新手入门：Arch Linux ARM环境搭建与介绍

拥抱自由与掌控：在你的小板子上运行Arch Linux ARM

欢迎来到Arch Linux ARM（简称ALARM）的世界！如果你对Linux充满好奇，渴望深入了解操作系统的底层，或者想在你的树莓派、Orange Pi或其他ARM架构的单板计算机（SBC）上搭建一个高度定制、轻量且始终保持最新的系统，那么ALARM绝对是一个值得探索的选择。

不同于许多为特定硬件预装了大量软件的发行版，Arch Linux及其ARM分支秉承“KISS”（Keep It Simple, Stupid）原则，提供一个最小化的基础系统，让用户从头开始构建他们想要的 환경。这或许意味着陡峭的学习曲线，但同时也带来了无与伦比的灵活性和对系统的完全掌控。

本篇文章旨在为完全没有ALARM经验的新手提供一个详尽的入门指南，从了解ALARM是什么、为什么选择它，到一步一步完成环境搭建和基础配置。准备好你的小板子和SD卡，让我们一起开启这段探索之旅吧！

第一部分：什么是Arch Linux ARM？为何选择它？

1. 什么是Arch Linux ARM (ALARM)？

Arch Linux ARM是Arch Linux项目的一个独立分支，专门为ARM架构处理器设计和优化。Arch Linux本身以其滚动发布模式、pacman包管理器、简洁性、用户中心以及强大的社区支持而闻名。ALARM将这些核心理念带到了ARM平台。

滚动发布 (Rolling Release): ALARM不定期发布新版本，而是通过持续的更新来保持系统及其软件的最新状态。这意味着安装一次后，你只需要定期运行更新命令，就能拥有最新的软件和系统补丁，无需进行大版本升级。
Pacman包管理器: 这是Arch Linux/ALARM的核心。pacman是一个强大、快速且易用的包管理器，用于安装、升级、配置和移除软件包。
简洁与最小化: ALARM提供的基础镜像通常只包含最核心的组件，没有预装桌面环境、大量服务或不常用的工具。这使得系统极其轻量，资源占用低，并且你可以根据自己的需求精确地安装所需软件。
用户中心: Arch Linux鼓励用户理解和配置自己的系统。虽然这需要更多的手动操作，但也让你更深入地了解Linux的工作原理。

2. 为什么选择Arch Linux ARM？

对于初学者来说，选择ALARM可能看起来有些“自虐”，毕竟有许多更易用的、预配置好的ARM Linux发行版（如Raspbian/Raspberry Pi OS）。但选择ALARM有其独特的价值：

学习与理解系统: 从零开始构建系统的过程，能让你对Linux的启动流程、文件系统结构、服务管理（systemd）、网络配置、用户和权限等核心概念有更深刻的理解。这是一个极好的学习机会。
极致的定制性: 你可以完全按照自己的需求定制系统，只安装必需的软件。这对于资源有限的ARM板子来说非常有益，可以最大限度地利用硬件性能。
软件新鲜度: 由于是滚动发布，ALARM通常能提供比许多其他发行版更新的软件包。这对于需要最新特性或驱动的用户来说非常重要。
社区支持: Arch Linux和ALARM拥有活跃且知识丰富的社区。遇到问题时，官方Wiki（尤其Arch Wiki，很多内容对ALARM也适用）和社区论坛是强大的资源库。
性能: 最小化的系统和针对ARM优化的软件包，使得ALARM在某些应用场景下可能比其他发行版表现更好。

总而言之，选择ALARM意味着选择了一条更具挑战性、但回报也更丰厚的道路。你将不仅仅是使用一个系统，而是构建和管理一个系统。对于渴望深入理解Linux并享受DIY乐趣的初学者，ALARM是一个极好的平台。

第二部分：准备工作——开始前的必需品

在正式开始安装之前，你需要准备好一些硬件和软件。

1. 硬件准备

兼容的ARM单板计算机 (SBC): 这是核心。检查Arch Linux ARM官网（archlinuxarm.org）是否支持你的板子型号。最流行、支持最好的板子之一是树莓派 (Raspberry Pi)，特别是Raspberry Pi 3和4。本指南将主要以树莓派为例，但过程对大多数支持的板子都类似。
高质量的MicroSD卡: 系统的根文件系统将安装在SD卡上。推荐使用Class 10或更高速度的SD卡，容量至少8GB，推荐16GB或更大，以备将来安装更多软件。SD卡的质量对系统性能和稳定性影响很大。
SD卡读卡器: 用于将ALARM镜像写入SD卡。
电源适配器: 为你的ARM板子提供稳定电源。确保电源适配器规格（电压、电流）符合板子要求，特别是对于树莓派4等功耗较高的型号，一个足电流（如5V 3A）的电源至关重要。
网线 (可选，推荐): 用于连接板子到路由器进行网络访问。虽然有些板子支持Wi-Fi，但有线连接在初始设置阶段更稳定可靠。
HDMI线和显示器 (可选): 如果你的板子支持视频输出，可以在初期连接显示器，直接在板子上操作。但本指南将主要采用SSH远程连接的方式，这是更常见、更便捷的方式。
键盘 (可选): 如果连接了显示器，就需要键盘进行输入。

2. 软件准备

一个用于写入镜像的工具:
- 在Linux或macOS上，可以使用内置的 dd 命令。
- 在Windows、Linux或macOS上，推荐使用图形化工具，如 Balena Etcher。它跨平台且操作简单，能有效避免误操作。
一个SSH客户端: 用于从另一台电脑远程连接到你的ARM板子。
- 在Linux或macOS上，终端中内置了 ssh 命令。
- 在Windows上，可以使用PuTTY、Xshell、或者在较新版本的Windows 10/11中，可以直接在PowerShell或命令提示符中使用内置的 ssh 命令。
下载Arch Linux ARM镜像: 访问Arch Linux ARM官网（archlinuxarm.org），根据你的ARM板子型号下载对应的镜像文件。通常你需要找到对应CPU架构（如aarch64代表64位ARM，armv7h代表32位硬浮点ARMv7）和具体板子（如Raspberry Pi 4）。下载的文件通常是一个压缩包（如 .tar.gz 或 .img.xz）。

3. 基础知识准备 (非强制，但有帮助)

基本的Linux命令行操作: 了解如何使用 cd, ls, pwd, cp, mv, rm, mkdir 等基本命令。
文本编辑器基础: 了解如何在命令行下使用简单的文本编辑器，如 nano 或 vim（虽然 nano 对新手更友好）。安装完成后你需要编辑一些配置文件。

第三部分：安装过程——将ALARM写入SD卡并启动

这是最关键的一步。我们将下载的ALARM镜像写入SD卡，然后用它来启动你的ARM板子。

1. 下载ALARM镜像

前往 Arch Linux ARM 官网 (archlinuxarm.org)，找到你的板子型号对应的镜像。例如，如果你使用树莓派4，你需要找到 Broadcom -> Raspberry Pi 4，然后选择适合你的系统（通常是 aarch64 如果你想要64位系统）。下载链接通常指向一个 .tar.gz 或 .img.xz 文件。如果下载的是 .tar.gz，通常是用于更高级的安装方式（如手动分区和解压），对于新手，推荐寻找 .img.xz 格式的磁盘镜像文件，这可以直接写入SD卡。

假设你下载的文件是 ArchLinuxARM-rpi-4-aarch64-latest.tar.gz。你需要先解压它。

“`bash

在Linux/macOS终端中

tar -xvzf ArchLinuxARM-rpi-4-aarch64-latest.tar.gz
“`

解压后，你会得到一个 .img 文件（例如 ArchLinuxARM-rpi-4-aarch64-latest.img）和一个 boot 目录。我们需要写入的是 .img 文件。

注意： 某些板子的镜像可能直接提供 .img.xz 格式，这种情况下可以直接写入，写入工具会自动解压。例如 ArchLinuxARM-rpi-4-aarch64-latest.img.xz。

2. 识别SD卡设备名

这是一个非常关键且容易出错的步骤！请务必小心确认，错误的设备名会导致你的电脑硬盘数据丢失！

在Linux上: 插入SD卡读卡器和SD卡。打开终端，运行命令 lsblk。查看输出，找到对应SD卡的设备名。通常它会显示大小与你的SD卡容量相符，并且可能显示多个分区（如 /dev/sdX1, /dev/sdX2 或 /dev/mmcblk0p1, /dev/mmcblk0p2）。我们需要的是整个设备的名称，不带分区号，例如 /dev/sdX 或 /dev/mmcblk0。如果你的电脑只有一块硬盘，通常内置硬盘是 /dev/sda，SD卡可能是 /dev/sdb。再次强调，务必确认！
在macOS上: 插入SD卡。打开终端，运行命令 diskutil list。找到对应SD卡的标识符（如 /dev/disk2）。同样是整个设备的标识符。
在Windows上: 使用磁盘管理工具（在搜索框输入“磁盘管理”或“Disk Management”）。找到你的SD卡对应的磁盘号（如“磁盘 1”）。或者使用Balena Etcher，它会列出可用的驱动器，通常能帮你识别。

重要警告：在下一步写入镜像时，如果使用了错误的设备名（例如写到了你的硬盘上），你的电脑上的所有数据都将丢失！请再三确认！

3. 将ALARM镜像写入SD卡

有两种主要方法：

方法 A: 使用 Balena Etcher (推荐给新手，跨平台)

下载并安装 Balena Etcher (balena.io/etcher/)。
运行 Etcher。
点击 “Flash from file”，选择你下载并解压后的 .img 文件（或直接是 .img.xz 文件）。
点击 “Select target”，选择你识别出的SD卡设备。再次检查，确保选择了正确的设备！
点击 “Flash!”。Etcher 会自动写入镜像并进行验证。等待过程完成。

方法 B: 使用 dd 命令 (Linux/macOS)

这种方法更快，但风险更高，因为没有图形界面确认，一旦命令写错设备名就会立即擦除硬盘。

首先，务必卸载（unmount）SD卡上的所有分区。虽然 dd 会覆盖，但在写入前先卸载是好习惯。
在Linux上：umount /dev/sdX* 或 umount /dev/mmcblk0p* (替换 /dev/sdX 或 /dev/mmcblk0 为你的SD卡设备名)
在macOS上：diskutil unmountDisk /dev/diskX (替换 /dev/diskX 为你的SD卡设备名)

然后，执行写入命令：

“`bash

在Linux上

sudo dd bs=4M if=/path/to/your/ArchLinuxARM-image-file.img of=/dev/sdX status=progress

替换 /path/to/your/ArchLinuxARM-image-file.img 为你下载的.img文件路径

替换 /dev/sdX 为你的SD卡设备名 (例如 /dev/sdb 或 /dev/mmcblk0)

status=progress 会显示进度 (并非所有dd版本支持)

在macOS上

sudo dd bs=4m if=/path/to/your/ArchLinuxARM-image-file.img of=/dev/rdiskX status=progress

注意 macOS 上使用 /dev/rdiskX 会比 /dev/diskX 更快

替换 /path/to/your/ArchLinuxARM-image-file.img 和 /dev/rdiskX 为相应路径和设备名

“`

bs=4M (或 bs=4m 在macOS): 设置块大小为4兆字节，这通常能提高写入速度。
if=...: 输入文件，即你的ALARM镜像文件。
of=...: 输出文件，即你的SD卡设备。这是最危险的部分，再次确认设备名！
status=progress: 显示写入进度。

dd 命令执行期间不会有任何输出，直到完成或出错。如果加上 status=progress 就能看到进度。等待命令执行完毕，终端返回提示符。

写入完成后，安全地弹出/卸载SD卡（在操作系统文件管理器中右键选择弹出，或在命令行使用 sync 命令确保所有数据都已写入磁盘，然后移除设备）。

4. 首次启动

将写入好ALARM镜像的SD卡插入你的ARM板子。
连接网线（如果使用有线连接）。
连接电源。板子应该会开始启动。
如果你的板子有指示灯，它们可能会闪烁。树莓派通常会显示启动活动。

ALARM启动过程需要一些时间，特别是第一次启动时可能会扩展文件系统。请耐心等待几分钟。

第四部分：初始登录与基础配置

ALARM启动后，你需要在另一台电脑上通过SSH连接到它，进行基础配置。

1. 找到板子的IP地址

你的ARM板子通过DHCP从路由器获取IP地址。有几种方法可以找到它：

检查路由器管理界面: 登录你的路由器管理界面，查找连接设备的列表。你会看到一个新设备的IP地址，可能显示为 “alarmpi” (如果是在树莓派上) 或其他类似名称。
使用网络扫描工具: 在你的电脑上使用工具如 nmap (命令行) 或 Fping/Advanced IP Scanner (图形界面) 扫描你的局域网段，查找开放了SSH端口（端口22）的新设备。

2. 通过SSH连接

找到IP地址后，打开SSH客户端。

在Linux/macOS终端:
bash ssh root@<你的板子IP地址>
例如：ssh [email protected]
在Windows的PuTTY/Xshell: 打开客户端，输入板子的IP地址，端口22，连接类型选择SSH。

第一次连接时，SSH客户端会提示你确认远程主机的指纹。确认是第一次连接并且IP地址正确后，输入 yes 或 y。

3. 默认登录凭据

ALARM基础镜像的默认登录用户名和密码是：

用户名: root
密码: root

输入用户名 root，回车，然后输入密码 root，回车。你应该会看到ALARM的欢迎信息和root用户的命令行提示符（通常是 #）。

4. 强制修改root密码 (安全第一！)

这是你在新系统上应该做的第一件事。 默认密码极不安全。

bash passwd

系统会提示你输入新密码两次。输入一个强密码，并且务必牢记。

5. 更新系统

Arch Linux是滚动发布的，所以安装后的第一件事通常是同步软件仓库并升级所有包到最新版本。

bash pacman -Syu

pacman: ALARM的包管理器。
-S: 同步（Sync）软件包。
-y: 下载新的软件包列表（同步软件仓库）。
-u: 升级（Upgrade）所有已安装的软件包。

pacman会列出需要安装或升级的软件包及其依赖关系，并提示你确认。输入 Y 并回车继续。这个过程可能需要一些时间，取决于你的网络速度和需要更新的包的数量。

6. 创建新用户并赋予sudo权限

使用root用户进行日常操作是非常危险的。你应该创建一个普通用户，并使用 sudo 在需要时执行特权命令。

创建新用户：
bash useradd -m -G wheel your_username
- useradd: 创建新用户的命令。
- -m: 创建用户的主目录（在 /home 下）。
- -G wheel: 将用户添加到 wheel 用户组。这个组通常被配置为允许使用 sudo。
- your_username: 替换为你想要创建的用户名（例如 alarm 或你的名字）。
为新用户设置密码：
bash passwd your_username
输入并确认新用户的密码。
配置sudo：
你需要编辑 sudoers 文件来允许 wheel 组的用户使用 sudo。出于安全考虑，推荐使用 visudo 命令编辑，它会检查语法错误。

bash EDITOR=nano visudo
（这里设置 EDITOR=nano 是为了使用更简单的 nano 编辑器。如果你熟悉 vim，可以省略 EDITOR=nano。）

在打开的文件中，找到类似下面这行（通常在注释中）：
“`

%wheel ALL=(ALL) ALL

取消这行前面的 `#` 注释符号：
%wheel ALL=(ALL) ALL
`` *这行意味着wheel组的所有用户（%wheel）可以在任何主机（第一个ALL）以任何用户身份（第二个(ALL)）执行任何命令（第三个ALL`）。*

按下 Ctrl+X 退出 nano，提示是否保存修改时输入 Y，然后按回车确认文件名。

7. 设置时区

设置正确的时区对于日志记录和计划任务非常重要。

列出可用时区：
bash timedatectl list-timezones
你会看到一个很长的列表。找到你所在地区对应的时区，例如 Asia/Shanghai 或 Asia/Tokyo。
设置时区：
bash timedatectl set-timezone Asia/Shanghai
将 Asia/Shanghai 替换为你找到的时区。
验证设置：
bash timedatectl status
检查输出中的 “Time zone” 是否正确。

8. 设置主机名

主机名是你的板子在网络上的名称。

编辑主机名文件：
bash nano /etc/hostname
删除文件中的内容，输入你想要的主机名（例如 my-alarm-pi），保存并退出 nano。
编辑 hosts 文件 (可选，但推荐):
bash nano /etc/hosts
找到类似下面这行：
127.0.0.1 localhost
在下面添加一行，将 127.0.1.1 映射到你的主机名：
127.0.0.1 localhost 127.0.1.1 my-alarm-pi
将 my-alarm-pi 替换为你设置的主机名。保存并退出。

9. 启用SSH服务 (如果需要)

在某些ALARM镜像上，sshd（SSH服务器）可能默认是开启的，否则你需要手动启用它，以便下次启动时自动运行。

检查服务状态：
bash systemctl status sshd
如果显示 active (running)，说明已经在运行。如果不是，或者想确保开机启动，执行下一步。
启用并启动sshd服务：
bash systemctl enable sshd systemctl start sshd

10. 重启系统并以新用户登录

至此，基础配置已完成。重启系统以应用所有更改（特别是主机名和用户组）。

bash reboot

系统会断开你的SSH连接。等待一两分钟，然后使用你创建的新用户和新用户密码通过SSH重新连接。

bash ssh your_username@<你的板子IP地址>

登录后，尝试运行一个需要特权命令（例如 ls /root）来测试 sudo 是否工作：

bash sudo ls /root
输入你的新用户密码。如果能看到 /root 目录下的文件列表（或者权限拒绝的提示，这取决于文件权限，但重点是 sudo 命令本身能执行），说明 sudo 配置成功。

恭喜你！你已经成功搭建并完成了Arch Linux ARM的基本环境配置！

第五部分：Arch Linux包管理基础——Pacman

现在你已经有了一个运行中的ALARM系统，是时候了解它的核心工具——pacman包管理器了。

1. pacman基本命令

同步软件仓库并检查更新：
bash sudo pacman -Syu
这是最常用的命令，用于获取最新的软件包信息 (-y) 并检查系统中已安装软件包是否有更新 (-u)。如果存在更新，它会提示你是否安装。
安装软件包：
bash sudo pacman -S package_name
例如，安装文本编辑器 nano: sudo pacman -S nano。你可以同时安装多个包：sudo pacman -S package1 package2 ...
搜索软件包：
bash pacman -Ss search_term
搜索包含 search_term 的软件包名称和描述。例如：pacman -Ss editor 会列出所有描述或名称中包含 “editor” 的包。
查看已安装软件包信息：
bash pacman -Qi package_name
显示特定软件包的详细信息（版本、描述、依赖等）。
列出所有已安装软件包：
bash pacman -Q
列出所有通过pacman安装的软件包。
列出所有“明确安装”的软件包：
bash pacman -Qe
这些是你手动通过 -S 命令安装的包，而不是作为其他包的依赖自动安装的。
卸载软件包：
bash sudo pacman -R package_name
移除指定的软件包。

bash sudo pacman -Rs package_name
移除指定的软件包及其不再被其他软件包需要的依赖。这是更常用的卸载方式。
清理缓存：
pacman下载的软件包文件会保存在 /var/cache/pacman/pkg/ 中。长时间不清理会占用大量空间。
bash sudo pacman -Sc
清理未安装软件包的缓存。
bash sudo pacman -Scc
清理所有软件包缓存（包括当前已安装版本的缓存），会释放更多空间，但如果需要降级或重新安装旧版本会比较麻烦。

2. 关于AUR (Arch User Repository)

你可能在Arch Linux的资料中听说过AUR。AUR是用户贡献的软件包构建脚本集合，可以让你安装官方仓库中没有的软件。然而，对于新手来说，尤其是在ARM平台上，AUR可能会带来额外的复杂性和潜在问题。建议初学者先专注于使用官方ALARM仓库中的软件包。 当你对系统和pacman非常熟悉后，再考虑探索AUR。

第六部分：常见问题与故障排除

无法通过SSH连接:
- 检查板子是否已启动并连接到网络。
- 确认IP地址是否正确。
- 检查板子和电脑是否在同一个局域网。
- 确认SSH服务（sshd）是否正在运行。
- 尝试用网线连接而不是Wi-Fi（如果可能）。
- 检查防火墙设置（虽然ALARM基础安装默认没有启用防火墙）。
登录时提示密码错误:
- 区分root用户和普通用户。默认root密码是 root，但你修改后就是新密码。新用户的密码是你创建时设置的。
- 检查键盘布局是否正确（虽然在SSH命令行通常是标准布局）。
系统启动失败/灯不亮:
- 检查电源适配器是否符合要求且连接牢固。
- SD卡是否正确插入。
- SD卡镜像是否正确写入且写入过程没有错误。尝试用Etcher重新写入一次。
- SD卡本身是否有问题。尝试换一张SD卡。
- 检查板子型号是否与下载的ALARM镜像匹配。
pacman更新失败:
- 检查网络连接是否正常。
- 尝试更换软件源（mirrorlist）。编辑 /etc/pacman.d/mirrorlist 文件，将更快的源移动到文件顶部。ALARM的源列表与标准Arch Linux不同，需要使用ALARM提供的源。
系统磁盘空间不足:
- 使用 df -h 查看磁盘空间使用情况。
- 清理pacman缓存 (pacman -Scc)。
- 查找并删除不需要的文件或软件。
忘记密码:
- 如果你忘记了普通用户密码但还记得root密码，可以以root身份登录（如果SSH允许root登录），然后使用 passwd your_username 重置用户密码。
- 如果你忘记了root密码，则需要将SD卡取出，连接到另一台Linux电脑上，挂载其根分区，然后重置root密码（这是一个更高级的操作，通常需要编辑 /etc/shadow 文件，或者通过启动进入单用户模式）。

第七部分：更进一步——安装桌面环境和服务

有了基础的ALARM系统后，你可以开始根据自己的需求进行定制。

安装桌面环境 (GUI): 如果你想在板子上连接显示器并使用图形界面，可以安装Xorg和桌面环境。ALARM官方仓库提供了多种选择，如：
- LXQt (轻量级)
- XFCE (中等重量级，功能较全)
- MATE (GNOME 2分支，资源占用适中)
- KDE Plasma (功能强大，资源占用较高)
- GNOME (功能强大，资源占用较高)
  安装Xorg和桌面环境的步骤通常包括：
- sudo pacman -S xorg (安装X服务器)
- sudo pacman -S desktop_environment_package_group (例如 sudo pacman -S xfce4 xfce4-goodies)
- 安装显示管理器（如 lightdm, sddm, gdm 等）：sudo pacman -S display_manager_package
- 启用显示管理器服务：sudo systemctl enable display_manager_service (例如 sudo systemctl enable lightdm)
- 重启板子。
安装常见服务:
- Web服务器: sudo pacman -S nginx 或 sudo pacman -S apache
- 文件共享: sudo pacman -S samba (Windows文件共享) 或 sudo pacman -S nfs-utils (Linux文件共享)
- Docker: sudo pacman -S docker (然后在你创建的用户组中添加docker组 sudo gpasswd -a your_username docker，并启用docker服务 sudo systemctl enable docker --now)
- 数据库: sudo pacman -S mariadb 或 sudo pacman -S postgresql
探索更多软件: 使用 pacman -Ss search_term 搜索你需要的软件，然后使用 pacman -S package_name 安装。
查阅Arch Wiki: Arch Linux Wiki (wiki.archlinux.org) 是一个极其宝贵的资源，虽然部分内容可能与ALARM的ARM架构有细微差异，但大多数核心概念、配置方法和软件安装指南都是通用的。遇到问题或想了解某个软件的配置，优先查阅Wiki。

第八部分：总结与展望

恭喜你走完了Arch Linux ARM的入门之路！从零开始搭建一个系统，虽然过程有些繁琐，但你现在应该对你的ARM板子上的Linux系统有了更深入的了解。你掌握了ALARM的基本概念、安装方法、初始配置流程，以及最重要的——pacman包管理器的使用。

ALARM是一个强大且灵活的平台，适合用于各种项目：构建媒体中心、搭建小型服务器、运行自动化任务、学习Linux系统管理，甚至是作为轻量级桌面使用。由于你拥有对系统的完全控制，你可以根据需求自由地安装和配置软件。

记住，Linux的学习是一个持续的过程。ALARM为你提供了一个优秀的实践平台。不要害怕尝试、犯错和解决问题。利用Arch Wiki和社区资源，你的ALARM之旅会越来越顺畅和有趣。

现在，发挥你的创意，开始在你的Arch Linux ARM板子上构建属于你自己的个性化环境吧！祝你在ALARM的世界里探索愉快！