Linux from scratch install

Знакомьтесь — Linux From Scratch

Вместо вступления

«Хочешь начать изучать GNU/Linux? Начни с Linux From Scratch.»

Единственный бумажный дистрибутив

LFS (здесь и далее аббревиатура от Linux From Scratch) – книга, написанная Герардом Бикмансом, описывающая процесс сборки минимального рабочего варианта GNU/Linux из исходных кодов. Почему бумажный? В свое время книгу можно было купить в твердом переплете, что делает «дистрибутив» несколько необычным, не правда-ли? Помимо самой книги, для сборки конечно-же понадобится интернет (или заранее загруженные исходные коды), свободный раздел на жестком диске, и любая операционная система на базе ядра Linux, имеющая компилятор. Лично я всегда использую либо уже собранный дистрибутив LFS, либо полную установку Slackware – в нем есть все необходимое, чего не скажешь про (например) Ubuntu. Конечно, всегда можно загрузить нехватающие пакеты, но ведь мы хотим только-только научиться линуксу? А Slackware даже в своей базовой установке и без конфигурирования предоставляет требуемый инструментарий.

Следует сказать сразу — дистрибутив собранный по книге LFS не умеет толком ничего. Вернее, ничего такого, что потребуется неискушенному пользователю. Он умеет включаться, выключаться, перезагружаться, использовать Ethernet подключение, но что самое главное — компилировать. Так существуют другие книги, теперь уже поддерживаемые сообществом — Beyond LFS позволяет собрать те самые, интересные пользователю, программы. От браузера и графической среды, до систем управления базами данных и DHCP сервера. Книга имеет свойство отставать в версии от базовой книги, но полученный от LFS опыт обычно достаточен, для самостоятельного разрешения конфликтов версий. Три другие книги — Automated LFS, Cross LFS и Hardened LFS полностью соответствуют названиям и выходят за пределы этой статьи. Впрочем, всегда можно почитать в интернете, правда?

Но почему начинать с него?

Все очень просто, если не сказать — до смешного. Помимо инструкций, в книге много теоретического (но крайне сжатого и как следствие — не заунывного) материала. Установите Ubuntu. Вы знаете что делает пакет Libtool? Или Gawk? После пары успешных сборок LFS, вы будете знать каждый пакет в своей системе и что самое главное — представлять, как они взаимодействуют. Да, состав системы минимальный, но это постоянно подогревает интерес к ее усовершенствованию. Приучит частенько обращаться за помощью к Google и читать англоязычную документацию. Поначалу вы не будете понимать и половины своих действий, внимательно перепечатывая или копируя блоки кода в консоль. Но в самом конце, осознание того, что эту неказистую, без поддержки графики и вашей мощной видеокарты, без новомодного Aero и сенсорных экранов, операционную систему вы собрали сами, придаст вам такой запас сил и гордость, что вы сами потянитесь за новыми знаниями и новыми победами. Я немного утрирую, но ощущения после первой перезагрузки в новую систему сложно забыть даже сейчас.

Цифры и суровая правда жизни

LFS вовсе не минимальный по своему весу дистрибутив. Для сборки потребуется порядка 3 свободный гигабайтов на диске (это помимо уже рабочей Linux-Based системы) — тем не менее, после определенных танцев, систему можно будет превратить в Live-CD. Если у меня будет такая возможность, я расскажу как это делается, в последствии. Компиляция всего и вся (с учетом необходимости создания конфигурационных файлов и прочего) занимает около двух дней. Это если с перерывами на сон, питание и отключение компьютера на ночь. С другой стороны, это зависит от производительности компьютера, на котором собирается система. Моей первой жертвой был ноутбук MSI X-340 — процессор Intel Core 2 Solo с тактовой частотой 1.2 гигагерца (вообще говоря, LFS рекомендуется собирать на одноядерной системе). Оперативная память — 2GB DDR2. Вполне достаточно даже более низких характеристик, а на быстром процессоре сборка пойдет значительно быстрее.

Кстати, приблизительное время сборки каждого из пакетов указано в учебнике. За единицу времени, принимается время сборки пакета Binutils — ассемблера, линкера и ряда других, более мелких утилит для работы с объектными файлами. На вышеуказанной системе это заняло три минуты.

Состав дистрибутива

Перечислять все входящие в LFS пакеты не имеет большого смысла. Список получится длинным, и практически ни о чем не говорящим новичку; избыточным для человека разбирающегося. В этом небольшом разделе я лишь хотел дать несколько общих советов. Во-первых, собирая пакет, не описанный в книге, загляните в репозиторий патчей — возможно его уже адаптировали для использования в LFS. Во-вторых, BLFS почти полностью состоит из опциональных пакетов — просто выбирайте те, которые вам нужны и смело добавляйте в свою сборку LFS. И третье: с самого начала используйте пакетный менеджер. В книге этому уделяется глава, но практические инструкции отсутствуют чуть менее, чем полностью. Я лишь могу порекомендовать Guarded Installation Tool – написанный на Bash’е скрипт, обеспечивающий минимальный набор команд, для управления пакетами, зависимостями и версиями. В LFS этого будет достаточно. В последствии вы можете скомпилировать из исходных кодов APT или DPKG — это неплохо освещено на форумах сообщества.

Вместо заключения

За прошедшие полтора года я сильно продвинулся в своем изучении. Продвинулся со стадии «Есть такая операционная система» до уровня «Подниму сервер под Gentoo за трое суток». Я еще очень далек от идеала и вряд ли могу даже называть себя настоящий линуксоидом — на домашнем компьютере уживаются старенькая Windows XP и Xubuntu 10.10, но знаете что я отвечаю, когда меня спрашивают с чего начать изучать линукс? Начните с Linux From Scratch.

Источник

Download the Linux From Scratch Book

Several versions of the LFS book are available for download, in several formats:

Current Stable

This is the latest released LFS book, well tested and mature enough for everyday use.

You may download the stable book in various formats from the stable book directory.

Current Development

This is the LFS Book in its current development state. Changes can happen that break the build temporarily.
Not recommended for inexperienced LFS’ers.

Daily rendered snapshots may be downloaded. Or check out the book’s XML source from our Git repository and render it yourself:

git clone git://git.linuxfromscratch.org/lfs.git lfs-git

Systemd version of LFS

Current Stable

This is the latest released LFS systemd book, well tested and mature enough for everyday use.

You may download the stable book in various formats from the stable book directory.

Current Development

This is the LFS systemd Book in its current development state. Changes can happen that break the build temporarily.
Not recommended for inexperienced LFS’ers.

Daily rendered snapshots may be downloaded. Or check out the book’s XML as above and render it yourself:

After the prerequisites listed in the INSTALL file are present, use ‘make REV=systemd’, to render the book. Additional information is listed in the README file.

LFS Museum

Old and crusty. But still useful as an educational experience, or to see how LFS has grown over the years. https://www.linuxfromscratch.org/lfs/downloads/

Packages for LFS

LFS has a list of packages and patches which you should download. Please use the versions which are listed in the book (see the FAQ); these are tested versions which are known to work with each other. There are several ways to download the packages.

Hunt and Peck

When a package is not available from the location listed in the book, some other places to try are:

• A search for the full package name in google or your favorite search engine
• Debian Package Search Page
• Sources from your linux distro

LFS HTTP/FTP Sites

If the above methods are not available to you, the packages are also available in a tarball and individually on the following ftp and http mirrors.

© 1998-2021 Gerard Beekmans. Website design by Jeremy Huntwork & Matthew Burgess.

Источник

What is Linux From Scratch?

Linux From Scratch (LFS) is a project that provides you with step-by-step instructions for building your own customized Linux system entirely from source.

Why would I want an LFS system?

Many wonder why they should go through the hassle of building a Linux system from scratch when they could just download an existing Linux distribution. However, there are several benefits of building LFS. Consider the following:

LFS teaches people how a Linux system works internally
Building LFS teaches you about all that makes Linux tick, how things work together and depend on each other. And most importantly, how to customize it to your own tastes and needs.

Building LFS produces a very compact Linux system
When you install a regular distribution, you often end up installing a lot of programs that you would probably never use. They’re just sitting there taking up (precious) disk space. It’s not hard to get an LFS system installed under 100 MB. Does that still sound like a lot? A few of us have been working on creating a very small embedded LFS system. We installed a system that was just enough to run the Apache web server; total disk space usage was approximately 8 MB. With further stripping, that can be brought down to 5 MB or less. Try that with a regular distribution.

LFS is extremely flexible
Building LFS could be compared to a finished house. LFS will give you the skeleton of a house, but it’s up to you to install plumbing, electrical outlets, kitchen, bath, wallpaper, etc. You have the ability to turn it into whatever type of system you need it to be, customized completely for you.

LFS offers you added security
You will compile the entire system from source, thus allowing you to audit everything, if you wish to do so, and apply all the security patches you want or need to apply. You don’t have to wait for someone else to provide a new binary package that (hopefully) fixes a security hole. Often, you never truly know whether a security hole is fixed or not unless you do it yourself.

What can I do with my LFS system?

A by-the-book LFS system is fairly minimal, but is designed to provide a strong base on which you can add any packages you want. See the BLFS project for a selection of commonly used packages.

Who’s who:

• Project Creator: Gerard Beekmans
• Managing Editor: Bruce Dubbs
• Editor: Ken Moffat
• Editor: Pierre Labastie
• Editor: DJ Lucas
• Editor: Douglas R. Reno
• Editor: Thomas Trepl
• Editor: Tim Tassonis
• Editor: Xi Ruoyao
• Plus numerous people who contribute to the book and its side projects.

© 1998-2021 Gerard Beekmans. Website design by Jeremy Huntwork & Matthew Burgess.

Источник

Делаем из Linux From Scratch свой универсальный дистрибутив

Так уж случилось, что пару лет назад по долгу службы на команду разработчиков, к которой я отношусь, свалилась неожиданная задача — разработка системы управления оборудованием (в этом-то как-раз неожиданности нет, ибо направление разработок такое) с управляющим PC под Linux.
Разработки линуксовой части велись (да и ведутся) под Ubuntu, в среде Code::Blocks. Но, как показала практика, для качественной работы нужно что-то гораздо более легкое с гарантированным временем отклика. Для работы было достаточно консоли, так как задачи организации пользовательского интерфейса решались на подключаемом по TCP/IP удаленном компьютере.
Тогда и пришла идея использовать дистрибутив Linux собственной сборки, чем (сборкой дистрибутива), собственно, в свободное время я и занялся. Выбор пал на LFS. Про то что такое LFS уже неоднократно писали даже на Хабре, я же опишу решение нескольких дополнительных (кроме простенького Linux’а) задач, вставших передо мной в нашем конкретном случае.
Поначалу такая задача была одна — использовать real-time ядро.
Однако дальше, когда идея USB-флешки с дистрибутивом, пришлась всем по душе, то появились задачи размножения флешек и запуска системы на различных компьютерах (тестовых стендов много, имея свою флешку суешь в карман и иди к любому). Вот тут и появились проблемы — LFS не обладает 100% переносимостью с одного компьютера на другой. Для ее адаптации к конкретному компьютеру нужно править некоторые скрипты, что в условиях команды вчерашних Windows-кодеров проблематично (на виртуалку с Ubuntu некоторые пересели, но консоль и скрипты — это беда). Размножение системы также требует повторения некоторых манипуляций, проделываемых в процессе сборки (тот же GRUB установить).

Естественно, решение всех задач есть на просторах интернета, но, думаю, сбор некоторой информации в одном месте никому не помешает.
Итак, конкретные задачи были следующие…

1. Использование ядра Linux с real-time патчем

Это была одна из самых легких задач. Процесс сборки прошел по книге LFS с единственным исключением — вместо штатного для книги ядра было взято 2.6.33.9 и RT-патч для него. Везде, где происходили манипуляции с ядром (установка Linux Headers и ядра непосредственно), работаем с нашей пропатченной версией.
Также не лишним будет сказать, что дистрибутив собирался без подключения swap-раздела (2Гб ОЗУ это в нашем случае — выше крыши, наличие swap не желательно по причине его негативного влияния на гарантированное время отклика, да и для флешки он крайне губителен) и представлял собой один единственный раздел ext2fs.

2. Автоматический вход в систему (в условиях разработки безопасность нам не важна, да и систему пускаем под рутом по ряду причин)

Идея автоматического входа была взята отсюда.
Был создан файл autologin.c следующего содержания:

Далее файл был скомпилирован командой:

gcc autologin.c -o /usr/local/sbin/autologin

Далее было решено, что двух консолей с автоматическим входом хватит (одна для запуска системы, другая для всего остального, если понадобится).
В файле /etc/inittab строчки:

1:2345:respawn:/sbin/agetty tty1 9600
2:2345:respawn:/sbin/agetty tty2 9600

были заменены на:

1:2345:respawn:/sbin/agetty -n -l /usr/local/sbin/autologin tty1 9600
2:2345:respawn:/sbin/agetty -n -l /usr/local/sbin/autologin tty2 9600

После этого никаких проблем с автоматическим входом не было, поэтому никаких дополнительных манипуляций со скриптами не было.

3. Отвязывание системы от порядка подключения дисков

У разных BIOS свои заморочки. Одни, например, считают, что первым является тот диск, с которого мы загружаемся. В этом случае наша флешка будет sda. Другие считают, что сначала должны идти жесткие диски, а потом другие устройства. В этом случае наша флешка будет иметь имя sdb, sdc и так далее.
В результате, то система не может загрузиться с диска, которого нет, то корневой каталог не может быть смонтирован по той причине, что в /etc/fstab указан не тот диск.
Все решается либо исправлением /boot/grub/grub.cfg и /etc/fstab под конкретную машину или использованием для загрузки и монтирования не имени диска (sda, sdb и т. д.), а UUID файловой системы, который для данной файловой системы на флешке будет уникален и, что самое главное — постоянен.
Проблема в том, что GRUB работать с UUID умеет, а ядро — нет, то есть напрямую монтировать корневую систему по UUID (не зная имени устройства) невозможно. Это не баг, а следствие идейных соображений Линуса Торвальдса, поэтому на такую возможность и в будущем надеяться не стоит. Тем не менее пути обхода есть — это initramfs.
Initramfs — временная файловая система, помогающая в загрузке и монтировании файловых систем настоящей системы.
В стандартную сборку LFS initramfs не входит, поэтому для ее построения воспользуемся рекомендациями из Gentoo Wiki и некоторыми собственными соображениями (вариант из Gentoo Wiki без изменений в моем случае проблему с именами дисков не решил, да и не заработал толком).
Для создания простейшей initramfs системы, монтирующей нашу основную по UUID нужна простейшая командная оболочка (shell) и скрипт init. Полный набор утилит командной строки достаточно громоздок для initramfs, поэтому часто для этой цели применяется busybox, который при скромных размерах и требованиях реализует некоторые, наиболее часто используемые утилиты.
Забираем последнюю версию busybox:

Распаковываем и конфигурируем:

tar jxf busybox-1.18.4.tar.bz2
cd busybox-1.18.4
make menuconfig

Конфигурирование производится при помощи меню (наподобие ядра Linux). В принципе, стандартной конфигурации хватает для наших нужд, но, на всякий случай, стоит проверить, что подключены следующие возможности:
Support for devfs — поддержка devfs для работы с /dev.
Build Busybox as a static library (no shared libraries) — статическая компоновка, чтобы не тянуть за собой кучу so-библиотек.
Support version 2.6.x Linux kernels — поддержка ядер линейки 2.6.
А также поддержка функциональности утилит: sh, cat, cut, findfs, mount, umount, sleep, echo, switch_root.

Теперь собираем дерево каталогов нашей файловой системы:

mkdir /usr/src/initramfs
cd /usr/src/initramfs
mkdir -p bin lib dev etc mnt/root proc root sbin sys
cp -a /dev/ /usr/src/initramfs/dev/

Копируем busybox и создаем линки на утилиты:

cp /sources/busybox-1.18.4/busybox ./bin/
cd bin
ln -s busybox sh
ln -s busybox cat
ln -s busybox cut
ln -s busybox findfs
ln -s busybox mount
ln -s busybox umount
ln -s busybox sleep
ln -s busybox switch_root
cd ..

Осталось написать скрипт init:

Делаем наш скрипт исполняемым:

chmod +x /usr/src/initramfs/init

Собираем нашу временную файловую систему в архив:

cd /usr/src/initramfs
find . -print0 | cpio —null -ov —format=newc | gzip -9 > /boot/initrd.img-2.6.33-rt31

Обратим внимание на имя файла — оно должно соответствовать имени ядра (это нужно, чтобы GRUB его правильно подцепил). То есть, если ядро имеет имя vmlinux-2.6.33-rt31, то initramfs должен иметь имя initrd.img-2.6.33-rt31.

Теперь при выполнении grub-mkconfig GRUB обнаружит initramfs, а также включит в конфигурацию UUID корневой системы. Для проверки можно поправить /boot/grub/grub.cfg руками. Например конфигурацию:

menuentry «Linux 2.6.33-rt31» —class gnu-linux —class gnu —class os <
insmod ext2
set root='(hd0,1)’
search —no-floppy —fs-uuid —set 47029df8-8567-417d-b813-eedfe1ff8b0f
linux /boot/vmlinux-2.6.33-rt31 root=/dev/sda1 ro
>

menuentry «Linux 2.6.33-rt31» —class gnu-linux —class gnu —class os <
insmod ext2
set root='(hd0,1)’
search —no-floppy —fs-uuid —set 47029df8-8567-417d-b813-eedfe1ff8b0f
linux /boot/vmlinux-2.6.33-rt31 root=UUID=47029df8-8567-417d-b813-eedfe1ff8b0f ro
initrd /boot/initrd.img-2.6.33-rt31
>

UUID файловой системы можно узнать так (например, для /dev/sdb1):

blkid -p -o udev /dev/sdb1

Осталось поправить /etc/fstab, заменив строчку:

/dev/sda1 / ext2 defaults 1 1

UUID= 47029df8-8567-417d-b813-eedfe1ff8b0f / ext2 defaults 1 1

Также следует заметить, что для всех манипуляций выше необходимо, чтобы в ядре была включена поддержка devtmpfs (CONFIG_DEVTMPFS=y) и initramfs (CONFIG_BLK_DEV_INITRD=y).

4. Отвязывание системы от сетевой карты

Если в компьютере установлено более одной сетевой платы, то при параллельной загрузке модулей ядра не гарантируется постоянное назначение имен этим платам. Например, есть две платы. Плата_1 имеет имя интерфейса в системе eth0, Плата_2 — eth1. При очередной перезагрузке может получиться так, что Плата_1 станет eth1, а Плата_2 — eth0.
С этой целью в LFS производится привязка имени к конкретной плате. При загрузке на другом компьютере очень велика вероятность, что сеть не поднимется.
В моем конкретном случае плата на всех компьютерах одна и IP — статический (связь только с терминальным компьютером напрямую).
Поднятие сетевого интерфейса в LFS осуществляется скриптом /etc/rc.d/init.d/network. Допишем скрипт так, чтобы каждый раз при загрузке генерировался конфигурационный файл /etc/udev/rules.d/70-persistent-net.rules и при завершении работы этот файл удалялся. Подозреваю, что есть метод проще, но найденный метод заработал, а копаться в принципах работы Udev времени и особого желания на момент сборки системы не было.
В начало раздела start команды case добавляем:

А в конец секции stop (непосредственно перед ;;) добавляем:

Теперь при загрузке на любой системе имя сетевого интерфейса будет eth0 (кроме самых экзотических случаев) и сеть будет подниматься. Разумеется, каталог /etc/sysconfig/network-devices/ifconfig.eth0 с файлом ipv4 должен существовать. Содержимое этого файла описано в книге LFS.

5. Написание скрипта, производящего инсталляцию LFS на любую флешку

Осталось последнее — сделать архив системы и скрипт, который будет ее устанавливать на произвольный носитель.
Загружаемся в другой системе (не с флешки), монтируем флешку, например в /mnt/usb-os. Архивируем содержимое:

cd /mnt/usb-os
tar -cvjf

Пишем скрипт для установки install_usb-os.sh. В качестве параметра скрипт принимает имя устройства, на котором необходимо развернуть систему (например /dev/sdb). Скрипт сам создаст необходимый раздел и файловую систему (/dev/sdb1, если указано имя /dev/sdb), распакует архив и установит GRUB.

Запускаться он должен с правами root и, на самом деле, очень опасен.
В случае неверного указания имени устройства могут быть уничтожены все данные на рабочем диске!

Источник