Dive in Linux — Phần 4: Cài đặt

Trong các bài trước, chúng ta đã tìm hiểu xem sẽ có những chuyện gì ở dưới mặt nước. Đúng với tinh thần “dive in”, trong bài viết này Dive in Linux phần 4, chúng ta sẽ bắt đầu ướt chân.

Lưu ý, từ “cài đặt” ở đây mang ý nghĩa cài đặt vào máy tính cá nhân (PC). Tại máy server, chúng ta ít quan tâm đến câu chuyện giao diện người dùng hay cá nhân hóa, thay vào đó chúng ta quan tâm đến các khía cạnh khác như bảo mật, ổn định và dễ dàng triển khai dịch vụ.

TL;DR

Việc sử dụng bất kỳ hệ điều hành nào trên máy PC cũng bắt đầu bằng việc cài đặt (khác với server, hầu như chúng ta chỉ cần tạo một container chứa hệ điều hành, bằng một dòng lệnh, là đã có một instance sẵn sàng hoạt động). Mục “too-long; didn’t read” này cung cấp cho bạn những thông tin bên lề về quá trình cài đặt. Bạn không cần phải thuộc nằm lòng những thông tin này mới có thể tiến hành cài đặt Linux hay bất kỳ OS nào khác, nhưng việc nắm giữ chúng sẽ giúp ích rất nhiều trong các trường hợp bạn muốn “làm khác đi” so với bình thường, hay khi gặp lỗi khởi động.

Tiến trình khởi động hệ điều hành

Phần mềm hệ điều hành không khác gì là một tập hợp các tập tin. Nếu máy tính chịu tìm đến các tập tin đó để thực thi thì hệ điều hành sẽ được khởi động và bạn sẽ nhìn thấy logo Windows, Fedora hay vân vân… Nhưng sự việc không đơn giản là copy thư mục Windows vào ổ cứng rồi cắm vào máy tính là xong, có rất nhiều các trường hợp đặc biệt mà phần cứng máy tính sẽ không lường trước được, chẳng hạn trong ổ cứng chứa nhiều thư mục chứa OS, hay chứa nhiều phân vùng mỗi phân vùng một OS, hay có nhiều ổ cứng mỗi ổ cứng chứa nhiều phân vùng trong số đó có một phân vùng chứa OS … Rất nhiều ngoại lệ không lường trước được để mà lường trước. Để giải quyết vấn đề này, nghành công nghiệp máy tính đã thiết kế nên nhiều giai đoạn khởi động, các giai đoạn sẽ được “bẻ ghi” bởi các nhân tố khác nhau. Tổng quan các bước này như sau:

BIOS

Khi bấm nút nguồn, phần mềm BIOS chứa trên bảng mạch chính của máy tính được khởi động. Nó đi tìm các ổ cứng đang kết nối, tìm xem trên đó có thông tin MBR không, các MBR đó có được xếp thứ tự từ trước không (nếu bạn từng cấu hình ưu tiên ổ cứng khởi động trong BIOS máy tính thì đó chính là thứ tự này), sau đó khởi động MBR.

MBR

MBR là một chương trình rất nhỏ được ghi vào những vòng đầu tiên trong ổ cứng. MBR cũng chứa thông tin về vị trí của các phân vùng trên ổ cứng. Do kích thước nhỏ, MBR chỉ chứa được một lượng thông tin rất hữu hạn, vì lý do này mà ổ cứng sử dụng MBR chỉ được có tối đa 4 phân vùng primary (có cố chia nhiều hơn nữa thì MBR cũng không “nhớ” được).

MBR “biết” chương trình bootloader nằm ở đâu, và MBR có nhiệm vụ khởi động chương trình đó.

Bootloader

Đây là một danh từ chung, chỉ GRUB, LILO — những bootloader để khởi động Linux, hay Windows bootloader (tác giả không biết tên). Bootloader được chứa trong thư mục /boot. Bootloader chứa thông tin về các Kernels đang được cài đặt trên ổ cứng. Bạn có thể cài đặt nhiều hệ điều hành trên cùng một ổ cứng, và bootloader biết các hệ điều hành này nằm ở đâu, nhờ đó mà bạn có thể “chọn” hệ điều hành để khởi động vào).

MBR chỉ gọi một bootloader. Nếu bootloader đó không “biết” đến OS mà bạn muốn boot, bạn sẽ không thể khởi động được OS. Điều này rất hay gặp phải khi bạn cố cài đặt nhiều hệ điều hành trên cùng một ổ cứng, vì lý do nào đó bạn không bổ sung thông tin về OS thứ hai cho bootloader, hoặc thay vào đó bạn cài đặt một bootloader thứ hai vào hệ thống, khai báo nó cho MBR, và hệ quả là vô hiệu hóa mất bootloader đang boot OS trước đó… Có rất nhiều trường hợp có thể xảy ra, nhưng giải pháp để “cứu” luôn là chọn lấy một bootloader, khai báo nó với MBR, và khai báo thông tin về tất cả các OS đang có cho bootloader này.

Kernel

Kernel được khởi động lên và bắt đầu từ lúc này thì mọi chuyện sẽ rất phức tạp — không rối rắm nhưng rất phức tạp. Tuy vậy, tóm gọn lại sẽ là hệ điều hành khởi động các tiến trình và tác vụ ngầm của nó, theo các cấu hình của nó. Sau đó hệ điều hành trao cho User khả năng đăng nhập.

Init

User cung cấp bằng chứng xác thực và hệ điều hành sẽ tìm đến thư mục chủ của user và khởi động các tiến trình cũng như tác vụ ngầm được cấu hình trong đó. Sau đó hệ điều hành đã hoàn tất khởi động và máy tính đã sẵn sàng để sử dụng.

Cách Linux sắp đặt hệ thống các tập tin của nó

Người dùng Windows hầu như đều sẽ gặp khó khăn ban đầu khi làm quen với cách tổ chức tập tin của Linux/Unix. Về cơ bản, Linux “tâm niệm” rằng cấu trúc hệ thống thư mục của nó là cố định như dưới đây, bạn không cần xem hiểu chi tiết mỗi thư mục con, chỉ cần nhìn cho biết là được:

Khi có một phân vùng ổ cứng được kết nối vào hệ thống, phân vùng đó sẽ không thể truy cập được cho đến khi có một thao tác gọi là mount được thực thi. Mount nghĩa là gắn một thiết bị với một thư mục nào đó trong cấu trúc thư mục của hệ điều hành. Sau đó thì bạn làm việc với phân vùng giống như với một thư mục bình thường thôi.

Khi cài đặt, nếu bạn muốn có khả năng về sau chỉ cài đặt lại phần nhân hệ điều hành và giữ lại thư mục /home cũ — vốn chứa cấu hình người user của bạn, bạn có thể tạo một phân vùng riêng và mount thư mục /home vào đó. Lần sau cài đặt thì chọn không format phân vùng này.

Cài đặt

Tổng quan quá trình cài đặt

Cài đặt là ghi các thông tin cần thiết vào ổ cứng máy tính, bao gồm MBR, bootloader, kernel và cấu hình user. Mỗi khi bạn muốn thay đổi khối đứng sau thì bạn cần cập nhật khối đứng trước. Bài viết này không đề cập đến cách thức để cập nhật và chỉ đặt vấn đề bạn cài mới mọi thứ.

Về cơ bản, nếu bạn đã có đầy đủ tất cả các thông tin trên rồi thì chỉ cần cứ thế ghi vào ổ cứng là được, chúng ta gọi hành động này là “phục hồi” (restore). Và thứ chứa “đầy đủ tất cả các thông tin” có thể là bản ghost, ảnh đĩa, hay bản backup, tùy cách bạn hay gọi.

Nếu bạn có một ổ cứng khác chứa một hệ điều hành đơn giản mà có khả năng tạo ra “các thông tin cần thiết” theo ý bạn muốn và ghi vào một ổ cứng bạn chỉ định, chúng ta gọi đó là cài đặt hệ điều hành.

Thông thường để cài đặt một bản phân phối Linux thường cần qua các bước sau:

1. Tạo một thiết bị chứa trình cài đặt
2. Khởi động vào thiết bị chứa trình cài đặt
3. Trình cài đặt sẽ tìm cách xác nhận rằng bạn đang có thể giao tiếp với nó, bằng cách cho bạn chọn ngôn ngữ giao tiếp, layout bàn phím…
4. Trình cài đặt sẽ hỏi bạn về ổ cứng đích mà bạn muốn cài đặt, quy cách phân vùng cho ổ cứng đó, cũng như mount point của mỗi phân vùng.
5. Trình cài đặt sẽ hỏi bạn các cấu hình cơ bản cho hệ điều hành mới, như ngôn ngữ, múi giờ, môi trường làm việc, các chương trình bổ sung, danh sách khác kho phần mềm được kích hoạt, v.v…
6. Trình cài đặt sẽ hỏi bạn để tạo ra user cho bạn
7. Trình cài đặt sẽ giúp bạn bổ sung mô tả về hệ điều hành mới cài đặt xong vào bootloader, và sau đó khởi động lại hệ thống. Lúc này nếu bạn chọn khởi động đúng ổ cứng, chuỗi phản ứng MBR > bootloader > kernel > user sẽ xảy ra và bạn sẽ đứng trước màn hình login.

Chuẩn bị phương tiện cài đặt

Mọi bản phân phối đều cung cấp chỉ dẫn để bạn tạo phương tiện cài đặt, tựu trung lại thì có hai cách phổ biến:

1. Tải tập tin ISO chứa trình cài đặt và ghi vào đĩa CD/DVD sau đó boot bằng đĩa này
2. Tải tập tin .ISO, ghi nó vào một USB Flashdisk cùng với MBR + bootloader, sau đó boot bằng thiết bị này.

Tập tin ISO cũng có thể có nhiều loại, có thể kể đến như:

1. Bản cài đặt chuẩn
2. Bản cài đặt “rất đầy đủ”, với rất nhiều tùy chọn để cài đặt thêm các phần mềm đặc thù mà có thể không cần thiết với đa số người dùng
3. Bản cài đặt “Net”, bản này hầu như chỉ chứa trình cài đặt, còn mọi tập tin cần thiết để ghi vào máy tính sẽ được tải về từ internet trong lúc cài đặt. Bản cài đặt này rất thích hợp cho những máy tính với đường truyền internet mạnh bởi thời gian cài đặt hầu như là như nhau khi so sánh giữa cài đặt offline và Net, nhưng thời gian tạo USB Flashdisk thì ngắn hơn rất nhiều nhờ dung lượng file ISO nhỏ (300~400MB).

Về cách để tạo ra một USB Flashdisk có khả năng boot, một số phần mềm sau đây sẽ hữu dụng:

1. Universal USB Installer nếu bạn đang sử dụng HDH Windows trong lúc tạo tạo USB boot
2. UNetbootin nếu bạn đang sử dụng Linux/MacOS
3. Về cơ bản, tất cả những gì mà các công cụ trên làm là cấu hình MBR và bootloader, sau đó copy nội dung trong file ISO vào trong thiết bị. Nếu bạn biết câu lệnh cmd nào có thể làm được những việc trên, bạn hoàn toàn có thể tự làm

Bởi quá trình tạo USB boot cần phải ghi đè MBR — tức là “format” lại toàn bộ một ổ cứng, do đó bạn chắc chắn cần quyền root hay Administrator, trên Windows hãy click chuột phải vào file exe và chọn “Run as Administrator”, trên Linux/Unix hãy cung cấp password sudo khi được hỏi.

Khởi động tiến trình cài đặt

Bạn đưa thiết bị boot trình cài đặt vào máy, chắc chắn rằng BIOS của bạn chọn boot bằng thiết bị này, sau đó chọn menu cài đặt là được.

Đồng thuận cách giao tiếp với trình cài đặt

Mô tả ngôn ngữ, location và layout bàn phím cho trình cài đặt.

su -
sudo apt update
sudo apt upgrade

apt-get install sudo
usermod -a -G sudo $username
reboot

sudo gedit /etc/apt/sources.list

sudo apt-get update
sudo apt-get install msttcorefonts

sudo apt-get install fcitx-unikey

im-config -n fcitx