LFS工具链构造学习笔记

By Aladdin

更新：

发布：2005-7-29

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花了两天时间按照LFS-BOOK-6.1构建了LFS系统。我是新手，两天的时间确实很漫长，遇到了不少的困难和挫折，但是学习的收获也是很大的。我把自己的一些心得和体会记录在这里，希望能对其他人有用。

LFS的目标是完全从源代码构造一个“独立的”和“纯净的”的Linux系统。显然，仅仅由源代码自己是不可能构造一个可运行的Linux系统的。因此，在最开始的阶段，我们必须有一个host系统，并使用其中的编译工具链来编译我们的源代码。

也许最开始我们都容易把问题想得过于简单：只需要在host系统中编译内核和所有的软件包，并把它们安装到LFS文件系统中，让它可以启动，工作就结束了。用得着这么费劲吗？

然而，我们注意到，这种方法和前面提到的构造一个“独立的”和“纯净的”Linux系统实际上是矛盾的。因为这样在最终的系统中引入了大量的来自于host系统中的“元素”，包括链接库的代码，编译过程中使用的工具，环境变量等等。这样做的后果是危险的，因为我们无法保证来自于host系统的代码和工具具有可以信赖的质量。而且软件最终运行的系统的环境可能与编译这些软件的系统的环境大不相同，这也可能带来问题。

正确的做法，也就是LFS中采用的方法，是首先构造一个干净的、不依赖于host系统的、能够自己自足的工具链，然后使用我们自己构造的工具链取代host系统中的工具来编译剩余的系统。如何正确的构造一个这样的工具链，是LFS-BOOK所关注的最重要的内容。LFS-BOOK的作者这样说：“我们相信，对阅读LFS BOOK的人来说，如何创建一个正确的工具链是最应该知道的。其他的都是第二位的。”(from Pure LFS XML) 这样说是很中肯的。

LFS-BOOK的第五章展现的正是这样一个过程。这个过程和编译器开发中的bootstrap技术和交叉编译有些相似，过程大概如下。

在Linux系统中，一个工具链主要包括binutils, gcc, glibc。首先编译了binutils(Pass1)和gcc(Pass1)。尽管在Pass1中，这两个工具包是链接到host系统的共享链接库上去的，但已经是由我们自己的源码包编译来的。另外值得注意的是，在Pass1的gcc编译中使用了make bootstrap，这意味着gcc源码将被重复编译三遍，其中第二遍和第三遍使用第一遍编译得到的二进制gcc，并比较第二遍和第三遍编译的结果，一次来保证编译器自身编译的正确性。

接下来就是编译一个临时的glibc。这是一个Linux系统的核心，它将被后面的几乎每一个软件包所使用。为了在接下来的编译过程中使用这个glibc取代host系统的glibc，这里需要对工具链做出正确的调整，使ldscript和gcc specs文件中的链接路径指向我们新编译的glibc所在的位置。

这样，接下来编译的binutils(Pass2)和gcc(Pass2)将被连接到刚才编译得到的glibc上面。至此，已经得到了一个独立于host系统的工具链。在第五章剩余的部分，我们将使用这个工具链编译出一个可以用于chroot进去的独立的工作环境。