目錄
場景描述
- 一直用的是 Ubuntu 18.04，現在想裝 CentOS 8 作爲雙系統；
- 之前不瞭解 LVM 也不熟悉分區，Ubuntu 基本上是按照安裝引導程序的默認設置安裝的，一個分區獨佔了整塊硬盤（460 G 左右）；
- 一開始以爲非常簡單，拿着 CentOS 的 live USB 打算直接安裝，但安裝引導程序提示沒有足夠的空間了；
- 大家都推薦用 GParted 來縮小分區，但是試了一下，沒成功。
摘要
經過前後兩三天的倒騰，終於成功裝好。各個步驟如下：
- 重新劃分硬盤分區。爲此，需要依次縮小現有的文件系統（file system）、邏輯卷（logical volume）、物理卷（physical volume）和分區（partition），實際只用了3步，因爲文件系統和邏輯卷是同時縮小的；
- 新建分區，在新分區上安裝 CentOS。此時開機會自動 boot 到 CentOS，Ubuntu 回不去了；
- 使用 live USB 爲 Ubuntu 重新安裝 grub 並修改參數，最終實現可以通過開機 grub 菜單選擇進入 Ubuntu 或者 CentOS 系統。
說明
- 我只有一塊硬盤
/dev/sda，如果你的情況不同請自行替換
步驟1：縮小文件系統和邏輯卷（FS 和 LV）
使用 lsblk 命令可以清楚地看到硬盤的分區情況，並且也看到我的 Ubuntu 是建立在邏輯捲上的（TYPE 列爲 lvm）：
doudou@doudou-Aspire-E1-471G:~$ sudo lsblk
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
(...)
sda 8:0 0 465.8G 0 disk
└─sda1 8:1 0 465.8G 0 part
├─ubuntu--vg-root 253:2 0 464.8G 0 lvm /
└─ubuntu--vg-swap_1 253:3 0 976M 0 lvm
使用 df 命令查看 Ubuntu 系統所佔空間大小和剩餘空間：
doudou@doudou-Aspire-E1-471G:~$ df -h
Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
(...)
/dev/mapper/ubuntu--vg-root 465G 9.8G 455G 3% /
可以看到 ubuntu--vg-root 邏輯卷實際只佔了 9.8 G 空間。下面縮小 ubuntu--vg-root 邏輯卷，爲安裝 CentOS騰出空間。
使用 lvreduce 命令縮小邏輯卷 ubuntu--vg-root 的大小，其中 --resizefs 標識是說，在縮小邏輯卷的同時也縮小文件系統，--size -350G 表示縮小 350 G。
doudou@doudou-Aspire-E1-471G:~$ sudo lvreduce --resizefs --size -350G /dev/ubuntu-vg/root
Do you want to unmount "/" ? [Y|n] n
fsadm: Cannot proceed with mounted filesystem "/".
/sbin/fsadm failed: 1
Filesystem resize failed.
shell 提示在文件系統掛載的情況下，是無法改變文件系統大小的（邏輯卷大小是可以改的），不過在系統運行時顯然是不能卸載 / 的（雖然我還沒試過在上面選 y…）。
因此，這一步需要使用 live USB 進行，找一個 Ubuntu 的鏡像寫入 USB（如果是 mac，推薦 balenaEtcher 這個工具），然後使用 USB 引導系統，選擇 “Try Ubuntu”，然後打開命令行，重複上面的命令：
ubuntu@ubuntu:~$ sudo lvreduce --resizefs --size -350G /dev/ubuntu-vg/root
這一次應該就能順利完成了，檢查一下：
ubuntu@ubuntu:~$ sudo lvs
LV VG Attr LSize Pool Origin Data% Meta% Move Log Cpy%Sync Convert
root centos-vg -wi-a----- 114.80g
swap centos-vg -wi-a----- 976.00m
附：本節參考資料
如果不太瞭解 LVM，推薦下面這兩篇文章，能夠快速理解 LVM 的概念：
這一步驟的相關命令來自 How do I shrink the root logical volume (LV) on LVM?
步驟2：縮小物理卷（PV）
上一步只是縮小了邏輯卷的大小，如果使用 vgs 命令展示邏輯卷組信息，會發現邏輯卷組的大小還是沒變：
ubuntu@ubuntu:~$ sudo vgs
VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree
ubuntu-vg 1 2 0 wz--n- <465.80g 350.24g
使用 pvs 展示物理卷信息：
ubuntu@ubuntu:~$ sudo pvs
PV VG Fmt Attr PSize PFree
/dev/sda1 ubuntu-vg lvm2 a-- <465.80g 350.24g
這個時候如果直接縮小分區，還是會造成數據損失（事實上我就是在這一步直接縮小分區了，後來連 CentOS 都裝好了，但命令行只要涉及分區或者 LVM 的操作都在提示 Warning 信息，促使我發現了這個問題，縮小了物理卷之後就好了，並且我很僥倖地居然沒有造成數據損失）。
下面使用 pvresize 來縮小物理卷， --setphysicalvolumesize 128G 將物理卷大小設置爲 128 G：
ubuntu@ubuntu:~$ sudo pvresize --setphysicalvolumesize 128G /dev/sda1
但是這裏會遇到 /dev/sda1: cannot resize to xxxxx extents as later ones are allocated. 錯誤。通過 pvs 的 --segments 標識可以直觀地看到原因：
ubuntu@ubuntu:~$ sudo pvs -v --segments /dev/sda1
PV VG Fmt Attr PSize PFree Start SSize LV Start Type PE Ranges
/dev/sda1 ubuntu-vg lvm2 a-- <465.80g 350.24g 0 xxxx root 0 linear /dev/sda1:0-(xxxx-1)
/dev/sda1 ubuntu-vg lvm2 a-- <465.80g 350.24g xxxx yyyy 0 free
/dev/sda1 ubuntu-vg lvm2 a-- <465.80g 350.24g zzzz 244 swap_1 0 linear /dev/sda1:zzzz-jjjj
中間具體的數值我忘記了，用 xxxx、yyyy、zzzz 和 jjjj 替代。
總之，問題在於剛纔縮小 root 邏輯卷所空餘出來的空間在 swap_1 邏輯卷所佔空間之前，而縮小物理卷只能從後縮小，會發現後面的空間其實是被 swap_1 佔着呢，所以報錯了。
可以用 pvmove 命令來移動 PE，解決這個問題，其中的 /dev/sda1:zzzz-jjjj 對應的就是 swap_1 的區間：
sudo pvmove --alloc anywhere /dev/sda1:zzzz-jjjj
根據我找到的參考資料，這樣做應該能夠解決問題，但在我的情況下還是報錯。在嘗試了很久未果之後，無奈我只好索性刪除並重新創建了 swap_1 邏輯卷，反正交換空間裏也沒有數據。重新創建的 swap_1 邏輯卷（名字不能變，/etc/fstab 靠這個名字掛載）就自動接在 root 邏輯卷之後了。
（後來我第二次遇到了同樣的問題，使用上面的 pvmove 命令就成功解決了。）
這個問題解決之後，重新運行上面的 sudo pvresize --setphysicalvolumesize 128G /dev/sda1 命令，即可縮小物理卷。
現在使用 vgs 命令可以看到：
ubuntu@ubuntu:~$ sudo vgs
VG #PV #LV #SN Attr VSize VFree
ubuntu-vg 1 2 0 wz--n- <128.00g 65.24g
附：本節參考資料
How to reduce Volume Group size in LVM?
步驟3：縮小分區（Partition）
這一步就比較簡單了，使用 Ubuntu live USB 裏自帶的 GParted 工具可以很直觀地改變分區大小。
在我的例子裏，上面已經提到，我在分區前忘了縮小物理卷，所以這一步使用 GParted 分區會報錯，而且我當時沒有找到問題。於是我使用 fdisk 命令強行進行了縮小分區，成功是成功了，但也導致了後面裝好 CentOS 之後的 Warning 提示。好在最後問題還是得到了解決。
步驟3：安裝 CentOS
這一步也沒什麼好說的，不過感覺 CentOS 的安裝引導程序比較難用。
還有，CentOS竟然要求 /boot 不能使用 LVM 分區，於是還得單獨爲 /boot 劃分一個分區。最後的分區變成了這樣：
ubuntu@ubuntu:~$ sudo lsblk
NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT
(...)
sda 8:0 0 465.8G 0 disk
├─sda1 8:1 0 128G 0 part
│ ├─ubuntu--vg-root 253:2 0 114.8G 0 lvm /
│ └─ubuntu--vg-swap_1 253:3 0 976M 0 lvm
├─sda2 8:2 0 300M 0 part
└─sda3 8:3 0 115.8G 0 part
├─centos--vg-root 253:0 0 114.8G 0 lvm
└─centos--vg-swap 253:1 0 976M 0 lvm
步驟4：安裝 grub 並設置啓動菜單
CentOS 是裝好了，但現在開機就自動引導到了 CentOS，Ubuntu 連影都見不着了。
下面還是需要藉助 Ubuntu 的 live USB，首先掛載 Ubuntu 的文件系統：
ubuntu@ubuntu:~$ sudo mount /dev/mapper/ubuntu--vg-root /mnt/
上面這個命令將 Ubuntu 的文件系統掛載到了 /mnt，也就是說，現在的 /mnt/ 目錄下就是之前在 Ubuntu 系統上的 /下的內容了。
安裝 grub：
ubuntu@ubuntu:~$ sudo grub-install –-root-directory=/mnt/ /dev/sda
現在重啓計算機，從硬盤引導。但在我的例子中，開機時還是沒有出現 grub 菜單，直接跳到了 CentOS…
彆着急，下面還是藉助 Ubuntu 的 live USB，按照上面的方法掛載 Ubuntu 的文件系統到 /mnt 下，然後修改 /etc/default/grub 文件：
ubuntu@ubuntu:~$ sudo vi /mnt/etc/default/grub
將下面兩項：
GRUB_TIMEOUT_STYLE=hidden
GRUB_TIMEOUT=0
修改爲：
GRUB_TIMEOUT_STYLE=menu
GRUB_TIMEOUT=10
再次重啓計算機，可以在 grub 菜單上選擇引導系統了，大功告成！
附：本節參考資料
Ubuntu Grub Recover after installing centos or windows
掛載硬盤，提示 mount: unknown filesystem type 'LVM2_member’的解決方案