安装 img/qcow2 镜像中的系统

狂犬主子2024-12-012024-12-01

此处以 Armbian x86_64 UEFI 还原到 Legacy Boot 的机器为例，恢复环境选用 Alpine Linux

为什么选择Alpine Linux？

Alpine Linux 镜像小，apk 安装、换源速度快，适合轻量化使用（~~最主要是没用过，第一次学习使用~~）

当然可以使用其他 Live CD 环境，Arch Linux 的也行

模拟日常使用已经安装 Windows 系统的破电脑，我们要将 Armbian 安装到第三个分区（如图所示，分区相关事项前期已经处理好）

准备

Armbian 磁盘镜像文件：https://github.com/armbian/os/releases/latest

此处选择 Armbian_2x.xx.x_Uefi-x86_bookworm_current_6.x.xx_minimal.img.qcow2.xz

（可以提前下载好，此处打算进入 Alpine 后在线下载到第二个分区）

Alpine Linux 启动ISO镜像文件：https://mirrors.aliyun.com/alpine/latest-stable/releases/x86_64/

此处选择 alpine-standard-3.20.3-x86_64.iso

此处在虚拟机内演示，所以需要准备虚拟机，如果是实体机的话需要准备好 U 盘

启动环境

此处使用虚拟机演示，直接将 CD/DVD 指定到 ISO 镜像，如果是实机环境可以采取写盘或者 Ventoy

引导到 Alpine Linux ISO，如下图所示

此处输入用户名 root，无密码，登录

配置网络

输入下方命令，按照提示配置好即可上网

# 使用内置脚本配置网卡
setup-interfaces
# 重启网络服务
rc-service networking restart

配置SSH

如果您想更方便地复制粘贴，可以配置 ssh

# 设置密码
passwd
# 使用内置脚本配置ssh服务，务必允许 root 登录
setup-sshd
 # 查看本机IP
ip a

然后在外部机器通过ssh连接

1	ssh root@123.123.123.123

配置镜像

默认情况下 apk 只会从 cdrom 中获取软件包，我们需要配置在线镜像，否则无法安装在线软件包

# 使用内置脚本配置在线镜像源
# 镜像列表：https://mirrors.alpinelinux.org/mirrors.txt
setup-apkrepos 
# 根据提示自动选择/手动选择/输入镜像
# 注意需要启用 community 镜像

localhost:~# setup-apkrepos
 (f)    Find and use fastest mirror
 (s)    Show mirrorlist
 (r)    Use random mirror
 (e)    Edit /etc/apk/repositories with text editor
 (c)    Community repo enable
 (skip) Skip setting up apk repositories

Enter mirror number or URL: [1] c

Community repository enabled

Community repository enabled
 (f)    Find and use fastest mirror
 (s)    Show mirrorlist
 (r)    Use random mirror
 (e)    Edit /etc/apk/repositories with text editor
 (c)    Community repo disable
 (skip) Skip setting up apk repositories

Enter mirror number or URL: [1] s


Available mirrors:
1) dl-cdn.alpinelinux.org
......
49) mirrors.aliyun.com
 (f)    Find and use fastest mirror
 (s)    Show mirrorlist
 (r)    Use random mirror
 (e)    Edit /etc/apk/repositories with text editor
 (c)    Community repo disable
 (skip) Skip setting up apk repositories

Enter mirror number or URL: [1] 49

Added mirror mirrors.aliyun.com
Updating repository indexes... done.
localhost:~# cat /etc/apk/repositories
/media/dm-0/apks
http://mirrors.aliyun.com/alpine/v3.20/main
http://mirrors.aliyun.com/alpine/v3.20/community

挂载下载分区

此处为下载到本机硬盘，如果您已经下载到 U盘，那么只需挂载 U盘即可

执行 fdisk -l 查看分区表

localhost:~# fdisk -l
Disk /dev/sda: 100 GB, 107374182400 bytes, 209715200 sectors
13054 cylinders, 255 heads, 63 sectors/track
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes

Device  Boot StartCHS    EndCHS        StartLBA     EndLBA    Sectors  Size Id Type
/dev/sda1 *  0,32,33     1023,254,63       2048   83890175   83888128 40.0G  7 HPFS/NTFS
/dev/sda2    1023,254,63 1023,254,63   83890176  209715199  125825024 59.9G  f Win95 Ext'd (LBA)
/dev/sda5    0,32,33     1023,254,63   83892224  146808831   62916608 30.0G  7 HPFS/NTFS
/dev/sda6    0,32,33     1023,254,63  146810880  209715199   62904320 29.9G  7 HPFS/NTFS

根据我们的环境，需要先将镜像下载到第二个NTFS分区（/dev/sda5），然后写入到第三个分区（/dev/sda6）

由于是 NTFS，通过内核挂载可能会出现只读的情况，需要使用 ntfs-3g（ntfs-3g - Alpine Linux packages）进行挂载

1	apk add --no-cache ntfs-3g

挂载/dev/sda5 到 /mnt/dpan

1 2	mkdir -p /mnt/dpan mount -t ntfs-3g /dev/sda5 /mnt/dpan

将.qcow2.gz格式的镜像用 wget 下载到该分区

1	wget https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/armbian-releases/uefi-x86/archive/Armbian_24.11.1_Uefi-x86_bookworm_current_6.6.60_minimal.img.qcow2.xz -O /mnt/dpan/image.qcow2.xz

不知道怎么回事，使用 wget 默认 UA 会报错HTTP/1.1 403 Forbidden，可能是被拦截了，这里我们指定一个curl的UA

localhost:~# wget -U curl https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/armbian-releases/uefi-x86/archive/Armbian_24.11.1_Uefi-x86_bookworm_current_6.6.60_minimal.img.qcow2.xz -O /mnt/dpan/image.qcow2.xz
Connecting to mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn ([2402:f000:1:400::2]:443)
saving to '/mnt/dpan/image.qcow2.xz'
image.qcow2.xz       100% |************************************************************************|  687M  0:00:00 ETA
'/mnt/dpan/image.qcow2.xz' saved

先解压 xz

1	unxz /mnt/dpan/image.qcow2.xz

解压完后看到只剩下 /mnt/dpan/image.qcow2

localhost:~# ls -lh /mnt/dpan/
total 2G
drwxrwxrwx    1 root     root           0 Nov 30 07:17 $RECYCLE.BIN
-rwxrwxrwx    1 root     root        2.5G Nov 30 16:37 image.qcow2

挂载镜像

img 格式

使用 losetup 挂载 img 为 loop 设备

losetup -f -P /mnt/dpan/image.img

# 查看已经挂载的loop设备
losetup -a

可以看到我们的qcow2镜像已经挂载到了 /dev/loop1 ，我们可以将其视为一块硬盘

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localhost:~# losetup -a
/dev/loop0: 0 /media/cdrom/boot/modloop-lts
/dev/loop1: 0 /mnt/dpan/image.img

此时我们还无法获取到分区，需要使用 partx 来使系统识别分区

1 2	apk add --no-cache partx partx -l /dev/loop1

localhost:~# partx -l /dev/loop1
# 1:      8192-    16383 (     8192 sectors,      4 MB)
# 2:     16384-   540671 (   524288 sectors,    268 MB)
# 3:    540672-  9584606 (  9043935 sectors,   4630 MB)
localhost:~# ls -l /dev/loop1*
brw-------    1 root     root        7,   1 Nov 30 22:32 /dev/loop1
brw-rw----    1 root     root      259,   0 Nov 30 23:11 /dev/loop1p1
brw-rw----    1 root     root      259,   1 Nov 30 23:11 /dev/loop1p2
brw-rw----    1 root     root      259,   2 Nov 30 23:11 /dev/loop1p3

qcow2 格式

我们可以将 qcow2 转换成 img，但此处不进行转换

经过测试无法直接使用 losetup 挂载，我们需要使用 qemu-nbd （QEMU Disk Network Block Device）来挂载：

安装依赖 qemu-img（qemu-img - Alpine Linux packages）

1 2	# 首先配置镜像，注意需要启用 community，完了安装qemu-img apk add --no-cache qemu-img

加载 nbd 内核模块

1	modprobe nbd max_part=63

使用 qemu-nbd 挂载 qcow2 为 nbd 设备

1	qemu-nbd -c /dev/nbd0 /mnt/dpan/image.qcow2

可以看到我们的 qcow2 镜像已经挂载到了 /dev/nbd0

localhost:~# ls -l /dev/nbd0*
brw-rw----    1 root     disk       43,   0 Nov 30 17:12 /dev/nbd0
brw-rw----    1 root     disk       43,   1 Nov 30 17:15 /dev/nbd0p1
brw-rw----    1 root     disk       43,   2 Nov 30 17:15 /dev/nbd0p2
brw-rw----    1 root     disk       43,   3 Nov 30 17:15 /dev/nbd0p3
localhost:~# fdisk -l /dev/nbd0
Found valid GPT with protective MBR; using GPT

Disk /dev/nbd0: 7184384 sectors, 3508M
Logical sector size: 512
Disk identifier (GUID): dd23ed05-9e0e-b640-81a8-d34a50763a10
Partition table holds up to 128 entries
First usable sector is 2048, last usable sector is 7184350

Number  Start (sector)    End (sector)  Size Name
     1            8192           16383 4096K bios
     2           16384          540671  256M efi
     3          540672         7184350 3243M rootfs

对拷分区

我们可以将任务简化为两块硬盘对拷分区，即：将 /dev/nbd0p3 对拷至 /dev/sda6

在对拷之前，我们最好格式化分区为目标格式，此处为 ext4，另外还需安装依赖 e2fsprogs（e2fsprogs - Alpine Linux packages），不然没有 mkfs、e2fsck 命令

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apk add --no-cache e2fsprogs

mkfs.ext4 /dev/sda6

使用 dd 命令

1	dd if=/dev/nbd0p3 of=/dev/sda6

注意这里的 dd 是 busybox 的 dd，为精简版，不支持进度显示，如需完整dd需要安装 coreutils （coreutils - Alpine Linux packages）
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apk add --no-cache coreutils
可以加上 oflag=direct 参数实现 Direct I/O，从而提高速度（超级快）
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dd if=/dev/nbd0p3 of=/dev/sda6 bs=4M oflag=direct status=progress

对拷完后，由于分区大小不一致，当前/dev/sda6的文件系统为损坏状态，我们需要使用对应文件系统的工具（此处为 e2fsck）修复，否则后面无法挂载

1	e2fsck /dev/sda6

最好卸载掉我们刚才挂载的 loop / nbd 设备，不然会被 os-prober 找到并修复引导

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losetup -d /dev/loop1

qemu-nbd -d /dev/nbd0

修复引导

此时我们不能直接重启进入系统，因为引导还未修复，当前的主引导还是 Windows，我们需要重新安装 GRUB，另外，由于硬盘的UUID已经发生改变，我们需要重新生成 GRUB 配置文件、fstab

由于我们是 Legacy Boot 启动，非 UEFI，所以我们需要执行适用于 Legacy Boot 的引导修复

挂载系统分区到 /mnt/sysroot

1 2	mkdir -p /mnt/sysroot mount -t ext4 /dev/sda6 /mnt/sysroot

除了系统分区外，我们还要挂载其他目录（使用 --bind）

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mount --bind /dev /mnt/sysroot/dev
mount --bind /proc /mnt/sysroot/proc
mount --bind /sys /mnt/sysroot/sys

chroot 到硬盘上的 Linux 系统（原系统默认不知道什么shell，超级难用，这里指定使用bash）

1	chroot /mnt/sysroot bash

重新安装 GRUB

1	grub-install /dev/sda

启用 os-prober 支持自动添加其他系统启动项（如果是单系统可忽略）

1 2	nano /etc/default/grub # 取消注释 GRUB_DISABLE_OS_PROBER=false

重新生成引导文件

1 2	update-grub # 或者 grub-mkconfig -o /boot/grub/grub.cfg

如果你忘记了密码，可以在这里重设

passwd

退出 chroot 环境

exit

卸载已经挂载的设备与目录

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umount /mnt/sysroot/dev
umount /mnt/sysroot/proc
umount /mnt/sysroot/sys

修复 fstab

此时如果重启，发现可以启动内核，但无法进入系统，因为 fstab （挂载信息）中的 UUID 未更新

自动修复

此处使用了来自 arch-install-scripts （arch-install-scripts - Alpine Linux packages）的 genfstab 脚本，会引入其他依赖，且对于其他系统以及挂载比较复杂的情况不适用，不太推荐

1 2	apk add --no-cache arch-install-scripts # 此包需要启用 community 镜像 genfstab -U /mnt/sysroot > /mnt/sysroot/etc/fstab

手动修复

您也可以手动编辑修复

# 查看每个分区的 UUID
blkid
# 手动编辑替换
vi /mnt/sysroot/etc/fstab

localhost:~# blkid
/dev/loop0: TYPE="squashfs"
/dev/loop/0: TYPE="squashfs"
/dev/sr0: LABEL="alpine-std 3.20.3 x86_64" TYPE="iso9660"
/dev/sda1: LABEL="Win10Pro X64" UUID="3E742B30742AEA7B" TYPE="ntfs"
/dev/sda5: UUID="AB1BF8EF1A7CBDE8" TYPE="ntfs"
/dev/sda6: LABEL="armbi_root" UUID="20853349-5763-4f08-86f5-ad6aafb84415" TYPE="ext4"
localhost:~# cat /mnt/sysroot/etc/fstab
UUID=20853349-5763-4f08-86f5-ad6aafb84415 / ext4 defaults,noatime,commit=120,errors=remount-ro 0 1
UUID=61C1-FFC3 /boot/efi vfat defaults 0 2
tmpfs /tmp tmpfs defaults,nosuid 0 0

由于我们这边是用 dd 克隆的分区，原UUID没有改变，但是引导类型由原镜像的 UEFI 改为了 Legacy Boot，所以不需要挂载 EFI 分区，将其删除即可

1 2	UUID=20853349-5763-4f08-86f5-ad6aafb84415 / ext4 defaults,noatime,commit=120,errors=remount-ro 0 1 tmpfs /tmp tmpfs defaults,nosuid 0 0

顺便给它增加1x2048M的交换文件

dd if=/dev/zero of=/mnt/sysroot/swapfile bs=1M count=2048
chmod 600 /mnt/sysroot/swapfile
chown root:root /mnt/sysroot/swapfile
mkswap /mnt/sysroot/swapfile
echo '/swapfile none swap sw 0 0' >> /mnt/sysroot/etc/fstab

卸载收尾

查看刚才手动挂载的分区

localhost:~# mount
sysfs on /sys type sysfs (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime)
devtmpfs on /dev type devtmpfs (rw,nosuid,noexec,relatime,size=10240k,nr_inodes=499135,mode=755,inode64)
proc on /proc type proc (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime)
devpts on /dev/pts type devpts (rw,nosuid,noexec,relatime,gid=5,mode=620,ptmxmode=000)
shm on /dev/shm type tmpfs (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime,inode64)
/dev/sr0 on /media/cdrom type iso9660 (ro,relatime,nojoliet,check=s,map=n,blocksize=2048,iocharset=utf8)
tmpfs on / type tmpfs (rw,relatime,mode=755,inode64)
tmpfs on /run type tmpfs (rw,nosuid,nodev,size=803448k,nr_inodes=819200,mode=755,inode64)
mqueue on /dev/mqueue type mqueue (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime)
/dev/loop0 on /.modloop type squashfs (ro,relatime,errors=continue)
securityfs on /sys/kernel/security type securityfs (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime)
debugfs on /sys/kernel/debug type debugfs (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime)
pstore on /sys/fs/pstore type pstore (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime)
tracefs on /sys/kernel/debug/tracing type tracefs (rw,nosuid,nodev,noexec,relatime)
/dev/sda5 on /mnt/dpan type fuseblk (rw,relatime,user_id=0,group_id=0,allow_other,blksize=4096)
/dev/sda6 on /mnt/sysroot type ext4 (rw,relatime)