用U盘安装系统

前言

现在已经没有人有光驱了，大多数系统都是通过u盘来安装，一般而言，在linux中刻录u盘比windows下面要方便，因为linux的设备也是文件，可以读写，用户的权限可以很大。而windows大多数都要依赖专门的刻录软件。但是安装windows系统除外，linux会更加麻烦，因为windows的iso是真正UDF格式的光盘镜像，这种格式是光盘特有的，如果直接把它刻录到U盘，windows的安装程序将会出错。

现代的uefi本质上是通过uefi支持的文件系统（fat）来读取特定的引导器（.efi格式），因此理论上是可以对U盘预先进行分区和格式化，然后把相应的文件系统复制进去。问题是，谁提供一个引导器去引导每个系统独有的引导器？

grub 可以做到，rufus也有类似的功能。但是他们要么不可定制，要么就是定制很复杂。要想在一个u盘，包含多个系统，进行所谓的多重引导，如果没有借助相关的工具，用户是很难实现的。

最简单的方法，是用rufus，每次安装就刻录一次新的系统镜像，只是rufus是一个windows程序，linux用户无法使用。本人尝试过woeusb、yumi、unetbootin，在安装windows server 2019都掉坑里面了，只有rufus可以正常安装。问题出在大多数刻录软件都是基于fat32文件系统，不支持4gb单文件，而winserver2019恰好就超过这个限制。

虽然不理解为何windows还是一如既往的推出光盘映像，而不是u盘映像，但问题总要面对的。

rufus

这个工具很强大，而且免费，唯一的缺点就是只是支持windows。

自定义U盘格式

通过研究rufus制作好的u盘，发现它是在u盘中分了两个区，一个是引导分区，里面内容是efi文件夹，功能是加载ntfs的文件系统支持。另一个是真正的映像内容，文件系统是ntfs。

猜测原理是先从引导分区启动，借助rufus的引导器，装载ntfs文件系统驱动，让uefi识别ntfs格式的分区，然后引导实际的windows映像内容，即U盘的ntfs分区。因为是ntfs分区，所以就没有4GB单文件大小的限制。

那么，能不能借用这个引导器，引导我们特定的系统印象呢？也就是我们只要将其他系统的映像内容，替换掉u盘ntfs分区的内容即可？

debian 10 测试

1. 删除ntfs分区的文件
2. 下载debian-live-10.0.0-amd64-gnome.iso， 解压文件到u盘ntfs分区
3. 重启测试

结果： 可以引导，但是安装失败。估计是linux并不支持ntfs安装。因此调整方案，将linux和windows分开:

然后在主板动选择用uefi启动分区2,即安装分区1的windows，选择分区4,即安装分区3中的linux。

经过不断的试错，总结出来：

1. win方案是可行的，但是sda1必须使用和映像同样的标签
   1. file cn_windows_server_2019_updated_march_2019_x64_dvd_c1ffb46c.iso 会输出：“cn_windows_server_2019_updated_march_2019_x64_dvd_c1ffb46c.iso: ISO 9660 CD-ROM filesystem data 'SSS_X64FRE_ZH-CN_DV9' (bootable)” ，其中“SSS_X64FRE_ZH-CN_DV9”必须是sda1的名字。估计是windows安装程序依赖这个来定位分区的位置。
2. linux方案，以测试的debian iso为例，它只会判断分区是否iso9660格式或者是vfat格式，然后再判断内容是不是debian映像。因此ext4分区是不允许的，必须改为以上两种。

技术总结

1. sudo losetup -fP xxx.iso : 这个命令会根据映像的分区来分别设置loop设备，loop设备可以进一步mount到某个目录。
2. sudo mount /dev/loop0 目录 : 将设备挂载到某个目录，进而读写文件
3. lsblk -o name,size,fstype,type,mountpoing ： 查看分区情况，不过有时候响应速度没那么及时，多试几次。
4. sudo chmod g+w,o+w 挂载目录 : 当文件系统是ext时，默认普通用户是没有写入权限的，所以要对挂载的目录设置写入权限。
5. file xxx.iso : 可以简单查看映像类型
6. fdisk -l xxx.iso : 可以查看映像的分区。同时fdisk这个工具其实可以和磁盘一样，对文件建立分区。
7. sync ： 对u盘读写会有缓冲，比如一秒就写入完毕，实际上只是写入到内存而已，用sync会等待实际写入u盘，保证数据安全。
8. gparted ：一个图形化的分区工具

只要规划好了分区，其他就是复制文件即可，当然你得会打开和挂载映像文件，否则也复制不了里面的内容。

一般而言，一个支持uefi启动的映像，都会有一个efi目录，或者有两个分区，其中一个分区有efi文件夹。这个就是启动内容，复制到启动分区即可。当然windows我们借用了rufus的启动分区，其实也是一个efi目录。

最终分区图：

测试安装win10,和debian 10，成功。

工具：rufus efi文件下载，可支持ntfs格式，支持win10安装。

参考

1. rufus wiki： https://github.com/pbatard/rufus/wiki/FAQ