1. 说在前面
参考ArchWiki的Installation guide，花了1天多的时间安装好了Arch Linux。对装系统也有了全新的认识。安装系统就是把可执行文件和配置文件存到外部存储设备，和配置引导方式使得固件可以正确调用引导程序启动操作系统。
因此，操作系统能否正常运行的核心就两点：
- 是否把可执行文件和配置文件正确的放到硬盘上
- 是否正确的引导
现在的计算机都是遵守存储程序原理，操作系统的运行也就是从硬盘中拿存储的程序，按照既定的程序和配置文件运行。因此，如果想影响一个操作系统，改变硬盘中的文件内容即可。
另外辨析几个概念：
BISO和UEFI都是固件的规范（接口），MBR和GPT都是分区表和分区方案。但是UEFI和GPT更新一些，用来继承前者。
2. 把系统存到外部存储设备
为了能通过Live Environment来安装相应的内容到硬盘，首先要对硬盘进行分区、格式化、挂载，写入系统软件。
2.1. Partition the disks
分区部分主要参考ArchWiki的Partitioning。关于分区表的选取，分区方案的选取和分区软件的使用，wiki里已经很详细了。下面写些自己认为重要的点。
首先，什么是分区？
Partitioning a block device (e.g. a hard disk) divides the available storage space into sections that can be managed independently.
按我的理解，每一个分区都是一个独立的文件系统（File System 缩 fs），且对应于分区表中的一条记录。这也是为什么当其中一个分区损坏不会对其他分区造成影响。因为他们属于不同的文件系统。文件系统的具体内容在格式化部分讲。
其次，分区表是什么，选哪种？
分区表是用来存储分区方案的，即你对你的硬盘是怎么分区的，分成了几个区，每个区多大，是什么格式等等。主要的分区表有两种，一种是MBR（Master Boot Record），另一种是GPT（GUID Partition Table）。这两种分区表都是出自Intel之手，且GPT是用来继承MBR的。因此只要电脑条件允许，建议选择GPT类型。另外多啰嗦一句，GPT方案是Unified Extensible Firmware Interface 规范的一部分。
然后，分区方案选哪种？
有个概念要分清，分区（比如/dev/sda1）和目录（比如/home）不是一回事，分区是对硬盘的逻辑划分，分区与目录建立联系的地方在挂载部分。本次安装系统时划分了3个分区，其中一个作为EFI system partition（ESP 大小为512M），另外两个用来挂载根目录和home目录。记得指定分区格式分别为EFI System partition，Root partition (x86-64)和/home partition。在GPT方案中，对每个分区指定分区类型后使得他们在分区表中都有一个唯一的GUID。
最后，用哪个分区工具？
本次使用的是fdisk，其他工具也可参考ArchWiki中的Partitioning tools。
2.2. Format the partitions
Once the partitions have been created, each must be formatted with an appropriate file system.
在2.1中解释什么是分区的时候说到，每一个分区都是一个独立的文件系统。同时，每个分区只有经过格式化（指定该分区的文件系统类型，即make file system mkfs）之后才真正成为一个可以存数据的文件系统。
简单说一下什么是文件系统：不同的文件系统的区别大概就像不同管理方式的仓库。虽然存的都是数据，但是组织文件的形式和结构是不一样的。因此，对于一块硬盘，如果无法知道文件系统的类型，是无法解读其中的数据的。
另外，ESP文件系统一般需要FAT32格式，其他根目录和home目录一般需要EXT4格式。
1 | # mkfs = make file system |
2.3. Mount the file systems
挂载比较简单，也是参考2.2中的那篇文章。本次安装采用的是符合UEFI规范的固件（firmware），打算ESP挂载到了/mnt/boot上。挂载部分的具体操作查看ArchWiki的Mount a file system。
2.4. 写入系统文件
可以CD系统中通过
1 | $ pacstrap /mnt base linux linux-firmware |
向/mnt写入所需的系统文件，建议是base，linux和linux-firmware都要安装。
当然你也可以通过arch-chroot /mnt到/mnt目录下使用pacman -S分别安装刚刚提到的3个包。
3. 部署系统
部署系统的目的为：设置正确的引导方式，使系统能正常启动和做一些必要的基础配置，比如网络。
额外插一步，通过genfstab（generate file system table）将分区表写入到硬盘当中，以便于程序启动的时候systemd会从fstab中读取分区信息自动挂载。
One can use genfstab to generate fstab entries for mounted partitions given a filesystem root.
3.1. Boot process
这里只说从启动固件到发射内核部分，更详细的内容看Arch boot process。
机器通电后，固件就会启动，这里的固件是UEFI类型的。做完一系列的自检后就会通过NVRAM中存的boot entries（或许是.efi文件地址？）来找到ESP分区下的.efi文件，启动bootloader（本文为GRUB）。如果启动项（boot entry）是一块硬盘，那么固件会直接到fallback boot path esp\EFI\BOOT\BOOTX64.EFI中去找。如果只有1个启动项，建议就放在esp\EFI\BOOT\BOOTX64.EFI路径下。如果找不到就启动UEFI shell等待用户指定再启动。
lanch firmware(UEFI) —> lanch bootloader(GRUB) —> lanuch kernal & initial RAM disk
3.2. 安装GRUB
具体过程补赘述，可以看GRUB。
要补充的就以下几点：
- GRUB安装时会往NVRAM中写记录（entry）。
- /boot/grub目录是GRUB自己的主要目录，一些配置文件什么的都在这里面。生成的esp/EFI路径下的各个的.efi文件是为了给UEFI启动GRUB用的。
- 别忘了配置文件&_&
3.3. Initramfs
这部分不懂，比着葫芦画瓢。
3.4. Network configuration
只需安装1个Network managers即可，本次选择的是带GUI的NetworkManage，安装完成后记得用systemctl设置开机自启。详细的步骤可以看这里。
4. 说在后面
本次安装在VirtualBox中，VirtualBox自身有些问题，我猜测是无法将boot entry写入NVRAM中，还没来得及验证。需要做些设置，具体看这里，此外也可以设置fallback boot path，上文已经提到了。另外一个参考资料：How To: VirtualBox EFI Arch Linux。