：

# grub-mkconfig -o /boot/grub/grub.cfg
# grep 'set=root' /boot/grub/grub.cfg
# blkid /dev/sdc2

现在的 Grub2 使用 UUID 来找硬盘分区， 后两句就是检查新生成的 grub.cfg 使用的分区 UUID 和硬盘是否相符。 如果忘记生成 grub.cfg 了，可以再次用光盘启动进去做。

最后，退出 chroot 环境，umount，重启。 启动U盘可以收起来了。

启动后，新安装的U盘变成了 /dev/sdb， 此时最好将 mkinitcpio grub-install grub-mkconfig 重新做一遍， 否则有可能在下次或另外一台机器上启动时，损坏分区表，丢失文件。 或许没有道理，但这是我重复安装好多次以后的感觉，可能有以下原因：

带电插拔，可我都是 umount 了啊，不应当这么脆弱。
被 USB 3.0 高电流给破坏了，没拔U盘烧了算我走运？ 倒是听说过 USB 3.0 损坏U盘数据。
/boot 原先没有单独分区，这个不应该。
是原先使用 GPT 分区在 BIOS 电脑上水土不服？ U盘难道就不能用 GPT 分区么？
反正换回 MBR 分区后，貌似比较正常了。