将Arch GNU/Linux 安装到磁盘文件(loop)

carbonjiao

修订记录：
1. 2011-03-18 木仓花axlrose的指点下，响应修改，功能加强。。。

用途：
       1、多系统爱好者（比如俺），不希望磁盘分区太复杂，但又想使用多系统；
       2、为测试系统方便；
       3、方便删除系统（删除一个文件，修改启动配置）；
       4、可以做成类似PE的ROM系统；
        。。。
       还可以发展更多。。。

背景：
       1、GRUB2 bootloader 已经支持loop设备启动（不知道其他的支持得如何）；
       2、 Arch GNU/Linux 官方的启动脚本无法从loop设备启动

实现的效果： 启动文件中存放的Arch GNU/Linux

实现步骤：

1、 创建loop文件

1. dd if=/dev/zero of=/mnt/sda9/Arch/Arch-i686.img bs=1M count=3500

复制代码

      创建一个3.5GB大小的磁盘文件Arch-i686.img 存放到 /mnt/sda9/Arch 目录下

2、 建立文件系统

     

1. mkfs.reiserfs /mnt/sda9/Arch/Arch-i686.img

复制代码

      这里只用reiserfs， 要看bootloader的支持程度， 本打算用btrfs的，结果用grub2-btrfs测试启动不成功
      ext2  ext3  ext4  reiserfs 应该是支持的， 很盼望将来grub2-btrfs能完美支持btrfs的loop设备

3、安装（移植）系统到磁盘文件

     

1. sudo mount /mnt/sda9/Arch/Arch-i686.img /tmp/install  

复制代码

       安装：  不赘述， 很多文档介绍

       移植现有Arch GNU/Linux 系统：

      

1. sudo tar cvpf - / --exclude=/mnt --exclude=/media --exclude=/sys \
2.        --exclude=/proc --exclude=/var/abs --exclude=/var/cache/pacman/pkg \
3.        --exclude=/var/lib/pacman/sync | sudo tar xvpf - -C /tmp/install

复制代码

4、修改相关配置

     

1. sudo mkdir /tmp/install/sys

复制代码

      修改fstab   (/tmp/install/etc/fstab)，将挂载/的那行改为   

     

1. /dev/loop0          /             reiserfs          defaults   0    1

复制代码

5、修改启动内核和loop设备的系统

      这个就是重中之重了， 因为目前Arch 官方的启动脚本不支持。 这里就添加一个hook来实现挂在loop设备

      1) 新建 /tm/install/lib/initcpio/hooks/automount  内容：
-----------2011-03-22--- 更新 官方模式，可以不用修改init
------------2011-03-18-- 在木仓花的建议下修改， 功能更强大

2. run_hook ()
3. {
4.     if [ "x$loopfile" != "x" ]; then
5.         mount_handler="loop_mount_handler"
6.     fi
7. }
9. # $1 /new_root
10. loop_mount_handler ()
11. {
12.     # 启动参数指定 real_root=loop=/dev/sda1 loopfile=Arch/archlive.disk
13.     # 或者指定 real_root=loop=/dev/disk/by-label/C loopfile=Arch/archlive.disk   (label有中文得时候会出错)
14.     # 或者指定 real_root=loop=/dev/disk/by-uuid/047C-F52A loopfile=Arch/archlive.disk
15.     #               上面的例子中"sda1"  "C"  "047C-F52A" 根据具体情况对应替代，或者用*花建议得grub2自动探测
16.     #echo "run automount hook begin"
18.     if [ "x$1" = "x" ]; then
19.         UNION="/new_root"
20.     else
21.         UNION="$1"
22.     fi
24.     # 保险点， 根据Arch目前风格，再检测、创建目录
25.     if [ "x$HOST" = "x" ]; then HOST="/host"; fi
26.     if [ ! -d $HOST ]; then mkdir -p $HOST; fi
27.     if [ ! -d $UNION ]; then mkdir -p $UNION; fi
29.     case ${real_root} in loop\=*)
30.         loop=${real_root/loop=}
31.         case $loop in *by-uuid*)
32.                 if [ ! -e $loop ]; then
33.                         loop_lowercase="$(dirname $loop)/$(echo $(basename $loop) | tr [:upper:] [:lower:])"
34.                         loop_uppercase="$(dirname $loop)/$(echo $(basename $loop) | tr [:lower:] [:upper:])"
35.                         if [ -e ${loop_lowercase} ]; then
36.                                 loop="${loop_lowercase}"
37.                         elif [ -e ${loop_uppercase} ]; then
38.                                 loop="${loop_uppercase}"
39.                         fi
40.                 fi
41.                 ;;
42.         esac
43.         if [ -e $loop ]; then
44.                 fstype=$(blkid -u filesystem -o value -s TYPE -p "${loop}")
45.                 fsopt="-t $fstype"
46.                 MOUNT="mount"
47.                 if [ "${readwrite}" = "no" ]; then rwopt="ro"; else rwopt="rw"; fi
48.                 case $fstype in
49.                         ntfs)  MOUNT="mount.ntfs-3g"
50.                                 rwopt="rw"
51.                                 fsopt=""
52.                                 ;;
53.                         vfat)   rwopt="rw"
54.                         ;;
55.                         squashfs|iso9660|udf) rwopt="ro"
56.                         ;;
57.                         esac
58.                 if [ "x$mountopts" != "x" ]; then
59.                         mountopts="-o $mountopts,$rwopt"
60.                 else
61.                         mountopts="-o $rwopt"
62.                 fi
63.                 $MOUNT $fsopt $mountopts $loop  $HOST
65.                 if [ -f $HOST/$loopfile ]; then
66.                         loopfile="$HOST/$loopfile"
67.                         fstype=$(blkid -u filesystem -o value -s TYPE -p "${loopfile}")
68.                         if [ "${fstype}" = "squashfs" ]; then rwopt="ro"; fi
69.                         #echo "mount -t $fstype -o loop,$rwopt $loopfile $UNION"
70.                         mount -t $fstype -o loop,$rwopt $loopfile $UNION
71.                             if [ $? -eq 0 ] ; then
72.                                 echo "mkdir -p $UNION$HOST"
73.                                        mkdir -p $UNION$HOST
74.                                 # 将存放loop的分区挂载到目标系统的/host目录下，跟wubi的处理方式相同
75.                                 #echo "mount -o bind $HOST $UNION$HOST"
76.                                 mount -o bind $HOST $UNION$HOST
77.                                 MOUNTED=1
78.                             else
79.                                 echo " mount -t $fstype -o loop,$rwopt $loopfile $UNION   error"
80.                             fi
81.                         else
82.                             echo "$HOST/$loopfile  is not file"
83.                 fi
84.         else
85.                 echo "${loop} not exist!"
86.         fi
87.         ;;
88.         esac
89.     #echo "run automount hook end"
90. }

复制代码

随便写的， 快速实现需要的功能就可以了

    2) 新建文件 /tmp/install/lib/initcpio/install/automount 内容如下：

2. install ()
3. {
4.     MODULES=" $(checked_modules "/usb/host" | grep -ve "_cs" -e "sl811-hcd" -e "isp116x-hcd")"
6.     MODULES=$(echo ${MODULES}) #trim whitespace
7.     if [ -n "${MODULES}" ]; then
8.         MODULES="${MODULES} usb_storage sd_mod sr_mod"
9.         MODULES="${MODULES} $(checked_modules "drivers/usb/storage/ums-*")"
10.     fi
11.     MODULES="${MODULES} nls_utf8 cp936"
12.     BINARIES="blkid mount.ntfs-3g tr"
13.     FILES=""
14.     SCRIPT="automount"
15. }
17. help ()
18. {
19. cat<<HELPEOF
20.   This hook auto mount the root device base on cmdline.
21.   Can support:
22.         1. Boot from normal harddisk or USB disk;
23.         2. Boot from CD-ROM or DVD-ROM;
24.         3. Boot from loop device file (made by dd or other tools);
25.         4. Boot from squashfs files;
26.    ...
27. HELPEOF
28. }

复制代码

    3) 修改 /tmp/install/etc/mkinitcpio.conf
        在MODULES 中加入loop
        在HOOKS最后加入 automount
   

1. HOOKS="base udev autodetect pata scsi sata filesystems automount"

复制代码

    4) ----2011-03-22 新automount脚本不需要改init 。。。


    5） 重新创建内核镜像
        

1.           sudo mount -o bind /sys /tmp/install/sys
2.           sudo chroot /tmp/install mkinitcpio -p kernel26

复制代码

       到现在为止，磁盘文件准备完成

6、 配置启动

        有几种方式：
       1）  直接grub2 启动
       2） ntldr --> g2ldr  来启动
       3） grub --> grub2 启动
         。。。 还有好几种

      我用的方法2），需要制作g2ldr  (不赘述，有相关文档介绍）
      grub2 启动配置文件   grub.cfg 启动loop 设备项内容：

--------------2011-03-18---木仓花修改、加强如下， 可以自动搜索。。。 使用卷标、UUID。。。
     

2. menuentry "Arch i686 (on loop 虚拟盘)" {
3.         insmod part_msdos
4.         insmod reiserfs
5.         insmod loopback
7.         #set img_label=winxp    #指定分区卷标label时使用
8.         set img_file=Arch/Arch-i686.img   #设定查找标的
9.         search --file --no-floppy --set=img_root /$img_file     #直接搜索loop文件
10.         #search --label --no-floppy --set=img_root $img_label   #查找指定分区卷标label方式
11.         #loopback loop0 (hd0,msdos9)/$img_file      #直接指定loop文件位置
12.         probe $img_root -l --set=img_label          #探测分区卷标label ,目标label 不能有中文等无法识别的字符
13.         #probe $img_root -u --set=img_root_uuid     #探测uuid 但测试发现因为大小写问题导致linux的by-uuid值不匹配
14.         loopback loop0 ($img_root)/$img_file
15.         set root=(loop0)
16.         linux /boot/vmlinuz26 real_root=loop=/dev/disk/by-label/$img_label loopfile=$img_file  quiet
17.         #linux /boot/vmlinuz26 real_root=loop=/dev/disk/by-uuid/$img_root_uuid loopfile=$img_file  quiet
18.         # 此处还可以用if等判断， 来灵活使用label或者uuid， 欢迎高手指导
19.         initrd /boot/kernel26-fallback.img
20. }

复制代码

重新启动即可。


后话：

1、 启动脚本automount 稍作变化， 可以扩展出更多更强的功能， 比如从squashfs 启动， 再挂载可写分区保存。。。 或者直接挂载内存做成类似PE的rom系统。。。

2、。。。


在此抛砖引玉了， 欢迎探讨。。。

carbonjiao

1. 
   
2. 
   
3. $ df
   
4. 文件系统                 1K-块      已用      可用 已用% 挂载点
   
5. udev                     10240       260      9980   3% /dev
   
6. /dev/loop0             3583884   1814712   1769172  51% /
   
7. /dev/sda9                10240       260      9980   3% /dev/sda9
   
8. shm                     509940       388    509552   1% /dev/shm
   
9. /dev/sda6             25205252   8516996  15407880  36% /mnt/sda6
   
10. /dev/sda9             81920884   9064008  72856876  12% /mnt/sda9
    
11. /dev/sda10            84453672  38227280  46226392  46% /mnt/sda10
    
12. /dev/loop1             1535948    702852    833096  46% /mnt/cxoffice
    
13. /dev/sda7             25205252   2133768  21791108   9% /mnt/sda7
    
14. /dev/sda1             15751700  11893804   3857896  76% /mnt/sda1
    
15. 
    

复制代码

alpha.gu

这个文章有技术性，也是我一直想要学习的，我以前就想过有没有办法实现类似于Wubi的效果，留个脚印。

carbonjiao

前几天看了wubi的代码， 功能很多arch 用不上，希望高手修改。。。

axlrose

太棒了，准备试试
到时弄好了的境像直接拷到其他机子的C盘上去，就不用老是用liveusb启动了

jarryson

如果这个img文件放在ntfs分区上会是什么效果？读写速度怎么样？ntfs都写速度可是非常非常慢。

carbonjiao

放在ntfs山也可以， 没太大差别， ntfs-3g  挂载速度还可以

我最开始就是放在ntfs 分区上的


但有点， 如果出现强行关机，下次就可能无法启动了，提示需要windows CKDSK。。。 (不过我只测试了内核中默认支持的ntfs挂载）

如果用fuse ntfs-3g 可能会不同  

（wubi安装的deepin linux 就在ntfs分区， 用起来很不错的）

nohappiness

mark一下
说不定什么时候用得上

crazyrain

技术贴啊，支持一下，以后可能用的到。

黄色蚂蚁

收藏了，非常好的技术贴