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简介

clfs 指的是 cross linux from scratch。意思就是从0编译出整个 linux 系统。一个完整的版本会有如下几部分组成:

  • 编译编译工具链,如 gcc, binutils, glibc 等;
  • 编译 Linux Kernel;
  • 编译系统基本组件,如 systemd, coreutils 等。在嵌入式系统里面一般使用 busybox。

目前在 clfs 官方网站[0]中提供了 x86, x86_64, sparc, mips, powerpc 等多种体系架构的 clfs 搭建步骤。但是遗憾的是,目前还没有 arm64 的 clfs 步骤。

出于学习的目的,本人从 mips 的编译步骤里面,做了一份 arm64 的 clfs 搭建步骤。并把每一步编译写成 shell 函数,集成在一起,即本项目。本项目会自动下载所需要的软件包,放在 tarball 文件夹下。对于 qemu 和 kernel,脚本使用的是 git clone 的方式下载源码。如果使用者觉得 git clone 太慢,可以替换为使用 wget 下载软件包,并解压到相应位置。脚本在判断已存在目标位置的时候,会自动跳过 git clone 下载步骤。

在下载完所有软件包后,脚本会编译出工具链和 qemu,并编译出 arm64 的 kernel 和文件系统。最后使用 qemu 运行整个系统。

如何运行

在运行前要确保在本机安装了必要软件包。本人在 fedora 和 ubuntu 上测试过。列出了大部分所需要的软件包。如果在编译的时候,提醒有未安装的软件包,可自行再安装上。

直接运行 ./setup.sh 即可。第一次运行的时候,会下载源代码会编译工具链,会花费比较多的时间。后面再编译就会快很多。

如果需要手动编译某一个 target 机器的包。例如 bash,可以使用下面方法:

    prepare_build_env
    build_bash

prepare_build_env 会设置 CC 等环境变量。

如果需要使用 gdb 调试内核,可以在 qemu 运行起来的时候,通过按 ctrl+a c,在 qemu 的终端输入 gdbserver 打开 gdb server。也可以在运行的时候,通过指定 -s 参数打开 gdb server。如下所示:

    . env_setup.sh
    run -s

然后另开一个终端,通过 gdb_attach 连接:

    . env_setup.sh
    gdb_attach

文件结构

  • build: 编译用的临时文件夹
  • configs: kernel 和 busybox 的配置文件
  • repo: 使用 git clone 下载的代码
  • source: 解压出来的源文件
  • tarball: 下载下载的压缩源文件
  • tools: 编译出来的 host 机器工具,包括工具链
  • out: 编译得到的 target 目标

prerequisite packages:

  • fedora: dnf install flex libfdt-devel bison texinfo libtool gcc-g++

      To find a missing package name:
      dnf whatprovides */<program>
    
  • ubuntu: apt-get install libglib2.0-dev libpixman-1-dev libfdt-dev zlib1g-dev texinfo bison flex gawk

  1. http://trac.clfs.org/

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