2. 准备宿主系统

概述

在本章中，我们会检查那些构建 LFS 系统必须的宿主工具，如果必要的话就安装它们。之后我们会准备一个容纳 LFS 系统的分区。我们将亲自建立这个分区，在分区上建立文件系统，并挂载该文件系统。

宿主系统需求

您的宿主系统必须拥有下列软件，且版本不能低于我们给出的最低版本。要注意的是，很多发行版会把软件的头文件放在单独的软件包中，这些软件包的名称往往是 “<软件包名>-devel” 或者 “<软件包名>-dev”。如果您的发行版为下列软件提供了这类软件包，一定要安装它们。

比下列最低版本更古老的版本可能正常工作，但作者没有进行测试。

  • Bash-3.2 (/bin/sh 必须是到 bash 的符号链接或硬连接)

  • Binutils-2.13.1 (比 2.40 更新的版本未经测试，不推荐使用)

  • Bison-2.7 (/usr/bin/yacc 必须是到 bison 的链接，或者是一个执行 bison 的小脚本)

  • Coreutils-6.9

  • Diffutils-2.8.1

  • Findutils-4.2.31

  • Gawk-4.0.1 (/usr/bin/awk 必须是到 gawk 的链接)

  • GCC-5.1，包括 C++ 编译器 g++ (比 12.2.0 更新的版本未经测试，不推荐使用)。C 和 C++ 标准库 (包括头文件) 也必须可用，这样 C++ 编译器才能构建宿主环境的程序

  • Grep-2.5.1a

  • Gzip-1.3.12

  • Linux Kernel-3.2

    内核版本的要求是为了符合第 5 章和第 8 章中编译 glibc 时开发者推荐的配置选项。

    如果宿主内核比 3.2 更早，您需要将内核升级到较新的版本。升级内核有两种方法，如果您的发行版供应商提供了 3.2 或更新的内核软件包，您可以直接安装它。如果供应商没有提供一个足够新的内核包，或者您不想安装它，您可以自己编译内核。编译内核和配置启动引导器 (假设宿主使用 GRUB) 的步骤在第 10 章中。

  • M4-1.4.10

  • Make-4.0

  • Patch-2.5.4

  • Perl-5.8.8

  • Python-3.4

  • Sed-4.1.5

  • Tar-1.22

  • Texinfo-4.7

  • Xz-5.0.0

为了确定您的宿主系统拥有每个软件的合适版本，且能够编译程序，请运行下列命令：

#!/bin/bash
# Simple script to list version numbers of critical development tools
export LC_ALL=C
bash --version | head -n1 | cut -d" " -f2-4
MYSH=$(readlink -f /bin/sh)
echo "/bin/sh -> $MYSH"
echo $MYSH | grep -q bash || echo "ERROR: /bin/sh does not point to bash"
unset MYSH
echo -n "Binutils: "; ld --version | head -n1 | cut -d" " -f3-
bison --version | head -n1
if [ -h /usr/bin/yacc ]; then
 echo "/usr/bin/yacc -> `readlink -f /usr/bin/yacc`";
elif [ -x /usr/bin/yacc ]; then
 echo yacc is `/usr/bin/yacc --version | head -n1`
else
 echo "yacc not found"
fi
echo -n "Coreutils: "; chown --version | head -n1 | cut -d")" -f2
diff --version | head -n1
find --version | head -n1
gawk --version | head -n1
if [ -h /usr/bin/awk ]; then
 echo "/usr/bin/awk -> `readlink -f /usr/bin/awk`";
elif [ -x /usr/bin/awk ]; then
 echo awk is `/usr/bin/awk --version | head -n1`
else
 echo "awk not found"
fi

gcc --version | head -n1
g++ --version | head -n1
grep --version | head -n1
gzip --version | head -n1
cat /proc/version
m4 --version | head -n1
make --version | head -n1
patch --version | head -n1
echo Perl `perl -V:version`
python3 --version
sed --version | head -n1
tar --version | head -n1
makeinfo --version | head -n1 # texinfo version
xz --version | head -n1
echo 'int main(){}' > dummy.c && g++ -o dummy dummy.c
if [ -x dummy ]
 then echo "g++ compilation OK";
 else echo "g++ compilation failed"; fi
rm -f dummy.c dummy

　

2.3. 分阶段构建 LFS

LFS 被设计为在一次会话中构建完成。换句话说，本书的指令假设，在整个编译过程中，系统不会关闭或重启。当然，构建过程不需要严格地一气呵成，但是要注意如果在重新启动后继续编译 LFS，根据构建进度的不同，可能需要再次进行某些操作。

2.3.1. 第 1–4 章

这些章节在宿主系统运行命令。在重启后，注意下列事项：

  • 在第 2.4 节之后，以 root 用户身份执行的步骤要求 LFS 环境变量已经为 root 用户设置好。

2.3.2. 第 5–6 章

  • /mnt/lfs 分区需要重新挂载。

  • 这两章的步骤必须由用户 lfs 完成。在进行这些步骤时，必须先执行 su - lfs 命令。否则，您可能会将软件包安装到宿主系统上，这可能导致宿主系统无法使用。

  • 编译过程的一般说明中的过程是关键的。如果无法确定一个软件包是否正确安装，首先确认之前解压的源码包已经被删除，然后重新解压源码包的文件，重新执行该软件包对应章节的所有命令。

2.3.3. 第 7–10 章

  • /mnt/lfs 分区需要重新挂载。

  • 从 “改变所有权” 到 “进入 Chroot 环境” 的一些操作必须以 root 身份完成，且 LFS 环境变量必须为 root 用户设定。

  • 在进入 chroot 环境时，LFS 环境变量必须为 root 设置好。在进入 chroot 环境后就不需要 LFS 变量。

  • 虚拟文件系统必须挂载好。在进入 chroot 环境之前，请切换到一个宿主系统的虚拟终端，以 root 身份执行第 7.3.1 节 “挂载和填充 /dev”和第 7.3.2 节 “挂载虚拟内核文件系统”中的命令。

 

2.4. 创建新的分区

 

为LFS 创建一个新分区。

一个 30 GB 的分区是比较合理的。LFS 系统本身用不了太多空间，但大分区可以提供足够的临时存储空间，以及在 LFS 构建完成后增添附加功能需要的空间。另外，编译软件包可能需要大量磁盘空间，但在软件包安装完成后可以回收这些空间。

计算机未必有足够满足编译过程要求的内存 (RAM) 空间，因此可以使用一个小的磁盘分区作为 swap 空间。内核使用此分区存储很少使用的数据，从而为活动进程留出更多内存。LFS 的 swap 分区可以和宿主系统共用，这样就不用专门为 LFS 创建一个。

启动一个磁盘分区程序，例如 cfdisk 或者fdisk。在启动分区程序时需要一个命令行参数，表示希望创建新分区的硬盘，例如主硬盘 /dev/sda。创建一个 Linux 原生分区，如果有必要的话再创建一个 swap 分区。

[注意] 

注意

牢记新分区的代号 (例如 sda5)。本书将这个分区称为 LFS 分区。还需要记住 swap 分区的代号。之后在设置 /etc/fstab 文件时要用到这些代号。

2.4.1. 其他分区问题

经常有人在 LFS 邮件列表询问如何进行系统分区。这是一个相当主观的问题。许多发行版在默认情况下会使用整个磁盘，只留下一个小的 swap 分区。对于 LFS 来说，这往往不是最好的方案。它削弱了系统的灵活性，使得我们难以在多个发行版或 LFS 系统之间共享数据，增加系统备份时间，同时导致文件系统结构的不合理分配，浪费磁盘空间。

2.4.1.1. 根分区

一个 LFS 根分区 (不要与 /root 目录混淆) 一般分配 20 GB。

2.4.1.2. 交换 (Swap) 分区

许多发行版自动创建交换空间。一般来说，推荐采用两倍于物理内存的交换空间，然而这几乎没有必要。如果磁盘空间有限，可以创建不超过 2GB 的交换空间，并注意它的使用情况。

如果您希望使用 Linux 的休眠功能 (挂起到磁盘)，它会在关机前将内存内容写入到交换分区。这种情况下，交换分区的大小应该至少和系统内存相同。

2.4.1.3. Grub Bios 分区

如果启动磁盘采用 GUID 分区表 (GPT)，那么必须创建一个小的，一般占据 1MB 的分区，除非它已经存在。这个分区不能格式化，在安装启动引导器时必须能够被 GRUB 发现。这个分区在使用 fdisk 命令时显示为 'BIOS Boot' 分区，在使用 gdisk 命令时分区类型代号显示为为 EF02。

注意

Grub Bios 分区必须位于 BIOS 引导系统使用的磁盘上。这个磁盘未必是存放 LFS 根分区的磁盘。不同磁盘可以使用不同分区表格式，只有引导盘采用 GPT 时才必须创建该分区。

2.4.1.4. 常用分区

还有其他几个并非必须，但在设计磁盘布局时应当考虑的分区。下面的列表并不完整，但可以作为一个参考。

  • /boot – 高度推荐。这个分区可以存储内核和其他引导信息。为了减少大磁盘可能引起的问题，建议将 /boot 分区设为第一块磁盘的第一个分区。为它分配 200 MB 就绰绰有余。

  • /boot/efi – EFI 系统分区，在使用 UEFI 引导系统时是必要的。阅读 BLFS 页面 以获得详细信息。

  • /home – 高度推荐。独立的 /home 分区可以在多个发行版或 LFS 系统之间共享 home 目录和用户设置。它的尺寸一般很大，取决于硬盘的可用空间。

  • /usr – 在 LFS 中，/bin，/lib，以及 /sbin 是指向 /usr 中对应目录的符号链接。因此，/usr 包含系统运行需要的所有二进制程序和库。对于 LFS，通常不需要为 /usr 创建单独的分区。如果仍然需要这种配置，需要为其建立一个能够容纳系统中所有程序和库的分区。同时，在这种配置下，根分区可以非常小 (可能只需要一吉字节)，因此它适用于瘦客户端或者无盘工作站 (此时 /usr 从远程服务器挂载)。然而，需要注意的是，必须使用 initramfs (LFS 没有包含)，才能引导具有单独的 /usr 分区的系统。

  • /opt – 这个目录往往被用于在 BLFS 中安装 KDE 或 Texlive 等大型软件，以免把大量文件塞进 /usr 目录树。如果将它划分为独立分区，5 到 10 GB 一般就足够了。

  • /tmp – 默认情况下，systemd 在这里挂载一个 tmpfs。如果希望覆盖默认行为，在配置 LFS 系统系统时按照第 9.10.3 节 “禁止将 tmpfs 挂载到 /tmp”进行操作。

  • /usr/src – 将它划分为独立分区，可以用于存储 BLFS 源代码，并在多个 LFS 系统之间共享它们。它也可以用于编译 BLFS 软件包。30-50 GB 的分区可以提供足够的空间。

如果您希望在启动时自动挂载任何独立的分区，就要在 /etc/fstab 文件中指定。指定挂载分区的详细过程将在第 10.2 节 “创建 /etc/fstab 文件” 中讨论。

 

2.5. 在分区上建立文件系统

分区只是由分区表中记录的边界确定的一段扇区。在操作系统使用分区存储文件之前，必须格式化该分区，以在分区中建立一个文件系统。文件系统通常包含标签，目录块，数据块，用于定位文件的索引结构等。文件系统也帮助操作系统记录分区中的可用空间，在创建文件或增大已有文件的大小时保留需要的扇区，并回收利用已删除的文件的数据空间。一些文件系统还提供数据冗余和错误恢复功能。

LFS 可以使用 Linux 内核能够识别的任何文件系统，但最常用的是 ext3 和 ext4。文件系统的选型是一个复杂的问题，要综合考虑分区的大小，以及其中所存储文件的特征。例如：

ext2

适用于不经常更新的小分区，例如 /boot。

ext3

是 ext2 的升级版本，拥有日志系统，能够在非正常关机的情况下恢复分区的正常状态。它被广泛用于一般场合。

ext4

是 ext 文件系统家族的最新成员，它支持纳秒精度时间戳、创建或使用超大文件 (最大 16 TB) 支持等新功能，速度也更快。

其他文件系统，包括 FAT32, NTFS, ReiserFS, JFS 和 XFS 在特定场合也很有用。关于它们和其他文件系统的更多信息可以在 https://en.wikipedia.org/wiki/Comparison_of_file_systems 找到。

LFS 假设根文件系统 (/) 采用 ext4 文件系统。输入以下命令在 LFS 分区创建一个 ext4 文件系统：

mkfs -v -t ext4 /dev/<xxx>

命令中 <xxx> 应该替换成 LFS 分区的名称。

如果您拥有一个现成的 swap 分区，就不需要格式化它。如果新创建了一个 swap 分区，需要执行以下命令以初始化它：

mkswap /dev/<yyy>

命令中 <yyy> 应该替换成 swap 分区的名称。

 

2.6. 设置 $LFS 环境变量

在本书中，我们经常使用环境变量 LFS。您应该保证，在构建 LFS 的全过程中，该变量都被定义且设置为您构建 LFS 使用的目录 —— 我们使用 /mnt/lfs 作为例子，但您可以任意选择目录名。如果您在一个独立的分区上构建 LFS，那么这个目录将用作该分区的挂载点。选择一个目录，然后用以下命令设置环境变量：

export LFS=/mnt/lfs

设置该环境变量的好处是，我们可以直接输入书中的命令，例如 mkdir -v $LFS/tools。Shell 在解析命令时会自动将 “$LFS” 替换成 “/mnt/lfs” (或是您设置的其他值)。

小心

无论何时，如果您离开并重新进入了工作环境，一定要确认 LFS 的设定值和您离开工作环境时相同。(例如，使用 su 切换到 root 或者其他用户时。) 请执行以下命令，检查 LFS 的设置是否正确：

echo $LFS

确认该命令的输出是您构建 LFS 的位置，如果您使用本书提供的例子，那么输出应该是 /mnt/lfs。如果输出不正确，使用前文给出的命令，将 $LFS 设置成正确的目录名。

注意

确保 LFS 始终正确的一种方法是：编辑您的主目录中的 .bash_profile，以及/root/.bash_profile，为它们加入上述设置并导出 LFS 变量的 export 命令。另外，在 /etc/passwd 中，每个需要使用 LFS 变量的用户的 shell 都必须是 bash，以保证每次登录时都执行 .bash_profile 中的命令。

另外还要考虑登录宿主系统的方式，如果您使用图形显示管理器登录，再启动虚拟终端，那么 .bash_profile 一般不会被虚拟终端执行。此时，应该将 export 命令加入到您使用的用户和 root 用户的 .bashrc 文件中。另外，一些发行版的 .bashrc 中使用 "if" 命令，使其在非交互 bash 的启动过程中不执行其余命令。此时必须将 export 命令添加到交互性检测之前。

 

2.7. 挂载新的分区

我们已经在分区上建立了文件系统，为了从宿主系统访问分区，我们需要把分区挂载到选定的挂载点上。正如前一节所述，本书假设将文件系统挂载到 LFS 环境变量指定的目录中。

严格来说，我们不能“挂载一个分区”。我们挂载的是该分区中的文件系统。但是，由于一个分区最多只包含一个文件系统，人们经常不加区分地用“分区”代表分区中的文件系统。

输入以下命令以创建挂载点，并挂载 LFS 文件系统：

mkdir -pv $LFS
mount -v -t ext4 /dev/<xxx> $LFS

　　

命令中 <xxx> 应该替换成 LFS 分区的名称。

如果为 LFS 创建了多个分区 (例如一个作为 /，另一个作为 /home)，那么它们都需要被挂载：

mkdir -pv $LFS
mount -v -t ext4 /dev/<xxx> $LFS
mkdir -v $LFS/home
mount -v -t ext4 /dev/<yyy> $LFS/home

　　

将 <xxx> 和 <yyy> 替换成对应的分区代号。

请确认在挂载新分区时没有使用过于严格的安全限制 (比如 nosuid 或者 nodev 等选项)。直接执行不带任何参数的 mount 命令，检查挂载好的 LFS 分区被指定了哪些选项。如果 nodev 或者 nosuid 被设置了，就必须重新挂载分区。

警告

上面的命令假设您在构建 LFS 的过程中不会重启计算机。如果您关闭了系统，那么您要么在继续构建过程时重新挂载分区，要么修改宿主系统的 /etc/fstab 文件，使得系统在引导时自动挂载它们。例如，可以将这一行添加到 /etc/fstab 文件中：

/dev/<xxx>  /mnt/lfs ext4   defaults      1     1

　　

如果您使用了多个分区，它们都需要添加到 fstab 中。

如果您使用了 swap 分区，使用 swapon 命令启用它：

/sbin/swapon -v /dev/<zzz>

　　

将 <zzz> 替换成 swap 分区的名称。

现在我们准备新的 LFS 分区，可以下载软件包了。

 

posted @ 2023-08-09 21:03  linuxws  阅读(24)  评论(0)  编辑  收藏  举报