安装Linux、windows的vhd系统指南

摘要：本文主要介绍把windows系统和Linux系统装进vhd文件，并从移动硬盘引导启动

Table of Contents

一、基础知识

1、计算机启动过程

二、安装windows到vhd

方法一、使用wtga

方法二、使用vmware

附win10开机自动挂载虚拟磁盘的方法：

三、安装Linux到vhd

1、使用grub2引导

2、制作vhd文件

3、自己制作initrd.img文件

四、安装centos等到vhd

  方法一、

方法二

其他Linux

五、最后

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准备：

1、gpt分区形式移动固态硬盘一个，

2、VMware Workstation Pro ，下载地址

3、bootice，下载地址

4、xorbootu，下载地址及教程

5、wtga，下载地址及教程

6、ubuntu下载地址

7、centos x86_64版下载地址https://buildlogs.centos.org/rolling/7/isos/x86_64/，推荐everything版本

8、windows下载地址

9、diskgenius软件，百度下载

10、vhd文件扩容教程

11、打开efi分区的方法

diskpart
list volume 
select   // 选择对应efi分区（根据大小和分区类型分辨）
help set 
set ID= // 这里guid是列出的普通类型对应的guid，其实就是它示例的最后一条
                // 之后最好改回去
assign
// 若没弹出可能要重新插入，再去磁盘管理里面手动分配驱动器号

一、基础知识

1、计算机启动过程

  参考文章https://www.jianshu.com/p/f11e6e5d5c81

  windows10的uefi + gpt大致启动过程：通电 -> 读取并展示所有可引导的存储设备 -> 用户选择或默认第一个硬盘 -> 读取第一个FAT格式的分区 -> 执行EFI/Boot/bootx64.efi文件 -> 加载启动管理器EFI/Microsoft/bootmgfw.efi并读取bcd文件 -> 按bcd中信息和用户选择(只有一个就不用选)启动对应操作系统 -> 一般是加载指定分区（如c盘）的Windows/system/winload.efi文件

  windows10的BIOS + mbr大致启动过程：通电 ->   读取并展示所有可引导的存储设备 -> 用户选择或默认第一个硬盘 -> 读取硬盘的mbr（主引导记录，在第一个扇区，512字节） -> 据此在分区表中检查活动分区位置 -> 在活动分区的分区引导记录（PBR，活动分区引导记录也称DBR，大约1M的分区，一般打不开，需要bootice才能编辑）中查找bootmgr和Boot/BCD -> 据此加载指定分区的windows/system/winload.efi文件，启动系统 

win10的efi启动 <==> gpt磁盘，BIOS启动 <==> mbr磁盘

  gpt磁盘和mbr磁盘的区别就是gpt一定会多出一个efi分区保存分区信息，mbr则是保存在第一个扇区。

二、安装windows到vhd

方法一、使用wtga

  使用wtga非常简单，选择ISO文件，目标磁盘，vhdx模式，uefi+gpt，600gb，其他默认就行了。

1、要注意要在本地磁盘系统上进行制作，若是移动磁盘上的系统则有可能提示创建vhd文件失败而失败。

2、对多种类系统不友好。若安装Linux会使用其他引导程序，对efi分区产生改动，就会使原来的引导故障。

3、若改动后启动蓝屏，应该使用bootice高级模式编辑bcd，修改windows boot manager的applictiondevice为该移动硬盘（坏了是unknowdevice），但是一个问题是只能引导一个了，多个的话也不会出现选择界面

4、也不利于备份查看。无法直接用虚拟机进入系统中查看系统。

方法二、使用vmware

  1、首先创建vhd磁盘到移动硬盘：计算机管理 -> 磁盘管理 -> 操作 -> 创建vhd，30GB，固定大小，vhd后缀。

必须是固定大小，动态的引导要用win10专用程序，不然启动时会提示vhd host space not enough。然后再初始化为mbr磁盘，分配盘符。这里也不能是gpt，因为不好引导。

 2、打开vmware，创建自定义虚拟机: windows x64类型，BIOS启动方式，物理硬盘（整个磁盘）。这里物理硬盘选择我们刚刚创建并挂载的磁盘，可以进磁盘管理找到对应的序号。

3、进入设置，选择CD，指向安装ISO包。

4、启动，等待安装，重启，关机。再去磁盘管理分离vhd。

5、打开xorboot，第三个选项（uefi启动序列） -> 导出xorboot.efi

6、新建菜单，类似下面这样

菜单示例

7、OK，完成了，可以重启，f12，选择磁盘，选择这个系统启动了

8、优点：可以在另外一个系统，挂载磁盘，用BIOS启动类型的的虚拟机登录系统。只是需要手动扩容，无大碍。

9、可能开机总是弹出一个什么优化提示，那是因为屏蔽了本地硬盘，系统优化缓存没地放，可以启用一个本机盘就行。无大碍。

附win10开机自动挂载虚拟磁盘的方法：

1、手动点击磁盘文件，弹出错误，需要去磁盘管理手动联机并分配驱动器号。

2、保存下面为bat文件

@echo off 

echo select vdisk file=A:\web.vhdx >vhdsel_GLAND     // 指定磁盘位置即可
echo attach vdisk >>vhdsel_GLAND 
echo online DISK >>vhdsel_GLAND 
echo attributes disk clear readonly >>vhdsel_GLAND  // 重复此段添加另一个磁盘

echo list disk >>vhdsel_GLAND   // 名称不能和其他启动脚本中一样
diskpart /s vhdsel_GLAND 
del /f /q vhdsel_GLAND 
exit

进win10设置，关闭自动播放，就不会每次启动弹出资源管理器了

3、控制面板 -> 管理工具 -> 任务计划程序  （打开启动任务）创建任务。

常规 -> 选择用户和不管用户登录都要运行 ，使用最高权限运行

操作 ->  添加bat文件

触发器 -> 用户登录时或者开机时，看你需要

 

三、安装Linux到vhd

安装Linux到vhd是比较麻烦的，Linux不好的看教程都看不懂。我是搞整整两天才成功，看了无数的教程。主要教程地址：

地址1，地址2

这是无忧论坛的niumao大神写的，这应该目前唯一可用的原创启动vhd中Linux的教程，我找遍全网，基本是复制他的方法，在国外论坛是也是被推荐了这个网址，有兴趣的兄弟可以去这个论坛研究一下。

我示例用的ubuntu，制作好了需要的两个启动文件了，有兴趣的可以拿来直接用。下载地址https://pan.baidu.com/s/1xh6iwybAdIt2KjyJmet1hw，提取码 rzih。里面也包含教程和标准文件。

grub2启动菜单写法如下：

// 只要修改对应文件位置即可直接引导
menuentry 'ubuntu-18.10.vhd'  --class ubuntu  {
	insmod gzio
	insmod part_msdos
	insmod part_gpt
	insmod ext2
	insmod ntfs
	insmod probe
	insmod search
	search --no-floppy -f --set=aabbcc /ubt/ubt1810.vhd
	set root=${aabbcc}
	probe -u --set=ddeeff ${aabbcc}
	linux	/ubt/vmlinuz-4.13.0-36-generic root=UUID=${ddeeff} kloop=/ubt/ubt1810.vhd kroot=/dev/mapper/loop0p1 
	initrd	/ubt/initrd.img-4.13.0-36-generic
}

1、使用grub2引导

从这里下载grub2-for-windows，https://www.aioboot.com/en/install-grub2-from-windows/#Download

教程参考看这篇

制作efi文件的时候要把上菜单需要的命令添加进去

制作好引导后放到对应的目录下，最好使用xorbootu菜单，指向它的efi文件，以便和windows引导共存，目录结构不能变（EFI/Boot/bootx64.efi 是写死的）。

2、制作vhd文件

（1）新建vhd，固定大小20gb，vhd类型，挂载，打开VMware，新建类型为ubuntu 64位（不能没有64），BIOS启动类型，磁盘使用物理磁盘，指向此整个磁盘。修改配置，CD为ubuntu的ISO文件。开机

（2）制作过程中需要特别注意的一点是，一定不要出现逻辑分区，只有一个主分区就行。ubuntu16，若系统自动分区，会有swap这个逻辑分区，我当初就是这样，踩了个大坑。这里手动分区，分一个就够了。ubuntu18，系统自动只有一个主分区，可以自动。最好使用diskgenius工具查看，若磁盘下只有一个盘就OK。手动分区，会遇到虚拟机屏幕分辨率太小，按钮被隐藏的文件，建议去网上找样图，用tab键分。

（3）最好使用我制作的两个文件引导此ubuntu.vhd，（initrd.img-4.13.0-36-generic和vmlinuz-4.13.0-36-generic），若成功则可下一步自己制作，这样兼容性好很多。

   (4) 三个文件最好放同一目录

若启动失败，报错init问题，如not  init working found，那就可能是分区没分好，启动菜单写错了。

3、自己制作initrd.img文件

方法如下：

首先通过虚拟机进入你的ubuntu

①在终端安装必要软件 sudo apt-get install kpartx kpartx-boot util-linux dmsetup lvm2，若联网却提示找不到软件，请

sudo apt-get update。最好分开安装，dmsetup可能是dm-setup

② sudo gedit /usr/share/initramfs-tools/init 

把init里面第30行的
mount -t tmpfs -o "noexec,nosuid,size=10%,mode=0755" tmpfs /run
修改为
mount -t tmpfs -o "noexec,size=20%,mode=0755" tmpfs /run
就是删除 nosuid, 选项。

附：经测试，ubuntu1910版本需要用标准文件替换方可。

③sudo gedit /usr/share/initramfs-tools/scripts/local ，用标准文件里local的替换

附：1910版不可替换，只可对应修改，上面附件有说明。主要找准两个函数的相应注释即可。

④sudo gedit /usr/sbin/mkinitramfs 用标准文件里mkinitramfs的替换

附：1910版也不能替换了，否则编译不出文件来。

⑤sudo gedit  /etc/initramfs-tools/modules 

加入以下三行
loop
fuse
dm-mod

⑥ 编译安装ntfs-3g
附件ntfs-3g_ntfsprogs-2016.2.22.fixed 是已经修改好的ntfs-3g源码.
对他手工编译安装.解压到你的主目录以后,打开一个终端.进入该目录.依次执行以下命令:

./configure
make
sudo make install

⑦ sudo gedit  /usr/share/initramfs-tools/scripts/local-bottom/ntfs_3g 用标准文件里ntfs_3g的替换

⑧生成：sudo /usr/sbin/mkinitramfs -o ~/initrd.img-XXXXXXXXX-generic  // 这里xxxx请与/boot/里对应的文件版本号保持一致

不出意外的话可以在home中找到生成的文件

（6）vmlinuz文件是/boot/下对应的那一个

（7）建议使用U盘传输文件，貌似无法在虚拟机和主机之间复制粘贴。方法：菜单栏 -> 虚拟机 -> 可移动设备 -> 你的u盘 -> 连接。可能需要重新插拔U盘，以连接。

（8）说明，我的标准文件是在niumao大神分享ubt-small.vhd中提取的，因为他分享的文件不对（可能是版本问题），直接去启动它的vhd，复制出来，替换，也是可以的。

四、安装centos等到vhd

  方法一、

先制作好vhd文件，centos分三个区，不要有lvm分区，swap也分成标准分区（主分区），提取出上面ubuntu的lib/modules下的xxxxxx.generic文件夹（先压缩再解压），再放进centos的lib/modules/ 里面。我也分享了一个可以直接用的https://pan.baidu.com/s/1Wkxs2C9RxX9D7OdyXL_Qag 提取码：ls5l

上面的引导菜单只需改对应文件和kroot=/dev/mapper/loop0p2（这个2应该改为你的根分区“/”所在顺序，若你分了三个主分区，根分区在中间就是2，使用diskgenius即可查看根分区的位置），下面贴出我的菜单（class可换可不换）

menuentry 'centos 7'  --class centos  {
	insmod gzio
	insmod part_msdos
	insmod part_gpt
	insmod ext2
	insmod ntfs
	insmod probe
	insmod search
	search --no-floppy -f --set=aabbcc /centos/centos7.vhd
	set root=${aabbcc}
	probe -u --set=ddeeff ${aabbcc}
	linux	/centos/vmlinuz-4.13.0-36-generic root=UUID=${ddeeff} kloop=/centos/centos7.vhd kroot=/dev/mapper/loop0p2 
	initrd	/centos/initrd.img-4.13.0-36-generic
}

ps：centos不支持ntfs，所以U盘格式化为fat即可，fat不支持那个文件夹中的数据类型，所以需要变为压缩文件。

若VMware中分辨率太低，不妨右键程序图标，设置调整视图属性。

centos安装时把软件全钩了也只需10g的空间，建议全钩了，不然之后安装就很麻烦，例如图形界面。

因为还需设置这个文件夹的权限为755，新手建议用root用户操作，默认755.

附：centos分区若提示partition 。。空间不足。，。。core.img。那可能是需要删掉下面的一个未知分区

方法二

见分享教程fedora，是可以给centos用的，我试了，没直接转移一个压缩文件方便，不介绍了。

其他Linux

与方法一一样替换即可

五、最后

   1、把所有系统都变成一个文件，无需格式化U盘，是不是心情很舒畅。到这里我们就成功的把win10、ubuntu、centos成功装进vhd，放进优盘，并且优盘无需改动，可以方便的备份，复制，可以方便的真机登录和虚拟机登录，也可以方便的升级。直接把安装到u盘，一般只能装一个系统，而且升级的话大概率会使系统废了，装进vhd升级没问题的。（ps: 有些同学喜欢禁用win10自动更新，如果只是禁止启动的话是没用的，win10还是会强制更新，而禁用自动启动会导致更新失败，并数次重启还原，然后又是更新，这时应该开启自动更新服务）

  2、可以将虚拟机使用整个移动硬盘进行启动测试，但是efi分区得把ID改回来

 3、若想让移动固态硬盘成为第一启动项，而不用每次按f12选择，建议使用bootice，修改ufei启动序列，自己进BIOS修改可能会无效。

4、禁用win10自动更新的方法：设置 ->  网络和Internet -> 状态 -> 更改连接属性 -> 开启 '按流量计费的链接'

   目前这方面的教程比较稀少，我写的也比较匆忙，不懂的兄弟可以找我QQ1147940842，如果觉得有帮助或者有不好的地方，还请留言，评论，感谢。

 

补充：最近（2019/4/26）实现动态大小的vhdx装系统，原来只需修改注册表项就行了，[HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\services\FsDepends\Parameters] "VirtualDiskExpandOnMount"从1改为4，就不会提示vhd空间不足，原因是动态vhd引导时为了性能，会扩张到最大大小，参考微软原文。再说明下安装时选虚拟机x64配置，uefi对应gpt磁盘，虚拟磁盘新建时应该使用diskgenius重新快速分区，要有esp分区，磁盘管理器分会无法安装；bios对应mbr，就不能用diskgenius分，只能磁盘管理器。现在就方便很多了，初始体积减少大半，可以方便的差分。

补充：可以使用xorbootu引导，也可以使用原windows引导文件，如从可用win10系统的efi分区照移（如gpt虚拟机磁盘），原bootx64.efi改名，新建引导项指向它，原BCD删除，新建一个，添加各种启动项。不知为何win启动管理器界面编程老版黑白的，不是新版蓝色的，试了几次改不回来，不过也好，老版的不要选定后重新启动机器。

补充：vhd + bitlocker是非常不错的文件保护方式

5、最近（2020/03/02）又编译了一次内核，并修正了一下本教程。其实1910用原来的内核也能启动。只是启动过程的命令行报个红点，没什么事。最新的没有，全是绿色。不过关机的时候会慢2秒

6、最近(2020/4/26)，ubuntu20.04 ltsl版本发布，在编译内核时，有几点注意即可，ntfs-3g可用2017版本，init文件需要直接替换，如果只修改nousid将无法启动，mkinitramfs没有#util-linux，但它上面的代码没变，粘贴全部即可，local对照修改即可。

还有硬盘格式记得是mbr，ubuntu20自动分会产生逻辑分区，必须手动，手动会发生虚拟机里分辨率太小的问题，上一步勾选安装图形，媒体选项即可。

在实际使用过程中，ubuntu1910和20.04，都出现了cpu运行高时会死机的现象，最后我通过在本地磁盘上安装好系统和软件，然后在虚拟机中备份，并还原到vhd中，可以解决这个问题，如果还原的是全新的系统，后续装软件还是有该问题，应该是安装软件时有问题，也想不到为什么，因为我的软件基本是解压文件夹里直接运行的，难道是vscode， google，nodejs，meteor？，ubuntu18没有这个问题，可能是init文件产生的问题。还有wifi驱动，在物理磁盘上就不给我自动装好，干脆直接用网线。

附备份命令：

在虚拟机中启动其他ubuntu，备份本地磁盘上的ubuntu，最好先清空缓存和垃圾：

$ tar cvpzf ./backup.tgz --exclude=./proc --exclude=./lost+found --exclude=./backup.tgz --exclude=./mnt --exclude=./sys --exclude=./media ./

最后会提示，tar: Error exit delayed from previous errors，忽略即可。

还原，也是在其他虚拟机上：

在要还原的磁盘上：

sudo rm -rf  ./

sudo tar xvpfz <这是到这个文件的绝对路径>/backup.tgz  ./ 

重建文件夹：

 sudo mkdir proc lost+found mnt sys media

即可。

最近比较忙，待下个月有空得重新写这篇博客，不然变得乱七八糟的了