🔼 Arch Linux - 安裝 & 配置

(Updated: )
system

這篇文章是前陣子，因為一直被 Window 搞，一下要我升級 Window 11、一下把我系統的 Ubuntu GRUB 蓋掉，後來實在受不了，乾脆安裝 Arch Linux 一勞永逸（欸？），所作的筆記。

1 開機過程

  • 主機板上有一個關鍵硬體：SPI Flash Memory（取代 EEROM），裡面存著 UEFI（Unified Extensible Firmware Interface）韌體界面（取代 BIOS） 跟 NVRAM（Non-volatile random-access memory）。
  • 如果是首次開機，UEFI 韌體會去翻 NVRAM 會找不到資料，然後就會掃描所有硬碟 GPT（GUID Partition Table, i.e. LBA 0-33），找找看有沒有分區是 GUID 為 C12A7328-F81F-11D2-BA4B-00A0C93EC93B 固定值的，這代表該分區是 EFI 分區（i.e. ESP），格式通常為 FAT16/32（微軟遺產之一），然後 UEFI 韌體會掛載這個分區，接下來去找固定位置 /EFI/BOOT/BOOTX64.efi 檔案（PE 格式的可執行檔，微軟遺產之二）。
  • .efi 檔案負責接手後面的事情：也就是把作業系統喚醒。
  • 當然，若 NVRAM 已經有紀錄的話，就可以直接找到具體 .efi 檔案的位置：
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efibootmgr -v
# Boot0001* arch HD(1,GPT,65c...d27,0x800,0x100000)/File(\EFI\arch\grubx64.efi)
  • 如果硬碟很多、很大，然後 CR2032 電池（即水銀電池）又失效的話，有可能 UEFI 就每次開機都找不到啟動目錄（因為 NVRAM 找不到的關係）。水銀電池負責給 NVRAM 供電的。

2 系統安裝

以 USB 開機後，依序處理下面事項：

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# 檢查開機模式是 UEFI: 看看有沒有檔案
ls /sys/firmware/efi/efivars 

# 配置連線界面
iwctl 

# 系統時間調整
timedatectl set-ntp true

# 檢查硬碟列表，找到類似 /dev/nvme0n1 或 sata 的東西
lsblk

# 硬碟分割（注意細節）
cfdisk /dev/nvme0n1

現代硬碟分割大致上只要兩個區域：

接下來，操作格式化：

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# 格式化
mkfs.ext4 /dev/nvme0n1p2 # Root Partition
mkfs.fat -F 32 /dev/nvme0n1p1 # EFI Partition

# 掛載
mount /dev/nvme0n1p2 /mnt # Root Partition
mount --mkdir /dev/nvme0n1p1 /mnt/boot # EFI Partition

把東西塞進去（安裝）：

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pacstrap -K /mnt base linux linux-firmware base-devel vim git networkmanager
# base           基本工具 (ls, cp, pacman 等等)
# linux          Linux 核心
# linux-firmware Linux 韌體包
# base-devel     開發工具（gcc, make 等等）
# vim            編輯器（可以換成 vi, nano 等等）
# git            版本控制器
# networkmanager 開機自動處理網路的軟體

設定開機掛載硬碟（配置 UUID, Universally unique identifier）：

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genfstab -U /mnt >> /mnt/etc/fstab # 配置
cat /mnt/etc/fstab # 檢查

至於 /mnt/etc/fstab 裡面應該長這樣：

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# /dev/nvme0n1p2
UUID=a1b2c3d4...   /           ext4    rw,relatime    0 1
# /dev/nvme0n1p1
UUID=E1F2-G3H4     /boot       vfat    rw,relatime... 0 2

目前狀態：開機能找到硬碟，但「無法啟動系統」（未處理 GRUB 的 EFI 檔案）

用指令進入 Arch 中：

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arch-chroot /mnt

現在開始，我們就已經是在用 Arch 系統了。

然後進行一系列基本處理：

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# 設定 Root 密碼
passwd

# 設定電腦名稱
echo XXXX > /etc/hostname

# 設定時區（by symnolic link）
ln -sf /usr/share/zoneinfo/Asia/Singapore /etc/localtime

# 把軟體時鐘寫入硬體時鐘
hwclock --systohc

# 設定語系（或是 vim /etc/locale.gen 把 en_US.UTF-8 UTF-8 註解取消）
echo "en_US.UTF-8 UTF-8" >> /etc/locale.gen

# 產生語系檔案
locale-gen

# 設定主系統語言
echo "LANG=en_US.UTF-8" > /etc/locale.conf

創一個預設 sudo 使用者（通常不用 Root 活動）：

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# 安裝 sudo
pacman -S sudo

# 建立使用者（-m 建家目錄、-G 群組）
useradd -m -G wheel <名稱>
# 傳統 BSD 系統中，SUDO 群組叫 wheel (Big Wheel)
# 現代 Debian 系統，SUDO 群組叫 sudo

# 設定密碼
passwd <名稱>

# 開放 wheel 權限
visudo # 或 EDITOR=vim visudo（用指定編輯器）

接下來處理 GRUB 開機引導程式：

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# 安裝開機微碼（CPU 指令的補丁）
pacman -S intel-ucode
# 或 AMD 用 pacman -S amd-ucode

# 安裝工具
pacman -S grub efibootmgr
# grub：開機管理工具
# efibootmgr：負責改主機板上的 NVRAM

# 把 ESP 寫入 NVRAM 中（需要 efibootmgr）
grub-install --target=x86_64-efi --efi-directory=/boot --bootloader-id=GRUB

# 產生開機選單
grub-mkconfig -o /boot/grub/grub.cfg

所有配置都已經完成，現在可以重新啟動（記得最後一步要拔掉 USB）：

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exit           # 離開系統，回到 USB 開機碟
umount -R /mnt # 安全解掛載
reboot         # 記得拔掉 USB

3 客製化

接下來就比較客製化的內容了，不太影響系統穩定度，只影響好不好用。

3.1 更新 Pacman 庫

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pacman -Syyu

3.2 安裝顯卡驅動

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# 安裝 Nvidia 顯卡
sudo pacman -S nvidia nvidia-utils nvidia-settings lib32-nvidia-utils
# nvidia             核心驅動
# nvidia-utils       核心工具（e.g. nvidia-smi 等等）
# nvidia-settings    圖形化設定工具
# lib32-nvidia-utils 相依性配合工具（如果要玩 Steam 則必要）
 
# 修改 GRUB 檔案
# 加入 nvidia-drm.modeset=1 到 GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT
# 例如：GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="loglevel=3 quiet nvidia-drm.modeset=1"
vim /etc/default/grub

# 修改早期模組
# 加入 nvidia 到 MODULES 中
# 例如：MODULES=(nvidia nvidia_modeset nvidia_uvm nvidia_drm)
vim /etc/mkinitcpio.conf

sudo grub-mkconfig -o /boot/grub/grub.cfg # 更新 GRUB
sudo mkinitcpio -P # 更新 initramfs

可能遭遇的問題，如果找不到 Nvidia 的話：

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# 直接翻庫表，看看哪些可用
pacman -Sl extra | grep nvidia
# extra hip-runtime-nvidia 7.1.1-1
# extra libnvidia-container 1.18.2-1
# extra libva-nvidia-driver 0.0.15-1
# extra nvidia-cg-toolkit 3.1-8
# extra nvidia-container-toolkit 1.18.2-1
# extra nvidia-open 590.48.01-9
# extra nvidia-open-dkms 590.48.01-2
# extra nvidia-open-lts 1:590.48.01-9
# extra nvidia-prime 1.0-5
# extra nvidia-settings 590.48.01-1
# extra nvidia-utils 590.48.01-2
# extra opencl-nvidia 590.48.01-2

3.3 音效驅動

這個比較簡單：

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# 安裝驅動
sudo pacman -S pipewire pipewire-audio pipewire-alsa pipewire-pulse wireplumber pavucontrol plasma-pa
# pipewire        核心服務
# pipewire-audio  讓 Pipewire 處理所有音訊流程
# pipewire-alsa   相容於舊的 ALSA 介面（底層驅動）
# pipewire-pulse  建立一個偽裝的 PulseAudio 伺服器，讓 Chrome、Discord 等軟體能正常發聲
# wireplumber     負責決定哪個裝置該出聲、調整音量
# plasma-pa       KDE 右下角小圖示

# 設定開機自動啟動
systemctl --user enable --now pipewire.service pipewire-pulse.service wireplumber.service

3.4 中文輸入法

中文輸入法在 Arch 裡面，還有字型的問題。

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# 安裝中文輸入法
sudo pacman -S fcitx5 fcitx5-chewing fcitx5-configtool fcitx5-qt fcitx5-gtk
# fcitx5            包含主程式與 GTK/Qt 的支援模組
# fcitx5-chewing    新酷音輸入法（如果你習慣注音）
# fcitx5-configtool 圖形化設定介面
# fcitx5-qt         處理 Qt 邏輯選字框（因為 KDE 桌面是 Qt）
# fcitx5-gtk        處理 GTK 邏輯選字框（因為 GNOME 桌面是 GTK，如果永遠不用 GTK 軟體的話不必要）

3.5 安裝字型

Arch 什麼都不提供，建議至少思源+文泉譯：

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sudo pacman -S noto-fonts-cjk adobe-source-han-sans-otc-fonts adobe-source-han-serif-otc-fonts
# noto-fonts-cjk                   Google 開源的字體，涵蓋簡、繁、日、韓，相容性最強
# adobe-source-han-sans-otc-fonts  Adobe 版的開源黑體，思源黑體，字形處理非常細膩，適合系統 UI
# adobe-source-han-serif-otc-fonts 思源宋體，適合閱讀長篇文章，字體帶有襯線，很有書卷感

sudo pacman -S wqy-zenhei wqy-microhei
# wqy-zenhei    文泉驛正黑，最經典的代表作
# wqy-microhei  文泉驛微米黑，基於 Google 的 Droid Sans Fallback 修改而來

sudo pacman -S ttf-jetbrains-mono-nerd ttf-cascadia-code-nerd
# ttf-jetbrains-mono-nerd  寫程式字體，字間距與高度經過特別優化
# ttf-cascadia-code-nerd   微軟開發的字體，帶有連字效果（例如 != 會合體成 $\neq$）

sudo pacman -S ttf-inter noto-fonts-emoji
# ttf-inter         現代 UI 字體，很多國外科技公司的網頁預設
# noto-fonts-emoji  解決 Discord 或網頁上 Emoji 變方塊的問題

sudo pacman -S otf-latin-modern
# otf-latin-modern  數學字體，由 LATEX 衍生，這是 Latin Modern 的 OpenType 版本

3.6 安裝 Chrome 與 Chromium

不推薦 Chromium 的原因是不支援自動同步。

由於 Arch 官方沒收錄官方版 Google Chrome，所以最好自己編譯：

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# 下載並編譯
git clone https://aur.archlinux.org/google-chrome.git
cd google-chrome
makepkg -si

關閉 KWallet 密碼管理（導致啟動很慢）：

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# 設定檔加入一行
echo "--password-store=basic" >> ~/.config/chrome-flags.conf

3.7 螢幕截圖設定

  • 設定 Spectacle 讓行為跟 Window 相同使用（ Window+Shift+S 來直接螢幕截圖到 Clipboard）
  • 配置：儲存 + 複製圖片到 Clipboard
  • 然後快捷建：Reassign Meta+Shift+S 到 Capture Rectangular Region 而不是 Launch Spectacle。

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3.8 WebApp 的 D-Bus 延遲問題

所有的 WebApp 啟動的時候，都會去調用 KWallet (KDE) 來想要保存密碼（這是源自於瀏覽器的習慣。）
但是安裝的時候預設是不啟用 Kwallet 的，直接補裝進去就好，我建議就用 KWallet 來保存，其實 Windows 也是這麼做的（只是方法有些不同。）

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# 啟用 Kwallet
sudo pacman -S kwallet kwalletmanager kwallet-pam
# kwallet        預設核心（儲存密碼用）
# kwalletmanager 它的 GUI 管理界面
# kwallet-pam    讓你登入的時候順便解鎖（類似 Windows）

# 打開 GUI 設定，新建一個 wallet
# 名稱必須是 "kdewallet" (如果希望 no pop-up window 的話，kwallet-pam 固定用的名稱)

# 配置 kwallet-pam 加入下面兩行
sudo vim /etc/pam.d/login
# auth       optional     pam_kwallet5.so
# session    optional     pam_kwallet5.so auto_start

# 如果要停用：加入 --password-store=basic 到指定應用程式（這裡以 vscoduim 為例）
vim ~/.config/codium-flags.conf