Мой путь к изучению и лучшему пониманию Linux начался еще в 1998 году. Я только что установил свой первый дистрибутив Linux и быстро увлекся его концепцией и философией.

У задачи может быть несколько вариантов решения. То же самое можно сказать и о дистрибутивах Linux. Многие из них существовали годами. Некоторые всё еще существуют, некоторые превратились во что-то иное, а некоторые остались только в наших воспоминаниях. Все они выполняют задачи по-разному, чтобы удовлетворить потребности своей целевой аудитории. И я понял - раз существует так много всевозможных способов добиться поставленной цели, мне больше не нужно ограничивать себя какой-то одной реализацией. До появления Linux мы просто мирились с проблемами в других операционных системах, поскольку у нас не было выбора. Что есть, то есть, нравилось нам это или нет. С Linux появился выбор. Если вам что-то не понравилось, вы можете изменить это, к тому же, это всецело поощряется.

Я попробовал разные дистрибутивы, но так и не смог ни на одном остановиться. Oни были отличными системами сами по себе. Это больше не было вопросом правильно или неправильно. Это стало делом личного вкуса. При всём разнообразии выбора не было ни одного дистрибутива, который был для меня идеален. Поэтому я решил создать свою собственную Linux-систему, которая бы полностью соответствовала моим личным предпочтениям.

Чтобы создать свою собственную систему, я решил скомпилировать всё из исходного кода вместо использования предварительно скомпилированных пакетов. Эта «идеальная» Linux-система должна была иметь сильные стороны других систем без их недостатков. Сначала эта мысль казалась пугающей. Но я придерживался идеи, что такая система должна быть создана.

Разобравшись с такими проблемами, как циклические зависимости и ошибки во время компиляции, я, наконец, создал собственную систему Linux. Она была полностью работоспособна и вполне пригодна для использования, как и любая другая Linux-система того времени. Но это было мое собственное творение. Было очень приятно собрать такую систему самому. Единственное, что было бы лучше, это создавать каждую часть программного обеспечения самостоятельно. Это было следующее, к чему я стремился

Когда я поделился своими идеями и опытом с другими членами сообщества Linux, стал очевиден явный интерес к ним. Вскоре стало понятно, что такие специально созданные Linux-системы служат не только для удовлетворения специфических потребностей пользователей, но и являются идеальной возможностью для обучения программистов и системных администраторов, чтобы улучшить их (существующие) навыки работы с Linux. Так родился проект Linux From Scratch.

Книга Linux From Scratch является ядром этого проекта. В ней содержится информация и инструкции, необходимые для разработки и создания собственной системы. Хотя эта книга представляет шаблон, который позволит создать правильно работающую систему, вы можете изменить инструкции по своему усмотрению, что отчасти является важной частью этого проекта. Вы всё контролируете; мы просто протягиваем руку помощи, чтобы вы начали свой собственный путь.

Я искренне надеюсь, что вы прекрасно проведете время, работая над своей собственной системой Linux From Scratch, и оцените ее многочисленные преимущества.

– Gerard Beekmans gerard@linuxfromscratch.org

Есть много причин, по которым вы хотели бы прочитать эту книгу. Один из вопросов, который задают многие люди, звучит так: «Зачем тратить время на сборку Linux-системы вручную с нуля, если можно просто загрузить и установить существующую?»

Одной из важных целей существования этого проекта является помощь в изучении того, как работает система Linux изнутри. Создание системы LFS помогает продемонстрировать, что заставляет работать Linux, как все работает вместе и зависит друг от друга. Одна из лучших вещей, которую может дать этот учебный опыт, — это возможность настроить систему Linux в соответствии с вашими уникальными потребностями.

Другое ключевое преимущество - LFS предоставляет более глубокий контроль, не полагаясь на чью-либо реализацию Linux. С LFS вы находитесь в кресле водителя, и Вы управляете каждым аспектом системы.

LFS позволяет создавать очень компактные системы Linux. При установке обычных дистрибутивов вам часто приходится устанавливать очень много программ, которые, вероятно, никогда не используются. Эти программы тратят ресурсы впустую. Вы можете возразить, что с сегодняшними жесткими дисками и процессорами такие ресурсы не имеют значения. Иногда, однако, вы все еще ограничены размером. Подумайте о загрузочных компакт-дисках, USB-накопителях и встраиваемых системах. Это области, в которых LFS может быть полезным.

Ещё одним преимуществом собственной сборки Linux является безопасность. При компиляции каждого компонента системы из исходных кодов вы можете всё проверить и применить необходимые патчи. Больше не нужно ждать, когда кто-то другой скомпилирует пакет с требуемыми исправлениями. Если вы не изучите патч и не примените его самостоятельно, нет гарантий, что новый пакет будет собран корректно и устранит проблему.

Цель Linux From Scratch — создать законченную и пригодную для использования систему базового уровня. Если вы не хотите создавать свою собственную систему Linux с нуля, вы, тем не менее, можете извлечь пользу из информации, содержащейся в этой книге.

Есть много других веских причин для создания собственной системы LFS. В конце концов, образование, безусловно, является самой важной из них. Продолжая работать с LFS, вы откроете для себя силу, которую действительно приносят информация и знания.

Основными целевыми архитектурами LFS являются процессоры AMD/Intel x86 (32-разрядные) и x86_64 (64-разрядные). Однако, известно, что инструкции, приведенные в этой книге, с некоторыми изменениями работают с процессорами Power PC и ARM. Для создания системы, использующей один из этих процессоров, основным предварительным условием, в дополнение к описанным на следующей странице, является существующая система Linux, например, собранная ранее LFS, Ubuntu, Red Hat/Fedora, SuSE или другой дистрибутив, ориентированный на имеющуюся у вас архитектуру. Также обратите внимание, что 32-разрядный дистрибутив можно установить и использовать в качестве хост-системы на 64-разрядном компьютере AMD/Intel.

При сборке LFS выигрыш от сборки на 64-битной системе по сравнению с 32-битной системой минимален. Например, в тестовой сборке LFS-9.1 в системе на базе процессора Core i7-4790 с использованием 4 ядер были получены следующие статистические данные:

Архитектура     Время сборки    Размер сборки
x86             239.9 минут     3.6 ГБ
x64             233.2 минут     4.4 ГБ

Как видите, на том же оборудовании 64-битная сборка всего на 3% быстрее и на 22% больше, чем 32-битная. Если вы планируете использовать LFS в качестве LAMP-сервера или брандмауэра, 32-разрядной сборки может быть достаточно. С другой стороны, для сборки и/или запуска некоторых пакетов в BLFS теперь требуется более 4 ГБ ОЗУ, поэтому, если вы планируете использовать LFS в качестве настольной ОС, авторы LFS рекомендуют собирать 64-битную систему.

По умолчанию 64-разрядная сборка LFS, считается «чистой» 64-разрядной системой. То есть она поддерживает только 64-разрядные исполняемые файлы. Сборка «multilib» системы требует компиляции многих программ дважды - один раз для 32-битной и один раз для 64-битной. Напрямую в книге данная опция не поддерживается, потому что это будет только мешать образовательной цели этой книги, предлагающей инструкции, необходимые для сборки базовой системы. Некоторые редакторы LFS/BLFS поддерживают ответвление LFS для multilib, которое доступно по адресу https://book.linuxfromscratch.ru/12.1-ml/systemd. Но это более продвинутая тема.

Создание системы LFS — непростая задача. Это требует определенного уровня знаний системного администрирования Unix для решения проблем и правильного выполнения перечисленных команд. В частности, как абсолютный минимум, Вы должны уметь пользоваться командной оболочкой для копирования или перемещения файлов и каталогов, просмотра содержимого каталогов и файлов и изменения текущего каталога. Также ожидается, что у вас есть достаточные знания об использовании и установке программного обеспечения в Linux.

Поскольку книга LFS предполагает наличие хотя бы этого базового уровня навыков, различные форумы поддержки LFS вряд ли смогут предоставить вам большую помощь в этих вопросах. Вы обнаружите, что ваши вопросы, касающиеся таких базовых знаний, скорее всего, останутся без ответа (или вас просто направят к списку основных материалов для предварительного ознакомления).

Перед созданием системы LFS мы настоятельно рекомендуем прочитать следующие статьи:

• HOWTO по сборке программного обеспечения https://tldp.org/HOWTO/Software-Building-HOWTO.html

Это исчерпывающее руководство по сборке и установке «универсальных» программ Unix под Linux. Несмотря на то что руководство написано достаточно давно, оно по-прежнему дает хороший обзор основных методов, применяемых для сборки и установки программного обеспечения.

• Руководство для начинающих по установке из исходников https://moi.vonos.net/linux/beginners-installing-from-source/

В этом руководстве содержится хороший обзор основных навыков и методов, необходимых для сборки программ из исходного кода

Структура LFS максимально соответствует стандартам Linux. Первичными стандартами являются:

• POSIX.1-2008.
• Filesystem Hierarchy Standard (FHS) Version 3.0
• Linux Standard Base (LSB) Version 5.0 (2015)

LSB имеет четыре отдельных стандарта: Core, Desktop, Runtime Languages и Imaging. Некоторые части спецификаций Core и Desktop зависят от архитектуры. Есть также две области не являющиеся обязательными: Gtk3 и Graphics. LFS старается соответствовать стандартам LSB, для архитектур IA32 (32-bit x86) или AMD64 (x86_64), рассмотренных в предыдущем разделе.

Создать законченную систему, которая пройдет сертификационные тесты LSB «с нуля», возможно, но этого нельзя сделать без установки множества дополнительных пакетов, которые выходят за рамки этой книги. Однако, инструкции по их установке можно найти в книге BLFS.

Пакеты LFS, которые необходимы для удовлетворения требований LSB

Пакеты, поставляемые BLFS, необходимые для удовлетворения требований LSB

Пакеты, не поставляемые LFS или BLFS, необходимые для удовлетворения требований LSB

Целью LFS является создание законченной и пригодной для использования базовой системы, которая содержит все пакеты, необходимые для её функционирования, состоящую при этом из относительно небольшого набора программ, и возможности которой можно расширять в зависимости от потребностей пользователя. Это не означает, что LFS является самой маленькой из возможных систем. В систему включено несколько важных пакетов, которые не являются обязательными. Приведенный ниже список объясняет почему в книгу включен тот или иной пакет.

Чтобы облегчить понимание, в этой книге используются условные обозначения. Этот раздел содержит примеры оформления, используемые в Linux From Scratch.

./configure --prefix=/usr

Такое оформление предназначено для ввода именно так, как показано, если иное не сказано в тексте рядом. Это оформление также используется в разделах пояснений, чтобы указать, на какую команду ссылается.

В некоторых случаях логическая строка расширяется до двух или более физических строк с обратной косой чертой в конце строки.

CC="gcc -B/usr/bin/" ../binutils-2.18/configure \
  --prefix=/tools --disable-nls --disable-werror

Обратите внимание, что за обратной косой чертой должен следовать перевод строки. Другие символы, такие как пробелы или символы табуляции, приведут к неправильным результатам.

install-info: unknown option '--dir-file=/mnt/lfs/usr/info/dir'

Такое оформление (текст фиксированной ширины) показывает вывод на экран, как правило, в результате выполнения команд. Этот формат также используется для отображения имен файлов, таких как /etc/ld.so.conf.

Акцент

Эта форма текста используется в книге для нескольких целей. Его основная цель — подчеркнуть важные моменты.

https://mirror.linuxfromscratch.ru/

Этот формат используется для гиперссылок как на сайт сообщества LFS, так и на внешние ресурсы. Может включать справочную информацию, места загрузки и веб-сайты.

cat > $LFS/etc/group << "EOF"
root:x:0:
bin:x:1:
......
EOF

Этот формат используется при создании файлов конфигурации. Первая команда указывает системе создать файл $LFS/etc/group из всего, что введено далее, пока не встретится последовательность End Of File (EOF). Поэтому весь этот раздел обычно печатается как есть.

<ЗАМЕНЯЕМЫЙ ТЕКСТ>

Этот формат используется для текста, который не должен быть напечатан так, как отображается, или для операций копирования и вставки.

[НЕОБЯЗАТЕЛЬНЫЙ ТЕКСТ]

Этот формат используется для текста, который является необязательным.

passwd(5)

Этот формат используется для ссылки на определенную страницу руководства (man). Число в скобках указывает на конкретный раздел внутри руководств. Например, у passwd есть две справочные страницы. В соответствии с инструкциями по установке LFS эти две справочные страницы будут расположены в /usr/share/man/man1/passwd.1 и /usr/share/man/man5/passwd.5. Когда в книге используется passwd(5), имеется в виду конкретно /usr/share/man/man5/passwd.5. man passwd напечатает первую найденную справочную страницу, совпадающую с «passwd» - это будет /usr/share/man/man1/passwd.1. В этом примере вам нужно будет запустить man 5 passwd, чтобы прочитать указанную страницу. Обратите внимание, что большинство справочных страниц не имеют повторяющихся страниц в разных разделах. Поэтому обычно достаточно man <имя программы>. В книге LFS ссылки на справочные страницы также являются гиперссылками, поэтому нажатие на такую ссылку откроет справочную страницу, в формате HTML, со страниц руководства Arch Linux.

Эта книга разделена на несколько частей.

Часть I - Введение
Эта часть содержит важные замечания о том, как выполнить установку LFS. Также здесь представлена метаинформация о книге

Часть II - Подготовка к сборке
Часть II описывает, как подготовиться к процессу сборки — создать разделы, загрузить пакеты и выполнить компиляцию временных инструментов.

Часть III - Создание кросс-тулчейна LFS и временных инструментов
Часть III содержит инструкции по созданию инструментов, необходимых для создания конечной системы LFS.

Часть IV - Сборка системы LFS
Часть IV проводит читателя через сборку системы LFS—компиляцию и установку всех пакетов один за другим, настройку сценариев загрузки и установку ядра. Полученная в результате система Linux является основой, на которой можно собрать другое программное обеспечение для расширения системы по желанию. В конце этой книги есть простой в использовании справочник со списком всех программ, библиотек и важных файлов, которые были установлены.

Часть V - Приложения
Часть V содержит информацию о самой книге, включая акронимы и термины, благодарности, зависимости пакетов, список загрузочных сценариев LFS, лицензии на распространение книги и исчерпывающий указатель пакетов, программ, библиотек и сценариев.

Программное обеспечение, используемое для создания системы LFS, постоянно обновляется и совершенствуется. Предупреждения безопасности и исправления ошибок могут появиться после выхода книги LFS. Чтобы проверить, нуждаются ли пакеты или инструкции в этом выпуске LFS в каких-либо изменениях для устранения уязвимостей в системе безопасности или исправления других ошибок, посетите https://mirror.linuxfromscratch.ru/lfs/errata/12.1-systemd/, прежде чем приступить к сборке. Вы должны внести требуемые изменения и применить их к соответствующему разделу книги по мере сборки системы LFS.

Кроме того, редакторы Linux From Scratch ведут список уязвимостей безопасности, обнаруженных после выхода книги. Чтобы проверить наличие каких-либо известных уязвимостей безопасности, посетите https://mirror.linuxfromscratch.ru/lfs/advisories/, прежде чем продолжить сборку. И, если вы будете использовать систему LFS в качестве реальной настольной или серверной системы, вам следует обращаться к рекомендациям и устранять любые уязвимости в системе безопасности, даже когда система LFS полностью собрана.

Часть I. Введение