【LFS】从0构建Linux系统（准备宿主系统与创建新的分区）

原创

Yui_

发布于 2025-01-15 22:16:02

690

文章被收录于专栏：LFSLFS

本文基于Linux From Scratch的文档创建：lfs

笔者的系统是Ubuntu

从0构建Linux需要在一个Linux系统的基础上完成，我们将需要的Linux系统称为宿主系统。

读者如果使用也是虚拟机，一定要多拍摄快照，防止失败。

本系列长期更新

1. 准备宿主系统

1.1 硬件准备

根据文档的要求，宿主系统最好拥有4核及以上的CPU核最少8GB的内存，当然，不满足以上条件的老旧系统仍然能够完成构建。但是构建软件包所需要的时间可能会比较长。

1.2 软件准备

根据文档的要求，宿主系统必须拥有以下的软件，且版本不能低于以下给出的最低版本。具体的软件和版本就不放出来了，读者运行下面的脚本查看哪些软件没有。文档给出了检查软件是否存在的脚本，运行后根据需要安装就行了。

脚本内容：

#!/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 4.19

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

笔者的运行结果：

可以看到有很多错误，了解到错误，我们开始安装必要的软件即可。

在安装前，先更新下APT

sudo apt update

安装指令：

sudo apt -y install gawk bison m4 make texinfo

再次运行脚本便只有一个错误了

这是链接错误，我们在终端输入：ls -l /usr/bin/sh可以看到sh指向的是dash，而不是bash，所以我们需要修改一下。输入指令sudo ln -sf /usr/bin/bash/ /usr/bin/sh

最后一次运行，一切OK。那么准备阶段就完成了，下面开始创建新的分区

2. 创建新的分区

创建新的分区 和其他操作系统一样，LFS一般也被安装在一个专有的分区。推荐为LFS选择一个可用的空分区，或者在充足未划分空间的情况下，创建一个新的分区。要求：一个最小的系统需要大小约为10GB的分区。这足够保存所有源代码压缩包，并且编译所有软件包，但是如果希望LFS作为日常的Linux系统，很可能需要安装额外的软件，这需要更多的空间。一个30GB的分区比较合理。创建新分区需要用到的指令有：fdisk
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需要用到的指令有mkfs
设置环境变量LFS

在文档中，经常使用的环境变量LFS。你应该保证在构建LFS的全过程中，该变量都被定义且设置为你构建的LFS使用的目录。

你应该先创建这个目录，作为后续的挂载点。

然后用这个指令来设置环境变量

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,在后续创建分区时，我会提供一个运行脚本，只要运行脚本就可以了。

挂载新的分区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。需要用到的指令有mount

这么多指令还是太吃操作了，笔者收集到了两个脚本可以完成上面的操作，傻瓜式运行就好了。

2.1 运行脚本

注意：以下操作你需要先创建一个名为lfs的用户，并以lfs用户进行操作

使用脚本可以帮助用户快速创建新的分区，不在需要一个指令一个指令的输入，读者可以直接复制脚本运行。

以下有两个脚本，一个名为lfs.sh主要功能就是设置环境变量，并创建新分区（另写了一个脚本）并挂载和创建一些需要的目录。

另一个名为setupdisk.sh：主要功能就是创建新的分区然后格式化。

运行脚本是基于Build a LinuxFromScratch System

的视频内容加上一些GPT优化内容。

笔者已添加注释，读者可以脚本中对应的功能。

lfs.sh

export LFS=/mnt/lfs #定义挂载点
export LFS_TGT=x86_64-lfs-linux-gnu #确定目标架构
export LFS_DISK=/dev/sdb #指定用于构建LFS的磁盘设备
#防止重复挂载
if ! grep -q "$LFS" /proc/mounts; then
	#检查分区是否存在
    if [ ! -b "${LFS_DISK}2" ]; then
        echo "Partition ${LFS_DISK}2 does not exist. Running setupdisk.sh..."
        source setupdisk.sh "$LFS_DISK"
    fi
    sudo mount "${LFS_DISK}2" "$LFS" || { echo "Mount failed!"; exit 1; }#挂载分区，失败打印信息并退出脚本
    sudo chown -v $USER "$LFS" #更改$LFS的所有者为当前用户
fi

#创建必要的目录结构
mkdir -pv $LFS/sources #源代码存储目录
mkdir -pv $LFS/tools #工具目录

#标准目录
mkdir -pv $LFS/boot 
mkdir -pv $LFS/etc
mkdir -pv $LFS/bin
mkdir -pv $LFS/lib
mkdir -pv $LFS/sbin
mkdir -pv $LFS/usr
mkdir -pv $LFS/var

#不必要的操作，判断如果当前机器为64位机器子在创建一个lib64，但是呢现在的机器应该都是64位了
case $(uname -m) in
        x86_64) mkdir -pv $LFS/lib64 ;;
esac

setupdisk.sh

LFS_DISK="$1" #接受参数
#检查变量是否为空
if [ -z "$LFS_DISK" ]; then
    echo "Usage: $0 <disk>"
    exit 1
fi

echo "Partitioning $LFS_DISK..."

#自动分区，第一个分区（100MB,为引导分区）
#第二个分区就是剩余全部空间
sudo fdisk "$LFS_DISK" << EOF
o
n
p
1

+100M
a
n
p
2


p
w
EOF
#检查fdisk是否成功
if [ $? -ne 0 ]; then
    echo "Error: fdisk failed on $LFS_DISK."
    exit 1
fi

echo "Formatting partitions..."
#格式化分区
sudo mkfs.ext2 "${LFS_DISK}1" || { echo "Failed to format ${LFS_DISK}1."; exit 1; }
sudo mkfs.ext4 "${LFS_DISK}2" || { echo "Failed to format ${LFS_DISK}2."; exit 1; }

echo "Disk setup completed successfully!"

运行结果：