Voorbereidingen

Voor de installatie van Arch Linux heb ik een USB-stick gebruikt, die ik vooraf had ingericht met behulp van Ventoy. Ventoy is een handig programma dat het mogelijk maakt om meerdere installatiebestanden, zoals ISO's, op één USB-stick te zetten en vanaf deze USB-stick op te starten. Dit maakt het proces van het installeren van verschillende besturingssystemen of distributies eenvoudiger en efficiënter.

Met Ventoy hoef je geen aparte USB-sticks te gebruiken voor elke ISO; je kunt eenvoudig de gewenste ISO-bestanden naar de USB-stick kopiëren en vervolgens vanaf de USB-stick opstarten. Dit bespaart tijd en moeite, vooral als je regelmatig verschillende systemen test of installeert.

Naast het ISO-bestand voor de installatie van Arch Linux, had ik ook een ISO-bestand voor de GParted Live CD toegevoegd aan de USB-stick. Met GParted Live heb ik de NVMe SSD en de harddisk "gewist" door de partities te verwijderen.

Opstarten

Wanneer je de laptop aanzet, kun je met de toetsen ESC of F9 in het opstartmenu komen. In dit menu kun je de USB-stick selecteren als UEFI-opstartbron.

Tijdens het opstarten van Arch Linux liep ik direct tegen een probleem aan: het opstartproces bleef steken. Door de parameter acpi=off toe te voegen aan de opstartopties, kon ik de installatie toch starten.

Ook na de installatie ondervond ik opstartproblemen. Deze zijn inmiddels opgelost door extra drivers te laden tijdens het opstarten en door specifieke kernelparameters toe te voegen. Voor mijn HP ZBook waren de volgende parameters nodig: pci=nomsi,noaer i8042.nomux=1 i8042.reset intel_idle.max_cstate=1 idle=nomwait pcie_aspm=performance.

Netwerkverbinding

Omdat ik niet via de tekstconsole verbinding wilde maken met internet door middel van Wi-Fi, heb ik de laptop aangesloten op het netwerk met een netwerkkabel. Na het opstarten heb ik gecontroleerd of er verbinding was door een ping-test uit te voeren ping archlinux.org. Vervolgens heb ik de tijd gesynchroniseerd met timedatectl set-ntp true.

Partitionering SSD

Met ls /dev/nvme* controleerde ik de NVMe-apparaten. Ik zag dat het om /dev/nvme0n1 ging. Hier staat /dev voor device en nvme voor NVMe-controller. De 0 geeft aan dat het om de eerste controller gaat en n1 betekent dat het om de eerste NVMe-SSD gaat.

Met het commando fdisk -l kunnen de opslagapparaten ook gevonden worden. Let op de uitvoer. Voor mijn harddisk ziet dat er als volgt uit.

# fdisk -l
Disk **/dev/sda**: 931,51 GiB, 1000204886016 bytes, 1953525168 sectors
Disk model: **APPLE HDD HTS541**
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 4096 bytes
I/O size (minimum/optimal): 4096 bytes / 4096 bytes
Disklabel type: dos
Disk identifier: 0x1ccaa1d9

Het verschil zit in de apparaatnaam (device name). Voor veel SATA apparatuur is de benaming /dev/sd?. Bij NVMe SSD's is het zoiets als/dev/nvme?n?. De werking is verder gelijk, maar de opmaak van de benaming wijkt van elkaar af.

Met fdisk heb ik een 1 GB EFI-partitie gemaakt van het type EFI System. Deze partitie mag kleiner zijn; 512 MB is een prima omvang. Vervolgens heb ik een primaire partitie gemaakt voor de rest van de SSD, van het type Linux Filesystem. Je zou ook cfdisk kunnen gebruiken.

Vervolgens heb ik de Linux-partitie versleuteld met: cryptsetup luksFormat /dev/nvme0n1p2. Het is cruciaal om het encryptiewachtwoord goed te onthouden (of te noteren). Verlies of vergeten van dit wachtwoord betekent dat je geen toegang meer hebt tot de gegevens!

Om naar de versleutelde partitie te kunnen schrijven, heb ik de partitie geopend met: cryptsetup open /dev/nvme0n1p2 cryptroot.

Voordat ik verder ging, zorgde ik ervoor dat de EFI-partitie en de versleutelde Linux-partitie waren voorzien van een bestandssysteem:

• EFI-partitie: mkfs.fat -F32 /dev/nvme0n1p1
• Primaire partitie: mkfs.ext4 /dev/mapper/cryptroot

Om de installatie voort te zetten, heb ik de bestandssystemen gekoppeld (het zogenaamde mounten):

• mount /dev/mapper/cryptroot /mnt
• mkdir /mnt/boot
• mount /dev/nvme0n1p1 /mnt/boot

Hierdoor wordt het bestandssysteem van de EFI-partitie gekoppeld aan de directory mnt/boot op de net gemaakte ext4-partitie.

Arch Linux-basispakket

Nu de partities toegankelijk zijn, kan het Arch Linux-basispakket geïnstalleerd worden. Hiervoor kan pacstrap gebruikt worden: pacstrap /mnt base linux linux-firmware

Bestandssysteemtabel

Vervolgens heb ik fstab gegenereerd. Dit bestand geeft het systeem informatie over de beschikbare bestandssystemen en hoe deze gekoppeld (gemount) moeten worden tijdens het opstarten. De volgende opdracht genereert het fstab-bestand op basis van de huidige partities en voegt deze toe aan de installatie op de NVMe SSD:
genfstab -U /mnt >> /mnt/etc/fstab

Locatie nieuwe installatie

Aangezien we tot dit punt op de USB-stick hebben gewerkt en de installatie op de SSD (NVMe) van de laptop willen installeren, moeten we overschakelen naar de nieuwe locatie. Dit doen we door middel van arch-chroot, dat de root-directory van de nieuwe installatie op toegankelijk maakt als het actieve bestandssysteem: arch-chroot /mnt.

Systeemvariabelen

Vervolgens is het nodig diverse systeemvariabelen op te geven, zoals de tijdzone, regio (locale) en de computernaam.

Opmerking: voor het bewerken van tekstbestanden kun je meestal vi gebruiken, maar het is wellicht praktischer om nano te kiezen. Met het commando pacman -S nano kun je de nano tekstverwerker installeren, zodat met het commando nano gevolgd door het pad en de bestandsnaam het bestand geopend wordt.

Tijdzone:
Stel de tijdzone in en sync de hardware klok:

• ln -sf /usr/share/zoneinfo/Europe/Amsterdam /etc/localtime
  Opmerking: je kunt door /usr/share/zoneinfo navigeren om he geweneste gebied en plaats te vinden.
• hwclock --systohc

Regio:
Stel de locale in:

• Open /etc/locale.gen en decommentarieer en_US.UTF-8 UTF-8
• Genereer locale: locale-gen
• Stel de LANG variabel in: echo "LANG=en_US.UTF-8" > /etc/locale.conf

Computernaam:
Stel de computernaam in:

• echo "myhostname" > /etc/hostname
  Toelichting: vul voor myhostname de naam van de computer in.

Hosts-tabel:

• Pas /etc/hosts aan, zodat de inhoud er als volgt uit ziet. Vul bij myhostname.localdomain myhostname voor myhostname de computernaam in en vul in plaats van localdomain het gewenste domein in, zoals bijvoorbeeld thuis.inet.

  127.0.0.1   localhost
  ::1         localhost
  127.0.1.1   myhostname.localdomain myhostname

Installatie noodzakelijke pakketten

Installeer minimaal de Network Manager. Later kunnen nog meer pakketten geïnstalleerd worden, maar dan moet er wel een netwerkverbinding tot stand zijn gebracht. De Network Manager ondersteunt onder andere het automatisch instellen van netwerkgegevens door middel van DHCP.

pacman -S networkmanager
systemctl enable NetworkManager

Configuratie initramfs

Open /etc/mkinitcpio.conf en voeg encrypt toe aan de HOOKS-regel voor filesystems: HOOKS=(... encrypt filesystems ...)

Het is belangrijk dat encrypt voor filesystems staat, anders kan er niet met de versleutelde partitie gewerkt worden.

Nu de wijzigingen in mkinitcpio.conf verwerkt zijn, kan het initramfs gegenereerd worden. Dit moet om gewijzigde instellingen door te voeren:
mkinitcpio -P

Bootloader

Installeer en configureer GRUB. GRUB is de bootloader, waarmee het systeem gestart wordt:

pacman -S grub efibootmgr
grub-install --target=x86_64-efi --efi-directory=/boot --bootloader-id=GRUB

Open vervolgens /etc/default/grub en wijzig de GRUB_CMDLINE_LINUX regel om de UUID van de versleutelde partitie toe te voegen:
GRUB_CMDLINE_LINUX="cryptdevice=UUID=$(blkid -s UUID -o value /dev/nvme0n1p2):cryptroot root=/dev/mapper/cryptroot"

Genereer tot slot de GRUB-configuratie:
grub-mkconfig -o /boot/grub/grub.cfg

Wachtwoord root-user instellen

Stel het wachtwoord van de root user in, zodat er met de gebruiker root en het ingesteld wachtwoord op het systeem ingelogd kan worden. Het root-wachtwoord instellen kan door passwd in te voeren.

Afsluiten en herstarten.

Als laatste stap is het nodig om chroot te verlaten, de opslagsystemen af te koppelen en om te herstarten:

exit
umount -R /mnt
reboot

Verwijder tijdens de herstart de USB-stick.

Opstartprocedure

• Na de herstart zou je gevraagd moeten worden om je wachtwoord in te voeren voor de versleutelde partitie. Hierna zou Arch Linux moeten opstarten naar je nieuwe installatie.
• Voer voor gebruiker root in en het zelfgekozen wachtwoord.

Probleemoplossing

Uiteraard liep ik tegen diverse "problemen" aan en ontbraken er diverse programma's. Ook ontbrak de grafische omgeving nog. Hieronder geef ik eerst de wijzgingen in initramfs en GRUB weer, omdat die wijziging de opstart- en stabiliteitsproblemen van mijn laptop oplossen.

Aanpassingen initramfs
Het interne toetsenbord bleek niet te werken. Ik heb de volgende variabelen aangepast in /etc/mkinitcpio.conf. Het gaat om de volgende.

• MODULES=(i8042 atkbd)
• HOOKS=(base udev autodetect microcode modconf kms keyboard keymap consolefont block encrypt filesystems fsck)

Vervolgens heb ik met mkinitcpio -p linux initramfs opnieuw opgebouwd. Let hierbij op, dat je in plaats van linux de juiste naam van de kernel invoert. Ik was in de tussentijd bijvoorbeeld geswitcht naar de LTS-versie. Het commando is in mijn geval als volgt: mkinitcpio -p linux-lts.

Aanpassingen GRUB

• In GRUB heb ik de variabele GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT aangepast, door swithces mee te geven: GRUB_CMDLINE_LINUX_DEFAULT="loglevel=3 pci=nomsi,noaer i8042.nomxu=1 i8042.reset intel_idle.max_cstate=1 idle=nomwait pcie_aspm=performance"
• Vervolgens heb ik de wijzigingen doorgevoerd: grub-mkconfig -o /boot/grub/grub.cfg

Verdere inrichting

Het resultaat van het voorgaande is een kaal systeem, wat opstart en werkt maar verder nog niet erg functioneel is.

Gebruiker en sudo

Ten eerste is een normaal gebruikersaccount nodig. Met useradd -m -G wheel -s /bin/bash gebruikersnaam kan een gebruiker aangemaakt worden, die direct lid is van de groep wheel en als standaard command line interpretor bash gebruikt. Door de nieuwe gebruiker lid te maken van de groep wheel, kan op groepsniveau rechten voor het sudo-commando uitgedeeld worden. Het commando sudo is handig voor beheertaken, waarbij root-rechten nodig zijn.

Er is een wijziging nodig aan de configuratie van sudo. Met het volgende commando kan de sudo-configuratie geopend worden door middel van nano: EDITOR=nano visudo. Zorg ervoor dat de volgende regel actief is (door te decommentarieren; je haalt dan het #-teken weg:

%wheel ALL=(ALL:ALL) ALL

Het is nodig om uit- en weer in te loggen om de wijzigingen actief te maken. Met het commando sudo su en het opgeven van het nieuwe wachtwoord, kan overgeschakeld worden naar root-niveau. Het root-niveau kan afgesloten worden met het exit commando. Commando's kunnen ook als root uitgevoerd worden, vanuit de gebruikerscontext. Een voorbeeld is sudo pacman -Syu om systeemupdates te installeren.

Pakketten installeren

Je kunt denken aan de installatie van de volgende pakketten.

• Essentiële ontwikkeltools: sudo pacman -S base-devel
• Netwerk-utiliteiten: sudo pacman -S wget curl net-tools iproute2 inetutils dnsutils traceroute
• Tekstverwerkingsgereedschappen: sudo pacman -S vim nano grep sed gawk less
• Bestandsbeheer: sudo pacman -S rsync tree zip unzip tar gzip
• Schijfbeheer: sudo pacman -S htop lsof iotop parted gparted gdisk sysstat
• Versiebeheer: sudo pacman -S git
• Systeemmonitoring: iftop nmon

  Grafische omgeving installeren

  Ik ben een fan van XFCE. Ik heb de volgende packages geïnstalleerd, om XFCE werkend te krijgen.

• Xorg-server: sudo pacman -S xorg-server xorg-apps xorg-xinit
• Drivers voor grafische chipsets inclusief het mesa-pakket: sudo pacman -S xf86-video-intel xf86-video-amdgpu mesa
• XFCE inclusief goodies en Whisker-menu: sudo pacman -S xfce4 xfce4-goodies xfce4-whiskermenu-plugin
• Display Manager: sudo pacman -S lightdm lightdm-gtk-greeter
• Pulse-audio: sudo pacman -S pulseaudio pulseaudio-alsa pavucontrol alsa-utils xfce4-pulseaudio-plugin

Vervolgens heb ik de display manager actief gemaakt: sudo systemctl enable lightdm. Om XFCE automatisch te starten bij het inloggen, heb ik .xinitrc in mijn home-directory aangemaakt: echo "exec startxfce4" > ~/.xinitrc

Ik heb uiteraard nog allerlei applicaties en andere zaken zoals lettertypen geïnstalleerd en configuratiewijzigingen doorgevoerd. Met het commando pacman -Ss zoekterm kunnen diverse softwarepakketten gevonden worden. Vul vooer zoekterm het gewenste onderdeel in, zoals bijvoorbeeld chromium of libreoffice. Ook heb ik yay geinstalleerd en de configuratie van pacman aangepast, zodat de voortgang weer wordt gegeven in de vorm van pacmannetjes, die rondjes opeten. Dit laatste kan geregeld worden door de variabelen Color en ILoveCandy toe te voegen aan (of actief te maken in) /.etc/pacman.conf. Twee andere handige variabelen zijn VerbosePkgLists voor uitgebreide informatie en ParallelDownloads = 5 voor gelijktijdige downloads.