Linux入门之一步一步安装系统

1.1引言

为什么是Gentoo？

在以往，学习Linux可以从安装linux系统开始，但是现在Linux系统安装变得越来越简单，但是为了学习，我们必须挑一个有点儿挑战性的linux发行版，Gentoo是一个安装稍为麻烦的linux发行版本，正好适合我们来学习安装系统。

Gentoo的安装基本上是依赖网络的，因此在安装前，我们必须保证我们的计算机能连接上网络。

我们用Vmware虚拟一台计算机来安装系统，这样更方便学习和游戏，在Linux下学习，在Windows下游戏，学习游戏两不误。

1.2安装前的准备工作

1. 下载vmware workstation

   可以在这里下载：http://www.vmware.com/cn/products/workstation/workstation-evaluation

2. 下载gentoo所需要的文件

  1. 启动计算机所需要的启动CD
     [点击下载当前使用的启动CD](http://distfiles.gentoo.org/releases/x86/autobuilds/20160621/install-x86-minimal-20160621.iso)
  2. stage，stage的文件档案包含了安装gentoo的基本环境，linux文件目录结构。
     [点击下载当前使用的版本](http://distfiles.gentoo.org/releases/x86/autobuilds/20160628/stage3-i686-20160628.tar.bz2)
  3. portage，是一个软件文件快照，是gentoo软件包管理的仓库目录
     [点击下载当前使用的portage](http://gentoo.osuosl.org/snapshots/portage-20160602.tar.bz2)
  4. xshell 为了方便控制虚拟机，我们需要一个终端模拟器，xshell正是我们所需
     [在这里可以下载到它](http://xshell.en.softonic.com/)

3. 知识点

(1). 我们下载的是基于x86架构的安装包，在这里我们可以学习到用什么来区分架 构，例如：X86，SPARC, MIPS等，这些标识主要是用来区分cpu的指令集的不同体系， 不同型号的cpu有不同的指令集，因此我们选择安装包时就需要选择和cpu指令匹配的包。

(2). 几乎所有的个人电脑（PC）都是X86（X86_64)的。

(3). 64位和32位的区别是cpu总线的宽度不同，cpu总线又有数据总线、控制总线和地址总线之分，数据总线位数越多代表一次传输的数据量越大（吞吐量）；地址总线位数越多能访问到的内存地址就越多（可以支持更大的内存）。

1.3启动虚拟机

1. 根据vmware新建向导创建新的虚拟机

下图是光盘映像的选择，正是我们下载的install CD

图1.3.1

我选择了网络桥接方式，等同于把虚拟机和主机接着同一个集线器般，这样方便分配IP地址。

图1.3.2

图1.3.3

2.启动虚拟机

当出现下图画面时，直接按回车.

Install CD装载预设的内核，返回一个root shell给用户 。

看到上图的画面时，虚拟机启动已成功，这是一个基于LiveCD的linux系统。

现在轮到Xshell出马了，不知道你有没有安装好了Xshell？

为了使用Xshell，我们得打开LiveCD的sshd服务，还得设置root密码，LiveCD默认root是空密码。

我们进入虚拟机，敲入以下命令：

passwd root   #输入任意能记住的密码
vi /etc/ssh/sshd_config   #修改sshd配置文件，具体修改看下图
/etc/init.d/sshd start    #启动sshd服务

sshd_config配置里的第44行改为PermitRootLogin yes，允许root通过ssh远程登入本机

第72行打开PasswordAuthentication yes

呼叫xshell，建立新连接，具体参考下面图示：

上图Name为任意词，Host请填入虚拟机的IP，可以通过在虚拟机内敲入：

ifconfig

为迎合使用偏好和更显高大上，xshell可作以下配置：

1.4 硬盘操作

1. 硬盘操作指的是对硬盘进行格式化和分区。

Linux比较流行的格式是ext3，ext4，xfs，这可以和windows的NTFS,FAT作对比。
EXT3/EXT4/XFS等格式在Linux下称为文件系统。
我们可以通过Linux提供的工具：FDISK，GDISK等，对硬盘进行分区和格式化。

2. 很多人会觉得这一步有点难，难在使用windows太久了，习惯了windows的设置。

1. Linux文件系统没有盘的称呼，它只有一个符’/’, 叫根，树根的根，它也像树根一样，是所有文件的起源。
2. 访问任何一个Linux文件，它的绝对路径必定是在’/’开始的。
3. Linux任何一个常规目录都可以成为类似于windows的盘符，之所用用常规来形容，是因为有的目录是比较特殊的，如/dev，是硬件设备挂载目录，/dev里面的文件就是系统所能访问的硬件设备，这也是Linux有别于window的一个地方，Linux把硬件当作一个文件去使用，当你操作（读写）硬件时，就像操作文件般简单。又如/proc， 这是一个内存里的数据映射的文件的目录，里面文件的内容如实反映了当前系统内核的设置，读写/proc文件就能和内核实时交互。
4. 硬盘分区后可以随意挂载在Linux的目录下，一个成功的挂载方案的前提是：根目录’/’下面必须有分区挂载。也就是说，如果硬盘只有一个分区，这个分区就必须挂在’/’下面，如果硬盘有两个分区，除了挂载在’/’下的分区，另外一个分区可以任意挂载到Linux的常规目录下，例如：/home。
5. 分区的挂载其实就是等于为硬盘分配一个盘符，像windows般， 分区挂载在’/’下面，我们可以称呼这个分区为’/’盘（根盘），但我建议还是忘掉windows关于盘符这样的称呼。
6. Linux有一个标准去规范文件目录：Filesystem Hierarchy Standard (FHS)，我们暂时只需要知道几个重要的目录：
   

(1) / : root根目录;
(2) /usr : unix software resource, 是Linux软件安装和执行的目录；
(3) /etc ： Linux软件的配置文件目录

3. fdisk和gdisk都是可以对硬盘进行分区和格式化的工具，怎样区别这两个工具呢？

1. 首先，我们要知道，硬盘要有一个表格去记录：分几个区？每个区的大小？
2. 于是，就有不同的分区记录方法，主要是MBR(Master Boot Record)和GPT（GUID partition table）
3. MBR方式只规划一个很少的空间（64字节）去记录分区表格，这个空间大小仅能记录4组分区信息，因此，MBR方式只能把一个硬盘分成4个区，有时候4个区可能不能满足需求，聪明的人们想出了一种间接记录的方法，这就有了主分区和扩展（逻辑）分区的称呼，扩展分区的意思是在分区里额外扩展出一个空间去记录硬盘分区表，扩展出来的新的记录空间就不用受MBR 64byte大小的限制，可以分割出多个逻辑分区。这就是等于先在MBR里记录一条信息，指出更详细的分区表格请到扩展分区的空间查找，这种间接的方法就像C语言的指针。
4. GPT方式没有MBR的限制，GPT使用了34个相当于MBR区块大小的空间，用来记录分区表格，而且GPT不同于MBR仅有一个区块被破坏就死翘翘，GPT除了使用硬盘开始的34个区块记录分区表格外，还使用了硬盘最后的33个区块来备份表格。为什么是33个区块，不是34个备份区块？ 因为GTP第1个区块是用来存放开机管理程序的，这也是为了兼容MBR, MBR本身大小是512字节，但是预留了446字节是用来储存开机程序的。
5. 开机管理程序(boot loader)是存在放硬盘开始的第一（0号）个区块里
   

(1) 为什么要在第一个区块呢？当然是为了方便读取和记忆。
(2) 什么程序会去读取boot loader呢？ 答案是BIOS，相信大家都认识了，BIOS是写在主板ROM上的一个程序，只要主板一通电，BIOS就会自动运行。

4. 说了这么长，那么FDISK和GDISK有什么区别？

区别就是FDISK只能认识MBR分区表格
而GDISK认识的是GPT

5. 开始硬盘操作

我们保守一点，采用FDISK对硬盘进行分割。

lsblk #输入这个命令可以列出当前可系统里面的存储设备

fdisk /dev/sda #上图列出的sda，路径是在/dev下面的

在下面我把硬盘分割成两个盘，一个是1024M大小，另一个是39G大小

最后按w保存，硬盘分区完成，接下来进行硬盘的格式化

上图中，我使用一个命令，mkfs.xfs 将/dev/sda2格式化为xfs格式， 其中mkfs.xfs可以设置很多参数去改变硬盘的效能，不过我们用预设的参数就已经很理想了，我的计划是把/dev/sda2挂载在 / 下面。
我再用mkswap 把/dev/sda1格式化成swap格式的分区，这个是用于虚拟内存的，当物理内存不足时，系统会使用这个虚拟内存空间（用硬盘来模拟内存，所以叫虚拟内存）。

直至此，硬盘的分区和格式化完毕，接下来进行Gentoo系统环境的安装，stage的安装。

1.5 安装前序

我们下载一个工具winscp将1.2.2小节提及到的文件传输至虚拟机里
winscp下载

mount /dev/sda2 /mnt/gentoo   #把硬盘sda2这个分区挂载到/mnt/gentoo这个目录

#然后我们打开winscp将方件伟输到/mnt/gentoo目录下

cd /mnt/gentoo           #进入到gentoo目录，经过硬盘挂载后，/mnt/gentoo目录相当于硬盘的分区盘符
tar xvf  stage3-i686-20160628.tar.bz2   #解压stage包，tar命令相当于window的rar，是包管理命令
tar xvf  portage-20160602.tar.bz2 -C /usr 
#安装Portage快照，一个用来告诉Portage哪些软件标题可用于安装、哪些配置文件可以由管理员选择等等的文件集合。
mirrorselect -i -o >> /mnt/gentoo/etc/portage/make.conf  #选择镜像文件
cp -L /etc/resolv.conf /mnt/gentoo/etc/  #复制DNS信息

#下面命令是挂载必要的文件系统
mount -t proc proc /mnt/gentoo/proc 
mount --rbind /sys /mnt/gentoo/sys     #/sys 是和 /proc 类似的文件系统
mount --make-rslave /mnt/gentoo/sys    #--make-rslave操作是稍后安装systemd支持时所需要的。
mount --rbind /dev /mnt/gentoo/dev     #--make-rslave有绑定挂载的意思
mount --make-rslave /mnt/gentoo/dev    

经过上面的准备（安装），已经为我们创造了一个新的linux环境，接下来我们就进入这个新的环境

1.6 进入新环境 chroot

现在所有的分区已经初始化，并且基础环境已经安装，是时候进入到新的安装环境了。这意思着会话将把根（所能访问到的最顶层位置）从当前的安装环境（安装CD或其他安装媒介）变为安装系统（叫做初始化分区）。因此叫作change root或chroot。

完成chroot有三个步骤：

使用chroot将根位置从/（在安装媒介里）更改成/mnt/gentoo/（在分区里）
使用source命令将一些设置（那些在/etc/profile中的）重新载入到内存中
更改主提示符来帮助我们记住当前会话在一个chroot环境里面。

chroot /mnt/gentoo /bin/bash   
source /etc/profile           #profile 是系统关于环境参数的变量设定 
export PS1="(chroot) $PS1"    #PS1变量是命令提示字符，就是我们按完enter后再次出现的字符

echo "Asia/Shanghai" > /etc/timezone  #更改/添加时区

# 配置地区 
# 地区不只是指定系统应该使用的与系统进行交互的语言，同时也指定了字符串排序，日期和时间的显示等规则。

sed -i 's/#en_US.UTF-8 UTF-8/en_US.UTF-8 UTF-8/g' /etc/locale.gen  

#复制上面的命令把/etc/locale.gen文件 en_US.UTF-8 UTF-8 前面的#去掉

locale-gen    #运行locale-gen，它将生成/etc/locale.gen文件中指定的所有地区。
env-update && source /etc/profile && export PS1="(chroot) $PS1"

#执行上面这条命令再次更新系统环境，我们可以通过set这个命令可以查看当前系统环境所有变量

swapon /dev/sda1    #将虚拟内存打开，避免编译软件时物理内存不足，造成编译失败

通过以上几步，我们基本完成了gentoo系统的配置，接下来我们进行最重要的一步，那就是安装kernel，严格来说Linux只是一个kernel。

1.7 安装kernel

没有kernel，系统就没法启动，更不要说运行。可能你会问：我们并没有安装kernel，为什么现在我们可以运行系统？ 其实，我们是用了liveCD里面的kernel，chroot进入的gentoo环境也是因为LiveCD里有编译好kernel，也因为有这个kernel，LiveCD才能提供一个miniLinux的环境。

在以往，kernel编译和安装是最难的一步，不过在gentoo里，可以通过genkernel这工具用来自动化生成并安装Linux内核，简单到傻瓜化。

1. 下面我们学习一下手动安装kernel

手动配置内核经常被Linux用户认为是最困难的步骤。事实并非如此——但是当您手动配置几次内核之后，你就不会再觉得它有多么难了：）
无论如何，有一件事是真实的：当手动配置内核时，了解（硬件）系统是至关重要的。大多数信息可以通过安装包含lspci命令的sys-apps/pciutils来收集：

emerge –ask sys-apps/pciutils #这条命令用来安装pciutils

除此之外还可以运行lsmod来查看安装CD使用什么内核模块，它可能对启用什么提供了一个好的暗示。

首先我们得下载kernel的源代码：

emerge –ask sys-kernel/gentoo-sources

下面是一个关于内核配置的连接：
内核配置指导

因为Linux内核配置有很多很多的章节，所以在这里就不再讨论了。

2. 真正方便的安装方法是genkernel all

手动配置的确很麻烦，但通过手动配置无疑能对硬件有更深的认识，亦能初步了解kernel的架构。

genkernel的方法很简单，它是将所有的硬件驱动，用到的不用到的都编译成模块，在系统启动时动态检测计算机需要用到的驱动，然后再加载。

emerge --ask sys-kernel/genkernel    #安装genkernel软件
genkernel all   #自动编译和安装kernel

kernel安装好后，linux系统算是初步安装完毕，接下来进行几项系统配置。

1.8 系统配置

1. /etc/fstab

这个文件是linux系统关于硬盘分区挂载的配置文件
文件记录分区挂载点（挂在哪个目录下），分区的格式，分区的挂载属性（是否可以读写）等等

#通过下面的方法编辑/etc/fstab文件，加入我们要挂载的硬盘： 

cat > /etc/fstab <<eof
/dev/sda2   /   xfs    noatime    0   1
/dev/sda1   swap  swap defaults   0   0
eof

# 'cat >' 的意思是把标准输出输入 '>' 后面的文件； '<<eof' 的意思是输入'eof'结束输出

# fstab 共有六个字段
#第一个字段是对分区的描述，也就是设备文件的路径
#第二个字段是分区挂载点，也就是分区应该挂载到的地方
#第三个字段给出分区所用的文件系统
#第四个字段给出的是挂载分区时mount命令所用的挂载选项。由于每个文件系统都有自己的挂载选项，我们建议你阅读#mount手册（man mount）以获得所有挂载选项的列表。多个挂载选项之间是用逗号分隔的。
#第五个字段是给dump使用的，用以决定这个分区是否需要dump。一般情况下，你可以把该字段设为0（零）。
#第六个字段是给fsck使用的，用以决定系统非正常关机之后文件系统的检查顺序。根文件系统应该为1，而其它的应该#为2（如果不需要文件系统自检的话可以设为0）。

2. 网络信息

nano -w /etc/conf.d/hostname     #nano是一个简易编辑器，需要按ctrl+x退出

# 设置主机名变量，选择主机名
nano -w /etc/conf.d/net 

# 复制下面几行到shell,设置ip地址和路由
cat > /etc/conf.d/net <<eof
config_eth0="192.168.1.2 netmask 255.255.255.0 brd 192.168.0.255"
routes_eth0="default via 192.168.1.1"
eof

#注意上面的eth0是网卡接口名，可能有别于eth0，先用ifconfig看看

ifconfig | head -n 1| cut -d ':' -f 1 

#用上面这条命令可以输出第一个网卡接口名，如果不是eth0，就用它把eth0替换掉

cd /etc/init.d
ln -s net.lo net.eth0
rc-update add net.eth0 default

#这三条命令可以让eth0在电脑启动时自动启动，记得用你的网卡名替代eth0.

passwd    #敲入这个命令设置root密码，请记着你所设置的密码。

3.安装bootloader

我们在硬盘分区时提到boot loader， 它是用来引导操作系统启动的，所以boot loader一般是安装在硬盘的第一块空间上-MBR，如果以GPT方式记录分区的，boot loader也是需要安装到硬盘第一块区间上的。

Boot loader有很多选择，针对不同的BIOS，有另一种BIOS叫UEFI(Unified Extensible Firmware Interface),它是配合GPT来使用。不同的BIOS有不同的boot loader选择，GRUB2支持目前所有的BIOS，所以我们选择GRUB2 作为系统的Bootloader。

GRUB2安照很简单，通过下面这条命令就可以完成安装

emerge –ask sys-boot/grub:2

安装好GRUB2，需要配置使它能进入工作状态，下面这条命令是把GRUB2放到MBR的头部中。

grub2-install /dev/sda

下面的命令则是配置GRUB2的，它会自动寻找编译好了的kernel，生成配置文件。

grub2-mkconfig -o /boot/grub/grub.cfg

4. 安装完毕

经过一番折腾，Linux安装完毕，reboot！