ThinkPad X220上运行Arch Linux

在 ThinkPad X220上运行Ubuntu 一段时间后，感觉还有一些不满意：主要是 ThinkPad X220笔记本对Linux非常友好，能够hack BIOS释放更大性能，可玩性高，所以权衡之后，转为采用arch linux来运行底层操作系统，部署了桌面系统作为个人开发平台。

在 ThinkPad X220笔记本上可以自动识别网络设备，所以安装比 MacBook Pro上运行Arch Linux 方便很多

安装

创建安装U盘:

hdiutil convert -format UDRW -o archlinux-2019.09.01-x86_64.img archlinux-2019.09.01-x86_64.iso
sudo dd if=archlinux-2019.09.01-x86_64.img.dmg of=/dev/rdisk3 bs=10m

通过U盘启动

启动后进入的是字符终端，安装方式类似Gentoo。

有线网络设置

配置:

ip address add 192.168.6.199/24 dev enp0s25
ip route add 0.0.0.0 via 192.168.6.200 dev enp0s25
ip link set enp0s25 up

默认安装系统是已经启动了sshd服务，所以上述配置IP之后，就可以远程登陆系统进行下一步安装

无线网络设置

备注

Arch Linux安装需要网络，通常建议先通过有线网络连接Internet来完成安装过程。不过，我的工作环境没有有线，所以先设置无线网络。

备注

默认Linux内核是模块华的，硬件的设备驱动作为内核模块保存在硬盘上。当操作系统启动时udev会根据硬件加载不同的驱动模块，这就创建了需要的网络接口。有些无线芯片需要额外的固件(firmware)，则默认安装的 linux-firmware 包含了很多固件支持。虽然udev能自动加载内核模块，但是也有一些内核模块需要手动安装，如果加载了互相冲突的模块，则需要屏蔽掉不需要的模块。

安装无线软件包 wireless_tools 可以提供 iwconfig 命令

检查网络接口名称:
```
iwconfig
```

可以看到如下输出:

wlp3s0   IEEE 802.11   ESSIID:off/any
         ...

激活无线网卡:
```
ip link set wlp3s0 up
```
搜索可用的无线网络:
```
iwlist wlp3s0 scan | less
```
检查兼容网卡:
```
lspci -k
```

可以看到内核加载了无线网卡的模块

设置无线的复杂方法:netctl

进入 netctl 案例目录:

cd /etc/netctl/examples
cp /etc/netctl/examples/wireless-wep /etc/netctl/home

这里 home 是profile名字。

修改profile文件 /etc/netctl/home ，主要修订 Interface 和 SSID 以及密钥
启动无线网络连接:
```
netctl start home
```

准备工作

更新系统时钟:
```
timedatectl set-ntp true
```
磁盘分区:
```
parted /dev/sda
```

备注

/dev/sda1 划分为 EFI系统分区，大小 260-512MB
/dev/sda2 根分区，大小50GB

格式化分区:
```
mkfs.ext4 /dev/sda2
```

挂载文件系统:

mount /dev/sda2 /mnt
mkdir /mnt/boot
mount /dev/sda1 /mnt/boot

安装

选择镜像网站

arch linux的镜像网站定义在 /etc/pacman.d/mirrorlist 。在这个定义文件中，越靠前的网站优先级越高，所以建议将地理位置最近的网站列到最前面。例如，在中国，可以选择163镜像网站。

安装基本软件包:

pacstrap /mnt base linux linux-firmware

配置

fstab

生成fstab文件(这里 -U 或 -L 定义UUID或labels):

生成fstab文件

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

chroot 将根修改到新系统:

chroot进入安装的arch linux系统

arch-chroot /mnt

设置时区:

设置上海时区

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

运行 hwclock 生成 /etc/cadjtime :

同步校正时间到硬件时钟

hwclock --systohc

本地化语言支持 - 只需要UTF支持就可以，所以修改 /etc/locale.gen 保留 en_US.UTF-8 UTF-8 然后执行:

本地化语言支持 UTF

locale-gen

创建 locale.conf 设置如下:

/etc/locale.conf 配置

LANG=en_US.UTF-8

网络配置

创建 /etc/hostname 文件，内容是主机名:
```
zcloud
```

编辑 /etc/hosts

127.0.0.1    localhost
127.0.1.1    zcloud.huatai.me  zcloud

Initramfs

通常不需要创建新的 initramfs ，因为在执行 pacstrap 命令安装linux软件包的时候已经执行过 mkinitcpio 。不过，对于LVM, 系统加密或者 RAID ，则需要修改 mkinitcpio.conf 然后创建 initramfs 镜像:

修订 /etc/mkinitcpio.conf 后执行 mkinitcpio 生成定制的 Initramfs

mkinitcpio -P

Root密码及用户账号

设置root密码:

设置root密码

passwd

创建日常账号( admin )并设置sudo:

设置admin账号并设置sudo

# arch linux使用wheel组，debian则使用sudo组
groupadd -g 505 admin
useradd -g 505 -u 505 -s /bin/bash -d /home/admin -m admin
usermod -aG wheel admin
echo "%wheel        ALL=(ALL)       NOPASSWD: ALL" >> /etc/sudoers
# 必须设置admin密码，默认root用户无法ssh登陆，需要使用admin账号
passwd admin

安装Boot Loader

备注

请参考 EFISTUB ，我这里采用了将 ESP 分区挂载到 /boot 目录，直接使用 EFISUB 就不需要安装bootloader。

如果要使用常规的boot loader，例如GRUB，则需要将 ESP 分区挂载到 /efi 目录。

详细请参考 EFI system partition - Mount the partitioon

安装Boot Loader (参考 Gentoo GRUB ) (实际实践是在 MacBook Air上运行Arch Linux 完成)

安装和设置grub

pacman -S grub efibootmgr os-prober
# EFI分区单独挂载在 /efi 目录
grub-install --target=x86_64-efi --efi-directory=/efi --bootloader-id=GRUB
grub-mkconfig -o /boot/grub/grub.cfg

使用EFISTUB启动

安装 efibootmgr
```
pacman -S efibootmgr
```

参考 EFISTUB - Using UEFI directly 执行如下命令:

efibootmgr --disk /dev/sda --part 1 --create --label "Arch Linux" --loader /vmlinuz-linux --unicode 'root=PARTUUID=XXXXXXXX-XXXX-XXXX-XXXX-XXXXXXXXXXXX rw initrd=\initramfs-linux.img' --verbose

备注

PARTUUID=XXXXXXXX-XXXX-XXXX-XXXX-XXXXXXXXXXXX 设置PARTUUID参数请检查 ls -lh /dev/disk/by-partuuid/ 目录下设备文件的软链接，可以找到对应磁盘 /dev/sda1 的 PARTUUID。请注意，PARTUUID和磁盘UUID不同，在 /etc/fstab 中使用的是UUID。

警告

这里存在一个问题，就是arch linux不能识别ESP分区的vfat文件系统，启动时候会报错 mount: /new_root: unknown filesystem type 'vfat' 。原因是我将VFAT的分区 /etc/sda1 作为 /boot ，但是默认安装的内核是没有带有VFAT模块。

解决方法参考 Minimal initramfs 修改添加vfat模块以及对应的fsck工具(我这里也添加了btrfs，以便后续使用btrfs数据盘。注意需要安装对应的fsck工具)

MODULES=(vfat btrfs)
BINARIES=(fsck fsck.ext2 fsck.ext3 fsck.ext4 e2fsck fsck.vfat fsck.msdos fsck.fat fsck.btrfs)

安装fsck工具:

pacman -S dosfstools btrfs-prog

生成新的initramfs:

mkinitcpio -P

设置以后检查启动项:
```
efibootmgr --verbose
```

设置启动顺序:

efibootmgr --bootorder XXXX,XXXX --verbose

这里 xxxx,xxxx 是刚才 efibootmgr --verbose 输出的每个启动项的编号。

重启系统

使用exit或者ctrl-d命令chroot环境，然后 umount -R /mnt ，最后输入 reboot 命令重启系统。

安装必要软件包

为方便工作，安装以下软件包:

pacman -S sudo screen wpa_supplicant \
  firefox midori parole \
  ristretto leafpad keepassxc

备注

firefox虽然没有chromium(chrome)速度快，但是相对节约资源，并且随着版本迭代，速度已经基本和chrome接近。并且插件丰富，可以实现很多的功能，也是开发web应用的利器。

midori是Xfce4平台支持的浏览器开源项目，内核采用webkit，非常轻量级，作为主要的工作浏览器。(Xfce4修改默认浏览器方法: Settings -> Settings Manager -> Preferred Applications )

parole是Xfce4推荐的媒体播放器。

ristretto和leafpad是Xfce4平台支持的轻量级图片浏览和文本编辑器。

KeePassX在Linux平台需要安装mono实在太沉重，所以替换成社区版本到KeePassXC，不过不能打开KeePassX的最新割舍密码库文件，所以采用先从KeePassX导出CSV文件，然后导入到KeePassXC中使用。

升级系统:
```
sudo pacman -Syu
```

公司802.1X无线网络

备注

个人实践发现，802.1X设置相对比较复杂，虽然能够通过命令行和配置文件实现，例如使用nmcli或netctl结合wpa_supplicant完成配置。但是，实际上协议分为很多种加密和认证类别，命令行配置需要花费很多时间尝试。即使我之前配置过很多次，依然发现在配置中遇到很多挫折。

推荐采用 NetworkManager 来完成配置，兼容性和易用性非常好。虽然wicd更为轻量，但是我发现wicd强制需要提供详细的WPA/WEP协议细节，反而非常难以匹配环境。实际上，最终我采用NetworkManager一次配置成功。

netctl命令行配置网络

参考 Getting wired internet with 802.1X security running at install

创建 /etc/netctl/office 配置文件，认证信息采用 wpa_supplicant

Description="802.1X wireless connection"
Interface=wlp3s0
Connection=wireless

IP=dhcp
Auth8021X=yes
WPAConfigFile=/etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant-office.conf

创建 /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant-office.conf 配置文件包含认证信息:

ctrl_interface=/var/run/wpa_supplicant
ap_scan=0
network={
  key_mgmt=IEEE8021X
  eap=TTLS
  identity="email address"
  password="password"
  phase2="autheao=MSCHAPV2"
}

然后通过netctl启动无线网络:
```
sudo netctl start office
```

就可以连接802.1X认证网络。

wicd设置网络

参考 Arch Linux 文档 - wicd

Xfce虽然没有提供默认的网路管理工具，但是结合轻量级wicd管理工具非常容易设置。

安装:
```
sudo pacman -S wicd wicd-gtk
```
将用户加入到users组:
```
sudo gpasswd -a USERNAME users
```

启动wicd:

sudo systemctl start wicd
sudo systemctl enable wicd

启动客户端:
```
wicd-client
```

也可以启动到通知栏:

wicd-client --tray

NetworkManager设置网络

参考 Arch Linux 文档 - NetworkManager

安装NetworkManager:

sudo pacman -S networkmanager network-manager-applet

激活NetworkManager:

sudo systemctl start NetworkManager
sudo systemctl enable NetworkManager

重新登陆xfce图形桌面，会看到自动启动NetworkManager Applet，则在托盘可以看到图标，配置交互方式完成，EASY

图像界面

安装显卡驱动(虽然没有选择mesa 3D支持但是依然会安装):
```
sudo pacman -S xf86-video-intel
```
安装 xorg-server (没选安装 xorg 是为了降低软件包):
```
sudo pacman -S xorg-server
```

备注

参考 arch linux文档 - Xorg