简介
LFS是Linux From Scratch的简称，LFS 存在的一个重要原因是可以帮助人们学习 linux 系统内部是如何工作的。构建一个 LFS 系统会帮助演示是什么使 linux 运转，各种组件如何在一起互相依赖的工作。最好的事情之一通过这种学习可以获得完全根据自己的需求定制 linux 系统的能力。
LFS 的一个关键的好处是它让用户对于系统有更多的控制，而不是依赖于他人的 linux 实现。在 LFS 的世界里，你自己坐在司机的位置，掌控系统的每一个细节，比如目录布局和启动脚本配置等等。你也能掌控在哪里、为何、以及怎样安装每一个程序。有关LFS相关的资料可以去这个链接中查找：http://www.linuxfromscratch.org
环境配置
| 项目 | 软件 | CPU | 内存 | 硬盘 | 网络 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 虚拟机软件 | VirtualBox7.1.6 | 2 | 4 | 50+20 | NAT | 映射端口访问 |
| 宿主机 | Windows11 | i3-9100 | 16 | 1T | ||
| 虚拟机系统 | Debian12 | 最小化安装 |
- 虚拟机 50G 硬盘为 Debian12 的硬盘，20G硬盘为 LFS 的目标硬盘
- 参照 https://wiki.waringid.me/x/PgAS 完成 Debian 系统安装和镜像源配置
- 将新建用户 lf 加入 sudo 组。usermod -aG sudo lf
- 安装基础的开发组件
- 检查相关组件是否符合 LFS 项目的要求
sudo apt install -y build-essential vim sudo apt install -y autoconf automake gdb libffi-dev zlib1g-dev libssl-dev git wget
cat > version-check.sh << "EOF"
#!/bin/bash
# A script to list version numbers of critical development tools
# If you have tools installed in other directories, adjust PATH here AND
# in ~lfs/.bashrc (section 4.4) as well.
LC_ALL=C
PATH=/usr/bin:/bin
bail() { echo "FATAL: $1"; exit 1; }
grep --version > /dev/null 2> /dev/null || bail "grep does not work"
sed '' /dev/null || bail "sed does not work"
sort /dev/null || bail "sort does not work"
ver_check()
{
if ! type -p $2 &>/dev/null
then
echo "ERROR: Cannot find $2 ($1)"; return 1;
fi
v=$($2 --version 2>&1 | grep -E -o '[0-9]+\.[0-9\.]+[a-z]*' | head -n1)
if printf '%s\n' $3 $v | sort --version-sort --check &>/dev/null
then
printf "OK: %-9s %-6s >= $3\n" "$1" "$v"; return 0;
else
printf "ERROR: %-9s is TOO OLD ($3 or later required)\n" "$1";
return 1;
fi
}
ver_kernel()
{
kver=$(uname -r | grep -E -o '^[0-9\.]+')
if printf '%s\n' $1 $kver | sort --version-sort --check &>/dev/null
then
printf "OK: Linux Kernel $kver >= $1\n"; return 0;
else
printf "ERROR: Linux Kernel ($kver) is TOO OLD ($1 or later required)\n" "$kver";
return 1;
fi
}
# Coreutils first because --version-sort needs Coreutils >= 7.0
ver_check Coreutils sort 8.1 || bail "Coreutils too old, stop"
ver_check Bash bash 3.2
ver_check Binutils ld 2.13.1
ver_check Bison bison 2.7
ver_check Diffutils diff 2.8.1
ver_check Findutils find 4.2.31
ver_check Gawk gawk 4.0.1
ver_check GCC gcc 5.2
ver_check "GCC (C++)" g++ 5.2
ver_check Grep grep 2.5.1a
ver_check Gzip gzip 1.3.12
ver_check M4 m4 1.4.10
ver_check Make make 4.0
ver_check Patch patch 2.5.4
ver_check Perl perl 5.8.8
ver_check Python python3 3.4
ver_check Sed sed 4.1.5
ver_check Tar tar 1.22
ver_check Texinfo texi2any 5.0
ver_check Xz xz 5.0.0
ver_kernel 5.4
if mount | grep -q 'devpts on /dev/pts' && [ -e /dev/ptmx ]
then echo "OK: Linux Kernel supports UNIX 98 PTY";
else echo "ERROR: Linux Kernel does NOT support UNIX 98 PTY"; fi
alias_check() {
if $1 --version 2>&1 | grep -qi $2
then printf "OK: %-4s is $2\n" "$1";
else printf "ERROR: %-4s is NOT $2\n" "$1"; fi
}
echo "Aliases:"
alias_check awk GNU
alias_check yacc Bison
alias_check sh Bash
echo "Compiler check:"
if printf "int main(){}" | g++ -x c++ -
then echo "OK: g++ works";
else echo "ERROR: g++ does NOT work"; fi
rm -f a.out
if [ "$(nproc)" = "" ]; then
echo "ERROR: nproc is not available or it produces empty output"
else
echo "OK: nproc reports $(nproc) logical cores are available"
fi
EOF
sudo bash version-check.sh
针对上述检查结果补齐没有安装的组件
sudo apt install bison gawk texinfo
磁盘分区及格式
20G 为 LFS 的目标磁盘，共分3个区
- sdb1 规划 300M ，目标格式 ext2 用于挂载启动分区 /boot
- sdb2 规划 1G，用作交换分区
- sdb3 规划剩余的空间，分区格式：ext4，挂载根分区
sudo mkfs -v -t ext2 /dev/sdb1 sudo mkswap /dev/sdb2 sudo mkfs -v -t ext4 /dev/sdb3
下载软件包
- 创建软件包的存储目录
- 下载对应的软件包
- 软件包的下载地址文件 https://www.linuxfromscratch.org/lfs/view/stable/wget-list-sysv
- 软件包的 md5 校验文件 https://www.linuxfromscratch.org/lfs/view/stable/md5sums
- 如果存在无法下载的软件包可以参考国内镜像网站 https://mirrors.ustc.edu.cn/lfs/lfs-packages/12.3/
- 验证软件包的 md5 值，确保软件包数量一致
export LFS=/mnt/lfs echo $LFS sudo mkdir -pv $LFS sudo mount -v -t ext4 /dev/sdb3 $LFS sudo chown root:root $LFS sudo chmod 755 $LFS wget https://www.linuxfromscratch.org/lfs/view/stable/wget-list-sysv wget https://www.linuxfromscratch.org/lfs/view/stable/md5sums sudo mv md5sums $LFS/sources/ vim wget-list-sysv sudo mkdir -pv $LFS/sources sudo chmod -v a+wt $LFS/sources/ sudo wget --input-file=wget-list-sysv --continue --directory-prefix=$LFS/sources/ pushd $LFS/sources/ sudo md5sum -c md5sums popd
创建文件目录布局
以下操作通过 root 用户操作
mkdir -pv $LFS/{etc,var} $LFS/usr/{bin,lib,sbin}
for i in bin lib sbin; do
ln -sv usr/$i $LFS/$i
done
case $(uname -m) in
x86_64) mkdir -pv $LFS/lib64 ;;
esac
mkdir -pv $LFS/tools
添加 LFS 用户并配置用户环境
groupadd lfs
useradd -s /bin/bash -g lfs -m -k /dev/null lfs
passwd lfs
chown -v lfs $LFS/{usr{,/*},var,etc,tools}
case $(uname -m) in
x86_64) chown -v lfs $LFS/lib64 ;;
esac
su - lfs
cat > ~/.bash_profile << "EOF"
exec env -i HOME=$HOME TERM=$TERM PS1='\u:\w\$ ' /bin/bash
EOF
cat > ~/.bashrc << "EOF"
set +h
umask 022
LFS=/mnt/lfs
LC_ALL=POSIX
LFS_TGT=$(uname -m)-lfs-linux-gnu
PATH=/usr/bin
if [ ! -L /bin ]; then PATH=/bin:$PATH; fi
PATH=$LFS/tools/bin:$PATH
CONFIG_SITE=$LFS/usr/share/config.site
export LFS LC_ALL LFS_TGT PATH CONFIG_SITE
EOF
source ~/.bash_profile
- LFS_TGT=$(uname -m)-lfs-linux-gnu。LFS_TGT变量设定了一个非默认，但与宿主系统兼容的机器描述符。该描述符被用于构建交叉编译器和交叉编译临时工具链。
- set +h。set +h 命令关闭 bash 的散列功能。一般情况下，散列是很有用的 —— bash 使用一个散列表维护各个可执行文件的完整路径，这样就不用每次都在 PATH 指定的目录中搜索可执行文件。然而，在构建 LFS 时，我们希望总是使用最新安装的工具。关闭散列功能强制 shell 在运行程序时总是搜索 PATH。这样，一旦$LFS/tools/bin 中有新的工具可用，shell 就能够找到它们，而不是使用之前记忆在散列表中，由宿主发行版提供的 /usr/bin 或 /bin 中的工具。
- 将 umask 设定为 022，保证只有文件所有者可以写新创建的文件和目录，但任何人都可读取或搜索 (仅针对目录) 它们
构建临时编译环境
构建临时编译环境前需要确认 LFS 环境变量是否配置正确，并确保使用 lfs 用户登入且已经进入 sources 目录
su - lfs export LFS=/mnt/lfs echo $LFS cd $LFS/sources/ mkdir -v build
Binutils 第一遍
tar Jxvf binutils-2.44.tar.xz
cd $LFS/sources/build
..//binutils-2.44/configure --prefix=$LFS/tools \
--with-sysroot=$LFS \
--target=$LFS_TGT \
--disable-nls \
--enable-gprofng=no \
--disable-werror \
--enable-new-dtags \
--enable-default-hash-style=gnu
make
make install
GCC 第一遍
tar Jxvf gcc-14.2.0.tar.xz
cd gcc-14.2.0
tar -xf ../mpfr-4.2.1.tar.xz
mv -v mpfr-4.2.1 mpfr
tar -xf ../gmp-6.3.0.tar.xz
mv -v gmp-6.3.0 gmp
tar -xf ../mpc-1.3.1.tar.gz
mv -v mpc-1.3.1 mpc
case $(uname -m) in
x86_64)
sed -e '/m64=/s/lib64/lib/' \
-i.orig gcc/config/i386/t-linux64
;;
esac
mkdir -v build
cd build
../configure \
--target=$LFS_TGT \
--prefix=$LFS/tools \
--with-glibc-version=2.41 \
--with-sysroot=$LFS \
--with-newlib \
--without-headers \
--enable-default-pie \
--enable-default-ssp \
--disable-nls \
--disable-shared \
--disable-multilib \
--disable-threads \
--disable-libatomic \
--disable-libgomp \
--disable-libquadmath \
--disable-libssp \
--disable-libvtv \
--disable-libstdcxx \
--enable-languages=c,c++
make
make install
cd ..
cat gcc/limitx.h gcc/glimits.h gcc/limity.h > \
`dirname $($LFS_TGT-gcc -print-libgcc-file-name)`/include/limits.h
Linux API 头文件
tar xf linux-6.13.4.tar.xz cd linux-6.13.4 make mrproper make headers find usr/include -type f ! -name '*.h' -delete cp -rv usr/include $LFS/usr