近来越来热衷于 Arch Linux ，它的 KISS 设计理念以及滚动升级的包管理机制很吸引人，同时其 wiki 网站 Arch Wiki 资料详尽、界面优雅、更新及时，实在是学习 Linux 知识的好去处。于是我决定使用 Arch Linux 替换现在使用的 openSUSE 。同时前几天刚好了解到 LVM ，可以用来替换常规的分区方式。于是想将 Arch Linux 直接安装在 LVM 上，但是最终因为 MBR gap 空间不足以放进 grub2 的 core.img 而失败。这篇文章主要记录折腾的过程，如果你想安装 Arch Linux 或者了解 LVM，那看 Arch Wiki 才是最佳选择。

我使用的是官网提供的安装镜像进行安装的，同时使用了 Ubuntu 提供的 Image Writer 将 ISO 镜像写入 U 盘安装。Arch Linux 并不像其他流行的发行版一样提供 GUI 安装程序，所有的安装都必须通过命令行来进行，甚至安装镜像里面也不包含 X Server 和任何桌面环境。通过 U 盘启动 Arch Linux 安装环境后，我便开始折腾 LVM 。

LVM 即 Logical Volumn Management ，它提供了一个逻辑卷 (logical volumn) 的概念，使得 Linux 系统使用的分区独立于具体的硬盘布局。比如你现在有一个 10G 的分区 /dev/sda1 ，以及一个 20G 的分区 /dev/sda2 ，你可以使用 LVM 创建一个 15G 的逻辑卷用于挂载 / ，再使用另外 15G 创建一个逻辑卷用于挂载 /home 。一个逻辑卷可以无视硬盘分区的限制，跨越不同分区（如 /dev/sda1 和 /dev/sda2 ）组成，甚至可以跨越不同硬盘，而且可以动态增缩空间（当然缩小空间还是存在些许限制）。官网的一个例子清晰地说明了 LVM 的简单应用：

Physical disks

  Disk1 (/dev/sda):
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    |Partition1 50GB (Physical volume) |Partition2 80GB (Physical volume)     |
    |/dev/sda1                         |/dev/sda2                             |
    |_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ |_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ |

  Disk2 (/dev/sdb):
     _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
    |Partition1 120GB (Physical volume)                 |
    |/dev/sdb1                                          |
    | _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _|

LVM logical volumes

  Volume Group1 (/dev/MyStorage/ = /dev/sda1 + /dev/sda2 + /dev/sdb1):
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    |Logical volume1 15GB  |Logical volume2 35GB      |Logical volume3 200GB               |
    |/dev/MyStorage/rootvol|/dev/MyStorage/homevol    |/dev/MyStorage/mediavol             |
    |_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ |_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ |_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ |

LVM 提供的特性的确比较吸引人，于是我按步就班地创建了 2 个逻辑卷用于挂载用户目录和根目录。值得一提的是 Grub Legacy 并未提供 LVM 支持，如果使用 Grub Legacy 则需要开辟一个分区用以挂载 /boot ，不过 Grub2 则不存在这个问题。Arch Linux 已经使用了 Grub2 ，这使得我并不需要为 /boot 开辟一个新的物理分区，但是却导致了后面安装失败的问题。有关 MBR Gap 的问题将在后面详述。使用 LVM 之前，需要用分区工具（cfdisk, fdisk, etc.）将要使用的分区设置为 Linux LVM 文件系统。关于 LVM 的使用，关键的几条指令有：

# modprobe dm-mod                     // device-mapping 所需载入的模块
# pvcreate /dev/sda2                  // 于 /dev/sda2 上创建物理卷
# pvdisplay                           // 查看所有物理卷
# vgcreate ArchLinuxVG /dev/sda2      // 在 /dev/sda2 上创建逻辑卷组
# vgextend VolGroup00 /dev/sdb1       // 扩展逻辑卷组
# vgdisplay                           // 显示逻辑卷组信息
# lvcreate -L 10G ArchLinuxVG lvhome  // 创建 10G 大小的逻辑卷 lvhome
# lvdisplay                           // 显示逻辑卷信息

创建完逻辑卷之后，就可以对逻辑卷创建文件系统啦：

# mkfs.ext4 /dev/ArchLinuxVG/lvhome

之后按官网安装指南所说，使用 pacstrap 安装基本的程序包，然后开始装 Grub2 。然后问题出现了，执行 grub-install 命令时报出错误信息：your core.img is unusually large, it won’t fit in theembedding area。Google 一番之后，发现类似的例子不少（1, 2, 3, 4）。原因是分区程序一般会在 MBR 与第一个分区之间留 63 个 sector ，称为 MBR gap 或 embedded area ，而 Grub2 使用了这个区域用于存放各种模块以实现引导和启动。Grub2 会生成 core.img 用于写入 MBR gap 之中，一般情况下 core.img 的体积不足 31.5Kb ，可以顺利放进 MBR gap 中，但是像我这样添加了 LVM 支持后，core.img 的大小稍大于 31.5Kb 而无法放进 MBR gap 中，因此报错。

解决方法有这么几种：

1. 使用现代分区程序重新分区
   现代分区程序会把第一个分区的起始位置放在 2048 个 sector 处，这样 MBR gap 有 1M 大小，足够 Grub2 存放 core.img
2. 将 Grub2 安装至 /boot 中，再安装 Grub Legacy 用于引导 Grub2
3. 创建一个独立的分区用于存放 core.img ，但是容易被破坏，不受 Grub2 开发者推荐

由于我的第一个分区装着 Win7，所以第一种方法不可行。第二种及第三种相对难维护，我也不想尝试。试着查了能否指定 core.img 中的模块，发现 core.img 由 grub-mkimage 命令生成，而且这个命令可以指定所使用的模块。但是找不到关于模块的详细信息，所以没能将 core.img 的体积降下来。

最后只好重新使用正常方法安装了一次，总算能跑了，以后会继续将各种折腾写进博客作为积累，同时强力推荐一下 Arch Wiki，实在是相当 pratical 的 wiki 文档。Gentoo Wiki 也是相当不错的。