Raspberry Pi（树莓派）上从零开始构建Linux系统（简称PiLFS）（一）

一. 准备工作

　　1. 装有Linux宿主系统的树莓派主板，可参考 Raspberry Pi（树莓派）上安装Raspbian（无路由器，无显示器）

　　2. 一张大小至少8G的U盘，PiLFS系统将安装在上面

　　3. 参考网址：Linux From Scratch on the Raspberry Pi

　　4. 参考网址：Linux From Scratch V7.10

　　5. 中文版参考网址：Linux From Scratch Version 7.7-systemd （简体中文版）

　　6. 参考文档：LFS-BOOK-7.10.pdf

　　7. 参考网址：Raspberry Pi

二. PiLFS 目标架构

　　PiLFS主要支持 ARM（64位）的目标架构。

　　假如按照本文的默认方式构建，那么你将得到一个“纯” 64 位系统————这意味着你仅能够执行64 位的程序。

三. 宿主系统需求

　　1. 如果未设置root密码，先设置，再以root用户登录

sudo passwd root
su - root

　　2. 请执行以下命令，查看宿主机的各个软件包的版本以及编译环境是否准备妥当：

cat > version-check.sh << "EOF"
#!/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

bzip2 --version 2>&1 < /dev/null | head -n1 | cut -d" " -f1,6-
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
ldd --version | head -n1 | cut -d" " -f2-  # glibc version
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`
sed --version | head -n1
tar --version | head -n1
makeinfo --version | head -n1
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
EOF

bash version-check.sh

　　　　a. 如果宿主系统是Raspbian，你会发现缺少了四个包，使用命令行增加：

apt-get update
apt-get install bison gawk m4 texinfo

　　　　b. 同时，/bin/sh 是指向dash，使用命令行修改指向bash：

ln -sf bash /bin/sh

　　3. 同时，还请进行库文件的一致性检查，这些文件应该要么都在或者是都缺失，而不应该只有一两个。

cat > library-check.sh << "EOF"
#!/bin/bash
for lib in lib{gmp,mpfr,mpc}.la; do
  echo $lib: $(if find /usr/lib* -name $lib|
               grep -q $lib;then :;else echo not;fi) found
done
unset lib
EOF

bash library-check.sh

　　　　如果宿主系统是Raspbian，这些库文件都是缺失的，不用管它

四. 创建新分区

　　1. 宿主系统下安装分区工具 gparted，命令：

apt-get install gparted

　　2. 利用 gparted 重新划分TF卡，我的TF卡是分为：

　　　　/dev/mmcblk0p1       64M        VFAT          boot分区

　　　　/dev/mmcblk0p2      26.9G      EXT4          宿主系统分区

　　　　/dev/mmcblk0p3       2G          Swap          交换分区

　　3. 利用 gparted 划分U盘，划出一个LFS系统分区，我的U盘是分为：

　　　　/dev/sda1　　100M　　FAT32　　boot分区

　　　　/dev/sda2　　7.3G　　 EXT4　　LFS系统分区

五. 挂载新分区

export LFS=/mnt/lfs
mkdir -pv $LFS
mount -v -t ext4 /dev/sda2 $LFS    

# 如果你正在使用交换分区，用 swapon 命令确保它已经启用
/sbin/swapon -v /dev/mmcblk0p3

六. 软件包与补丁

　　1. 以 root 用户执行下面的命令创建$LFS/sources目录

mkdir -v $LFS/sources

　　2. 设置目录的写权限和粘滞模式

chmod -v a+wt $LFS/sources

　　　　“粘滞模式”意思是就算有多个用户对某个目录有写权限，仍然只有该文件的主人能删除一个粘滞目录里的文件。

　　3. 下载构建PiLFS需要的软件包和补丁

wget http://www.intestinate.com/pilfs/scripts/wget-list
wget -i wget-list -P $LFS/sources

七. 最后的准备工作

　　1. 创建 $LFS/tools 文件夹

# 编译的临时工具会安装到 $LFS/tools 文件夹，不会成为最终 LFS 系统的一部分。

mkdir -v $LFS/tools

　　2. 在宿主系统中创建 /tools 的符号链接，将其指向$LFS/tools

# 创建的符号链接使得编译的工具链总是指向 /tools 文件夹。

ln -sv $LFS/tools /

　　3. 添加lfs用户

groupadd lfs    # 添加新组
useradd -s /bin/bash -g lfs -m -k /dev/null lfs     # 添加新用户
passwd lfs      # 为用户设置密码
chown -v lfs $LFS/tools     # 赋予了访问 $LFS/tools 文件夹的所有权限
chown -vR lfs $LFS/sources   # 赋予了访问 $LFS/sources 文件夹及子文件的所有权限
su - lfs    # 切换用户

　　4. 设置环境

# 以 lfs 用户登录运行以下两个命令，为 bash shell 创建两个开机启动的文件。
# 当以 lfs 用户身份登录时，初始 shell 通常是一个可登录的 shell
# 它先读取宿主机的 /etc/profile 文件（很可能包括一些设置和环境变量），然后是 .bash_profile 文件
# .bash_profile 文件使用完全空环境的 shell 代替运行中的 shell

cat > ~/.bash_profile << "EOF"
exec env -i HOME=$HOME TERM=$TERM PS1='\u:\w\$ ' /bin/bash
EOF

# 新的 shell 实例是一个非登录 shell，不会读取 /etc/profile 或者 .bash_profile 文件，而是读取 .bashrc 文件
cat > ~/.bashrc << "EOF"
set +h
umask 022
LFS=/mnt/lfs
LC_ALL=POSIX
LFS_TGT=$(uname -m)-lfs-linux-gnueabihf
PATH=/tools/bin:/bin:/usr/bin
export LFS LC_ALL LFS_TGT PATH
EOF

# 启用配置文件
source ~/.bash_profile