Linux 硬碟 ISO 直啟安裝與免安裝運行指南：Grub4DOS 引導、持久化儲存與 USB 部署

前言

無光驅、不想燒錄光碟，或想攜帶完整 Linux 系統隨插即用？本文詳細記錄使用 Grub4DOS 從硬碟/USB 直接啟動 Ubuntu/Desktop ISO、安裝系統、免安裝持久化運行、軟體包擴展與多版本共存的完整技術方案。

一、核心原理

• Grub4DOS：支援 NTFS/FAT32/ext2/3/4 的引導載入器，可直接讀取 ISO 檔案並映射為虛擬光碟 (map 指令)。
• Caspar / Live-initramfs：Ubuntu Live 系統核心，支援 iso-scan/filename= 參數掛載 ISO 為根檔案系統來源。
• Aufs/OverlayFS：聯合掛載技術，將唯讀 ISO 基礎層 + 可寫儲存層 (持久化檔案/分區) 合併呈現為可寫根目錄。

二、方案一：硬碟直啟 Desktop ISO 安裝系統

1. 準備檔案結構

# 任意分區根目錄建立資料夾 (如 D:\ubuntu-iso)
D:\ubuntu-iso\ubuntu-14.04-desktop-amd64.iso   # ISO 檔放此處
D:\ubuntu-iso\boot\grub\                        # Grub4DOS 核心檔案
D:\ubuntu-iso\menu.lst                          # 啟動選單配置

2. 獲取 Grub4DOS 引導包

下載預編譯包 (含 grldr, boot/grub/ 模組, menu.lst 模板)：
來源：https://ftp.ubuntu.org.cn/home/gnix_oag/boot_livecd_from_hd/ (需帳號 ubuntu/ubuntuftp)

3. 部署到 Windows 系統分區 (C:)

# 1. 解壓引導包到 C:\
# 2. 編輯 C:\boot.ini (Windows XP/2003) 或使用 EasyBCD (Vista/7/10) 添加實體模式啟動項
# boot.ini 範例:
[boot loader]
timeout=3
default=multi(0)disk(0)rdisk(0)partition(1)\WINDOWS
[operating systems]
multi(0)disk(0)rdisk(0)partition(1)\WINDOWS="Windows XP" /fastdetect
C:\grldr="Ubuntu Live/Install from ISO"

4. 配置 menu.lst 關鍵參數

# menu.lst 核心片段
title Install Ubuntu 14.04 from ISO
find --set-root /ubuntu-iso/ubuntu-14.04-desktop-amd64.iso
map /ubuntu-iso/ubuntu-14.04-desktop-amd64.iso (0xff)
map --hook
root (0xff)
kernel /casper/vmlinuz.efi file=/cdrom/preseed/ubuntu.seed boot=casper iso-scan/filename=/ubuntu-iso/ubuntu-14.04-desktop-amd64.iso quiet splash --
initrd /casper/initrd.lz
boot

關鍵參數：iso-scan/filename= 指定 ISO 相對路徑 (相對於分區根目錄)，boot=casper 啟動 Live 系統邏輯。

5. 安裝前必做：解除掛載

# 進入 Live 桌面後，終端執行:
sudo umount -l /isodevice   # 解除 Grub4DOS 掛載的 ISO 分區
sudo umount -l /cdrom       # 解除虛擬光碟掛載
# 否則安裝程式無法分區/格式化該磁碟

三、方案二：免安裝持久化運行 (Live USB 模式)

持久化儲存三種形式

部署步驟

1. 下載預製 ubuntu.fs (ext2 映像, 512MB~4GB) 與 swap.fs，解壓至 ISO 同目錄 (D:\ubuntu-iso\)。
2. 重命名為 casper-rw (持久化) 與 swap-rw (交換)。
3. menu.lst 內核參數自動偵測同目錄下的 casper-rw/swap-rw，無需額外配置。
4. 啟動後驗證：
   df -h | grep casper-rw 應顯示掛載於 / 或 /home
swapon -s 應顯示 swap-rw 交換區

四、方案三：軟體包擴展 (.rofs 唯讀層疊加)

• 下載預編譯 .rofs 檔案 (SquashFS 映像)：
  中文包 02base_zh.rofs (52MB)、常用軟體包 03_soft.rofs (140MB)。
• 放置於 ISO 同目錄 (D:\ubuntu-iso\)，啟動時自動疊加至根檔案系統。
• 原理：Casper 掛載邏輯會掃描 *.rofs 並以 mount -o loop,ro 疊加。

五、方案四：USB/移動硬碟完整部署 (隨身系統)

1. 安裝 Grub4DOS 到 USB MBR

# Linux 環境下
wget https://ftp.ubuntu.org.cn/home/gnix_oag/bootlace.com
chmod +x bootlace.com
sudo ./bootlace.com --floppy /dev/sdX   # sdX 為 USB 整顆裝置 (非分區)
# 或使用 Windows 版 bootlace.com

2. 複製檔案結構到 USB

USB 根目錄/
├── grldr
├── menu.lst
├── boot/
│   └── grub/ (模組)
├── ubuntu-iso/
│   ├── ubuntu-14.04-desktop-amd64.iso
│   ├── casper-rw          # 持久化
│   ├── swap-rw            # 交換
│   ├── 02base_zh.rofs     # 中文包
│   └── 03_soft.rofs       # 軟體包

3. 多機器適配技巧

• 刪除 /etc/gnix.oag* 快取檔，強制重新硬體偵測。
• 加入 ptptptptpt 顯卡自動配置腳本 (針對 NVIDIA/ATI 專有驅動)。

六、版本對應下載索引 (歷史參考)

現代替代方案：
• Ventoy (2020+)：拷貝 ISO 即啟動，支援持久化、多 ISO、UEFI/Legacy 雙模。
• Rufus (Windows) / dd (Linux) 寫入 ISO 到 USB (僅單一 ISO，無持久化)。
• Grub2 直接啟動 ISO：menuentry "Ubuntu ISO" { set isofile="/ubuntu.iso"; loopback loop $isofile; linux (loop)/casper/vmlinuz boot=casper iso-scan/filename=$isofile; initrd (loop)/casper/initrd }