LFS 搭建 2 构建临时系统

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https://williamgong.github.io/2021/11/23/lfs%E6%90%AD%E5%BB%BA2/

准备工作做完之后,就要开始搭建临时工具链了。
但说是工具链,其实还包括一些其他工具。

开始前的准备

首先当然是登录lfs用户。
之后检查下$LFS是否设置正确。

echo $LFS

之后,需要检查以下部分是否正确设置,虽然大部分都不需要刻意留意,但不排除像我这样有特殊习惯的用户会不满足以下条件。

  1. shell 用的是 bash。
    不过目前大部分 shell 都是兼容 bash 的,比如我用的 zsh。
  2. sh 符号链接到 bash。
    这个绝大多数发行版都满足。
  3. /usr/bin/awk符号链接到 gawk。
    这个也不用在意
  4. /usr/bin/yacc 是到 bison 的符号链接,或者是一个执行 bison 的小脚本。
    嗯,这个也是,除非你用的是 BSD(

此外,对于构建过程,不要把源码放在/mnt/lfs/tools里,以免污染。
在没有特殊说明时,软件包的标准构建步骤如下

  1. 解压并 cd 到源码目录
  2. 根据 readme 编译,也可以 configure make make install 三连
  3. 离开目录,再把它删了。

现在,就正式开始构建。

构建交叉编译工具链

现在先把目录切到$LFS/sources下。

Binutils-2.37 - 第一遍

先解压软件包

tar -xvf binutils-2.37.tar.xz

之后将 patch 放入目录并应用

cp binutils-2.37-upstream_fix-1.patch ./binutils-2.37
cd ./binutils-2.37
patch -p1 < binutils-2.37-upstream_fix-1.patch

现在需要确认 pty 能否在 chroot 环境里工作

expect -c "spawn ls"

如果不能显示spawn ls的话,就说明环境没有为 pty 正常工作设置好。不过大多数情况下装expect包就行了。
根据 Binutils 手册建议,创建build目录:

mkdir build
cd build

进行 configure

../configure --prefix=$LFS/tools \
            --with-sysroot=$LFS \
            --target=$LFS_TGT \
            --disable-nls \
            --disable-werror

开始编译:

make

安装:

make install -j1

至于加上这个-j1的原因,是为了规避 make 中的一个问题。

GCC 11.2.0 - 第一遍

解压

tar -xvf gcc-11.2.0.tar.xz
cd gcc-11.2.0

此处 gcc 需要 GMP,MPFR 和 MPC 软件包,将源码解压进 gcc 目录并随 gcc 一起编译

tar -xf ../mpfr-4.1.0.tar.xz
mv -v mpfr-4.1.0 mpfr
tar -xf ../gmp-6.2.1.tar.xz
mv -v gmp-6.2.1 gmp
tar -xf ../mpc-1.2.1.tar.gz
mv -v mpc-1.2.1 mpc

对于 x86-64 的宿主机,将 64 位库的默认目录设为lib

case $(uname -m) in
x86_64)
sed -e '/m64=/s/lib64/lib/' \
-i.orig gcc/config/i386/t-linux64
;;
esac

设置build目录:

mkdir build
cd build

之后是一段巨长的 configure:

../configure \
--target=$LFS_TGT \
--prefix=$LFS/tools \
--with-glibc-version=2.11 \
--with-sysroot=$LFS \
--with-newlib \
--without-headers \
--enable-initfini-array \
--disable-nls \
--disable-shared \
--disable-multilib \
--disable-decimal-float \
--disable-threads \
--disable-libatomic \
--disable-libgomp \
--disable-libquadmath \
--disable-libssp \
--disable-libvtv \
--disable-libstdcxx \
--enable-languages=c,c++

毕竟是交叉编译还是第一遍,这里对gcc关闭了一堆功能,主要是避免编译依赖标准库的代码
编译:

make

安装:

make install

此处还要补上limits.h,具体原因是在第一次编译时,$LFS/usr/include/limits.h还不存在,因此此时 gcc 安装的是不完整的,自给自足的头文件。虽然不加对于编译 glibc 已经足够,但后续步骤需要完整的内部头文件,因此此时手动将 gcc 源码中的相关头文件抽出。

cd ..
cat gcc/limitx.h gcc/glimits.h gcc/limity.h > \
`dirname $($LFS_TGT-gcc -print-libgcc-file-name)`/install-tools/include/limits.h

Linux-5.13.12 API 头文件

国际惯例进行解压

tar -xvf linux-5.13.12.tar.xz
cd linux-5.13.12

这里只需要编译 glibc 用到的头文件,因此在确保目录里没有什么奇奇怪怪的东西(比如从其他地方 copy 进去的配置什么的)

make mrproper

之后再从源码中提取头文件然后手动复制到工具链目录下

make headers
find usr/include -name '.*' -delete
rm usr/include/Makefile
cp -rv usr/include $LFS/usr

最后还是一样的删除整个目录。

Glibc-2.34

glibc 2.34 需要加一个 patch

tar -xvf glibc-2.34.tar.xz
cp glibc-2.34-fhs-1.patch glibc-2.34/
cd glibc-2.34/
patch -p1 < glibc-2.34-fhs-1.patch

需要创建符合 LSB 的符号链接

case $(uname -m) in
i?86) ln -sfv ld-linux.so.2 $LFS/lib/ld-lsb.so.3
;;
x86_64) ln -sfv ../lib/ld-linux-x86-64.so.2 $LFS/lib64
ln -sfv ../lib/ld-linux-x86-64.so.2 $LFS/lib64/ld-lsb-x86-64.so.3
;;
esac

之后是创建 build 目录:

mkdir -v build
cd build

现在要确保ldconfigsln被安装到了/usr/bin

echo "rootsbindir=/usr/sbin" > configparms

configure

../configure \
--prefix=/usr \
--host=$LFS_TGT \
--build=$(../scripts/config.guess) \
--enable-kernel=3.2 \
--with-headers=$LFS/usr/include \
libc_cv_slibdir=/usr/lib

编译

make

安装

make DESTDIR=$LFS install

此处最好检查$LFS,如果该变量是空的话 glibc 是会装的宿主机的。
此处要修复一个ldd的硬编码错误:

sed '/RTLDLIST=/s@/usr@@g' -i $LFS/usr/bin/ldd

第一次检查

当上述包都安装完了之后,就需要检查工具链的基本功能能否正常工作。
找一个不会污染源码的目录,运行

echo 'int main(){}' > dummy.c
$LFS_TGT-gcc dummy.c
readelf -l a.out | grep '/ld-linux'

如果一切正常,就只会有以下输出

[Requesting program interpreter: /lib64/ld-linux-x86-64.so.2]

在 32 位机器上,解释器名字应该是/lib/ld-linux.so.2.
现在删除刚刚创建的文件

rm -v dummy.c a.out

现在用 gcc 的工具安装limits.h

$LFS/tools/libexec/gcc/$LFS_TGT/11.2.0/install-tools/mkheaders

虽然我在运行时会报错找不到文件,但limits.h确实安装到了目录include-fixed

GCC-11.2.0 里的 Libstdc++ - 第一遍

第一次编译 gcc 时,因为没有 glibc,因此并没有编译 libstdc++,现在安装了 glibc 后就需要编译它了。
现在解压 gcc 目录并创建 build

tar -xvf gcc-11.2.0.tar.xz
cd gcc-11.2.0
mkdir build
cd build

之后是 configure

../libstdc++-v3/configure \
--host=$LFS_TGT \
--build=$(../config.guess) \
--prefix=/usr \
--disable-multilib \
--disable-nls \
--disable-libstdcxx-pch \
--with-gxx-include-dir=/tools/$LFS_TGT/include/c++/11.2.0

之后就是编译安装二连

make
make DESTDIR=$LFS install

构建交叉编译临时工具

现在只是编译安装了基础的工具链,在此之上还要安装一些额外工具。
虽然说这些工具是在chroot之后用的,但现在就要编译。

M4-1.4.19

tar -xvf m4-1.4.19.tar.xz
cd m4-1.4.19

此处不需要build目录。
configure

./configure --prefix=/usr \
--host=$LFS_TGT \
--build=$(build-aux/config.guess)

编译和安装

make
make DESTDIR=$LFS install

Ncurses-6.2

tar -xvf ncurses-6.2.tar.gz
cd ncurses-6.2

首先要确保在 configure 时要找得到gawk

sed -i s/mawk// configure

之后需要编译tic程序

mkdir build
pushd build
../configure
make -C include
make -C progs tic
popd

之后不要进入build,直接开始 configure

./configure --prefix=/usr \
--host=$LFS_TGT \
--build=$(./config.guess) \
--mandir=/usr/share/man \
--with-manpage-format=normal \
--with-shared \
--without-debug \
--without-ada \
--without-normal \
--enable-widec

编译

make

安装

make DESTDIR=$LFS TIC_PATH=$(pwd)/build/progs/tic install
echo "INPUT(-lncursesw)" > $LFS/usr/lib/libncurses.so

Bash-5.1.8

tar -xvf bash-5.1.8.tar.gz
cd bash-5.1.8

configure

./configure --prefix=/usr \
--build=$(support/config.guess) \
--host=$LFS_TGT \
--without-bash-malloc

编译和安装

make
make DESTDIR=$LFS install

加上shbash的符号链接

ln -sv bash $LFS/bin/sh

Coreutils-8.32

此处要加一个 patch

tar -xvf coreutils-8.32.tar.xz
cp coreutils-8.32-i18n-1.patch coreutils-8.32/
cd coreutils-8.32
patch -Np1 -i coreutils-8.32-i18n-1.patch

configure

./configure --prefix=/usr \
--host=$LFS_TGT \
--build=$(build-aux/config.guess) \
--enable-install-program=hostname \
--enable-no-install-program=kill,uptime

编译安装二连

make
make DESTDIR=$LFS install

此处需要移动部分文件的位置以适应有些硬编码的程序

mv -v $LFS/usr/bin/chroot $LFS/usr/sbin
mkdir -pv $LFS/usr/share/man/man8
mv -v $LFS/usr/share/man/man1/chroot.1 $LFS/usr/share/man/man8/chroot.8
sed -i 's/"1"/"8"/' $LFS/usr/share/man/man8/chroot.8

Diffutils-3.8

tar -xvf diffutils-3.8.tar.xz
cd diffutils-3.8

三连

./configure --prefix=/usr --host=$LFS_TGT
make
make DESTDIR=$LFS install

File-5.40

tar -xvf file-5.40.tar.gz
cd file-5.40

这里的file命令需要与宿主机上的版本一致,因此需要特殊编译

mkdir build
pushd build
../configure --disable-bzlib \
--disable-libseccomp \
--disable-xzlib \
--disable-zlib
make
popd

再进行三连,同样不要进入build

./configure --prefix=/usr --host=$LFS_TGT --build=$(./config.guess)
make FILE_COMPILE=$(pwd)/build/src/file
make DESTDIR=$LFS install

Findutils-4.8.0

tar -xvf findutils-4.8.0.tar.xz
cd findutils-4.8.0

configure

./configure --prefix=/usr \
--localstatedir=/var/lib/locate \
--host=$LFS_TGT \
--build=$(build-aux/config.guess)

编译和安装

make
make DESTDIR=$LFS install

Gawk-5.1.0

tar -xvf gawk-5.1.0.tar.xz
cd gawk-5.1.0

首先确保不安装不需要的文件

sed -i 's/extras//' Makefile.in

configure

./configure --prefix=/usr \
--host=$LFS_TGT \
--build=$(./config.guess)

编译和安装

make
make DESTDIR=$LFS install

Grep-3.7

tar -xvf grep-3.7.tar.xz
cd grep-3.7

configure

./configure --prefix=/usr \
--host=$LFS_TGT

编译和安装

make
make DESTDIR=$LFS install

Gzip-1.10

tar -xvf gzip-1.10.tar.xz
cd gzip-1.10
./configure --prefix=/usr --host=$LFS_TGT
make
make DESTDIR=$LFS install

Make-4.3

tar -xvf make-4.3.tar.gz
cd make-4.3

configure

./configure --prefix=/usr \
--without-guile \
--host=$LFS_TGT \
--build=$(build-aux/config.guess)

编译和安装

make
make DESTDIR=$LFS install

Patch-2.7.6

tar -xvf patch-2.7.6.tar.xz
cd patch-2.7.6

configure

./configure --prefix=/usr \
--host=$LFS_TGT \
--build=$(build-aux/config.guess)

编译和安装

make
make DESTDIR=$LFS install

Sed-4.8

tar -xvf sed-4.8.tar.xz
cd sed-4.8

configure

./configure --prefix=/usr \
--host=$LFS_TGT

编译和安装

make
make DESTDIR=$LFS install

Tar-1.34

tar -xvf tar-1.34.tar.xz
cd tar-1.34

configure

./configure --prefix=/usr \
--host=$LFS_TGT \
--build=$(build-aux/config.guess)

编译和安装

make
make DESTDIR=$LFS install

Xz-5.2.5

tar -xvf xz-5.2.5.tar.xz
cd xz-5.2.5

configure

./configure --prefix=/usr \
--host=$LFS_TGT \
--build=$(build-aux/config.guess) \
--disable-static \
--docdir=/usr/share/doc/xz-5.2.5

编译和安装

make
make DESTDIR=$LFS install

Binutils-2.37 - 第二遍

这一次和第一次差不多,但有一些微妙的差别

tar -xvf binutils-2.37.tar.xz
cp binutils-2.37-upstream_fix-1.patch binutils-2.37
cd binutils-2.37
patch -Np1 -i binutils-2.37-upstream_fix-1.patch
mkdir build
cd build

configure

../configure \
--prefix=/usr \
--build=$(../config.guess) \
--host=$LFS_TGT \
--disable-nls \
--enable-shared \
--disable-werror \
--enable-64-bit-bfd

编译

make

安装,并绕过导致libctf.so链接到宿主发行版 zlib 的问题

make DESTDIR=$LFS install -j1
install -vm755 libctf/.libs/libctf.so.0.0.0 $LFS/usr/lib

GCC-11.2.0 - 第二遍

tar -xvf gcc-11.2.0.tar.xz
cd gcc-11.2.0

还是一样的解压 GMP, MPFR 和 MPC

tar -xf ../mpfr-4.1.0.tar.xz
mv -v mpfr-4.1.0 mpfr
tar -xf ../gmp-6.2.1.tar.xz
mv -v gmp-6.2.1 gmp
tar -xf ../mpc-1.2.1.tar.gz
mv -v mpc-1.2.1 mpc

还是一样的设置 64 位库的符号链接

case $(uname -m) in
x86_64)
sed -e '/m64=/s/lib64/lib/' -i.orig gcc/config/i386/t-linux64
;;
esac

建立build目录

mkdir build
cd build

创建一个符号链接以在构建libgcc时启用对 posix 线程的支持

mkdir -pv $LFS_TGT/libgcc
ln -s ../../../libgcc/gthr-posix.h $LFS_TGT/libgcc/gthr-default.h

configure

../configure \
--build=$(../config.guess) \
--host=$LFS_TGT \
--prefix=/usr \
CC_FOR_TARGET=$LFS_TGT-gcc \
--with-build-sysroot=$LFS \
--enable-initfini-array \
--disable-nls \
--disable-multilib \
--disable-decimal-float \
--disable-libatomic \
--disable-libgomp \
--disable-libquadmath \
--disable-libssp \
--disable-libvtv \
--disable-libstdcxx \
--enable-languages=c,c++

编译和安装

make
make DESTDIR=$LFS install

一样的创建ccgcc的符号链接

ln -sv gcc $LFS/usr/bin/cc

至此本文就到这里,接下来就要进行 chroot 了。

11.0 的手册相较于 9.0 而言第二部分的内容实在是太多了……
不理解为什么要把 chroot 后的操作也要放在这一部分。

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