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<!doctype html>
<html>
<head>
<meta charset='UTF-8'><meta name='viewport' content='width=device-width initial-scale=1'>
<title>INSTALL.md</title></head>
<body><h1>树莓派操作系统彻底定制</h1>
<h2>一、为什么要用树莓派</h2>
<p> 文章名字由来于网上有人对LFS项目的翻译，虽然感觉没有体现LFS的含义，但如果取《在树莓派进行LFS》这样的类似名字，估计很多人都不明白什么意思。所以先来科普一下什么是LFS。Linux From Scratch项目简称LFS，它提供具体的步骤、特定的补丁、必须的脚本，从而提供一个简便的创建Linux发行版的途径。简单来说提供了一个自己从网上下载所有源代码编译一个linux完整系统的指南。<br/>
为什么要在树莓派上编译？首先是学习，当然如果在pc机上LFS也一样可以通过LFS学习linux，但我没有在裸机上安装linux，如果运行虚拟机的话估计速读比树莓派也快不了多少。而且手头有树莓派啊，LFS需要长时间开机，树莓派可以安静的工作没有任何噪音困扰，你可以用你的pc做其它事情，这样多惬意。再有我在预装了树莓派的raspbian系统后感觉启动很慢，系统预装了很多我不需要的东西占用了大量的内存和TF卡空间，如果我想用树莓派做一个固定的用处，比如BT下载机，或者摄像机之类的，当然需要一个小巧，启动迅速的系统，所以需要定制。最后，我想我是喜欢树莓派吧。<br/>
在我刚开始想用树莓派进行LFS时，感觉是一项大工程，因为以前我用pc参照LFS手册进行LFS，感觉这是一项复杂和需要勇气的工作，而且对于是否可以在树莓派上进行LFS实在心里没底。直到我在网上找到了一个网站<a href='http://www.intestinate.com/pilfs/' target='_blank' >http://www.intestinate.com/pilfs/</a>，知道国外有人已经进行了尝试并且编制了相关的脚本，沿着前人的步伐，我发现在树莓派上进行LFS不是一项困难的工作，甚至感觉so easy。我借用了pilfs网站的脚本，在此十分感谢pilfs网站的帮助。</p>
<h2>二、前提条件</h2>
<p> 需要一个树莓派及电源、键盘、鼠标、TF卡（16G）、U盘等附件，大概这是废话了，另外根据我的经历，在pi1上做LFS那是一件极其痛苦的事情（第一阶段需要50小时左右），所以建议在pi3上完成LFS，pi2是否可以我没测试过。
一台可以上网的pc。pc作为辅助功能必不可少，有很多事情需要在电脑上完成。另外我在运行LFS时是通过pc联机到树莓派，这样可以记录下所有屏幕日志方便查看编译过程是否有问题。
除了以上两点，你必须还要有足够的耐心和基本的linux知识。</p>
<h2>三、准备工作</h2>
<p> 首先你应该阅读LFS手册，这是你学习linux知识的绝佳机会，LFS官方网站<a href='http://www.linuxfromscratch.org/' target='_blank' >http://www.linuxfromscratch.org/</a>。目前有人已经对LFS手册进行了翻译，建议参考： </p>
<ol><li>
<a href='http://www.jinbuguo.com/' target='_blank' >http://www.jinbuguo.com/</a> 6.2版本非systemd版本</li>
<li>
中文参考文档version 7.7-systemd systemd版本下载：<a href='https://linux.cn/article-5797-rss.html' target='_blank' >https://linux.cn/article-5797-rss.html</a> 开源中文社区<a href='https://linux.cn/' target='_blank' >https://linux.cn/</a></li>
<li>
你同时也可以浏览一下pilfs网站的guide，该网站所指定的LFS指南在线版本<a href='http://www.linuxfromscratch.org/lfs/view/development/index.html' target='_blank' >http://www.linuxfromscratch.org/lfs/view/development/index.html</a></li>
</ol>
<h3>环境准备：</h3>
<ol><li>
<p>安装raspbain</p>
<p> 需要一张16G的TF卡作为LFS的环境，但先需要安装raspbain操作系统，我安装的版本是2016-05-10-raspbian-jessie，网上可以下载zip文件(或者我的百度云盘)，然后解压之后是一个img文件。你可以用Win32DiskImager工具软件将img文件写入tf卡。有一个小问题，如果是用hdmi转vga的，可能无法正常显示，需要在写入img文件之后，用pc机插入tf卡，在boot分区的config.txt文件加上：</p>
<pre>
hdmi_force_hotplug=1
config_hdmi_boost=4
hdmi_group=2
hdmi_mode=9
hdmi_drive=2
hdmi_ignore_edid=0xa5000080
</pre>
<p>最后试试启动树莓派是否正常。</p>
</li>
<li>
<p>通过PUTTY联机树莓派<br/></p>
<p> 在pc机上安装putty软件。但是如何联机树莓派？我是用360wifi将pc作为一个ap热点，然后用树莓派去联接pc，这样的好处是不用任何开销而且设置简单，而且树莓派可以通过pc访问互联网，事实证明也很稳定。当然你也可以将树莓派直接联上可以上网的ap。当设置树莓派联上pc之后，启动putty试试是否正常，如果能正确联机，那么恭喜你已经迈出LFS的一小步了。此时可以配置树莓派启动到命令行就可以了（LFS过程不需要启动xwindow，这样可以节约宝贵的RAM空间，别告诉我你不会设置，请教度娘吧）另外别忘了设置putty将任何屏幕输出记录下来（putty软件的session/logging中All session output选项）。</p>
<p>3、下载LFS需要的软件包
我已经整理好了LFS所有需要的软件包，请到我的百度云盘下载（见附录）。将lfs_reselse下的sources全部下载下来，并复制到一个u盘上备用。将几个脚本文件从git服务器上下载下来，并拷贝到sources目录。</p>
</li>
</ol>
<h2>四、开始LFS</h2>
<p>好了，一切准备工作就绪，现在可以正式开始LFS了。</p>
<ol><li>
<p>创建目录和用户</p>
<p> 启动树莓派，用putty联上，用root登录。先查看一下时间是否正确（date命令），在编译时时间非常重要，如果时间不对执行date –s 11/30/16（重要！）设置时间。
更新raspbain，确保树莓派能访问外网，有4个软件包需要更新：</p>
<pre>
sudo su
apt-get update
apt-get install bison gawk m4 texinfo
</pre>
</li>
<li>
<p>建立相关目录</p>
<pre>
mkdir -pv /lfs;-p如果目录存在不报错
mkdir –v /lfs/sources
chmod -v a+wt /lfs/sources
mkdir -v /lfs/tools
ln -sv /lfs/tools / ;在根目录下建立链接
;增加交换文件
dd if=/dev/zero of=/swapfile bs=1M count=512
mkswap /swapfile
swapon -v /swapfile
</pre>
<p> 将u盘插入树莓派，将sources到/lfs/</p>
<pre>
mount /dev/sda1 /mnt
cp -R /mnt/sources/* /lfs/sources
</pre>
</li>
<li>
<p>添加lfs用户</p>
<pre>
groupadd lfs
useradd -s /bin/bash -g lfs -m -k /dev/null lfs
passwd lfs
chown -v lfs /lfs/tools
chown -v lfs /lfs/sources
su – lfs
export LFS=/lfs
</pre>
</li>
<li>
<p>执行脚本ch5-build.sh</p>
<p>   以lfs用户执行4<em>4</em>set_env.sh，执行完之后退出lfs用户重新登录。确认一下环境变量$LFS(/mnt/lfs)和$LFS_TGT(armv7l-lfs-linux-gnueabihf)正确。</p>
<pre>
cd /lfs/sources
./4_4_set_env.sh
exit
su - lfs
cd /lfs/sources
./ch5-build.sh
</pre>
<p> 此过程大概有8个小时（树莓派1大概需要50小时，另外建议树莓派1在config.txt文件在加上gpu_mem=16，以最大化memory）。在结束之后，可以通过查看putty的截屏查看是否有错误。如果顺利通过，那么应该说已经成功了一大半了，后面的步骤应该不会遇到大的问题。编译完成的软件安装在/tools目录下，修改文件属性，以root用户执行：</p>
<pre>
exit
chown -R root:root /lfs/tools
</pre>
</li>
<li>
<p>进入chroot</p>
<p>   以下开始已root身份执行命令，执行s6.2.sh 确认一下/mnt/lfs/dev/consul ，/mnt/lfs/dev/null是否生成</p>
<pre>
export LFS=/lfs
cd /lfs/sources
./s6.2.sh
./S6.4_chroot.sh
</pre>
<p> 进入chroot（bash s.6.4_chroot.sh），但需要root用户执行，否则失败。下面命令如果机器重启之后要先执行s6.2r.sh在chroot。</p>
</li>
<li>
<p>执行脚本ch6-build.sh
  先执行s6.5_6.sh（生成相关目录、passwd、group文件）</p>
<pre>
cd /sources
./s6.5_6.sh
exec /tools/bin/bash --login +h
touch /var/log/{btmp,lastlog,wtmp}
chgrp -v utmp /var/log/lastlog
chmod -v 664 /var/log/lastlog
chmod -v 600 /var/log/btmp
./ch6-build.sh
</pre>
<p> ch6-binuld.sh脚本大概执行有5个小时（在树莓派1上大概需要38小时）。最后有3个问题，这三个问题如果选择YES，则脚本会执行：</p>
<p>   1， cp -rv /sources/firmware-master/hardfp/opt/vc /opt </p>
<p>   2， cp -rv /sources/firmware-master/modules /lib </p>
<p>   3， mount /dev/mmcblk0p1 /boot && cp -rv /sources/firmware-master/boot / && umount /boot; </p>
<p>   特别是第三步，会覆盖了原来tf卡上的启动文件，重新启动会以新的内核启动，建议原来的boot分区文件备份一份，以防止无法启动时在pc上重新复制。</p>
</li>
<li>
<p>清除无用内容及基本配置信息</p>
<p>   清除调试信息及/tools目录，此时/tools目录已经不需要可以删除。当然如果你想再次LFS，可以备份/tools目录，这样下次第一阶段（ch5-binuld.sh）就不需要执行了。</p>
<pre>
logout
cd /lfs/sources
./s6.71_chroot.sh
/tools/bin/find /{,usr/}{bin,lib,sbin} -type f -exec /tools/bin/strip --strip-debug '{}' ';'
rm -rf /tmp/*
rm -rf /tools
cd /sources
./s7.2_9.sh
cp fstab /etc
cd /
rm -rf /sources
</pre>
<p> 完成之后可以执行bash /lib/udev/init-net-rules.sh看是否正确，mount一下/sys是否已经mount。从现在开始如果重启了树莓派，进入chroot 环境执行(以root用户，别忘了sources目录还没删除的时候可以执行)：</p>
<pre>
export LFS=/lfs
s6.2r.sh
s6.71_crhoor
</pre>
</li>
<li>
<p>准备启动</p>
<p> 如果你已经走到这里的，那么应该恭喜你已经完成了LFS的99%，离完成LFS就差一步之遥了。下面的操作会删除原来的系统只保留编译出来的lfs目录，如果你怕误操作破坏tf卡上的内容，可以先备份一下（可以用Win32DiskImager，或者tar命令）。
以下步骤需要将TF卡取下，使用另外的linux系统进行操作。如果你有另外的树莓派系统盘，这时候可以插入另外一张TF卡启动树莓派，将编译有LFS那张TF卡用一个读卡器接入树莓派，然后执行：</p>
<pre>
mount /dev/sda2 /mnt
cd /mnt
shopt -s extglob
rm -rf !(lfs)
mv /mnt/lfs/* /mnt
</pre>
<p>   如果在执行ch6-binuld.sh之后的第三个问题你回答了YES，那么这整个LFS已经完成了，你可以umount之后插入这张完成的TF卡试试启动（如果有HDMI转VGA，同样别忘了修改config.txt）。如果之前没有覆盖boot文件，可以将下载到的boot目录通过u盘复制到boot分区，命令参考如下：</p>
<pre>
mkdir /mnt/lfs
mkdir /mnt/tmp
mount /dev/sda1 /mnt/lfs
mount /dev/sdb1 /mnt/tmp
cp –R /mnt/tmp/sources/boot_lfs/* /mnt/lfs
umount /mnt/tmp
umount /mnt/lfs
</pre>
</li>
</ol>
<h2>结束语</h2>
<p> 到这里，恭喜你的定制树莓派操作系统完成了，系统预安装的软件参考LFS手册或者ch6-build.sh脚本。不过我故意遗留了一个问题，如何将此系统做成一个镜像文件？当然你可以用Win32DiskImager制作，但这样做出来的镜像文件大小是和你的TF卡容量一样大小的，而且以我的经历，16G的镜像文件要恢复还不是一件容易成功的事情。大家可以到pilfs网站上去查查制作一个1G镜像文件的方法。另外还有一个问题，就算1G镜像文件完成了，如果在一张TF卡上恢复了，恢复后的系统大小也是1G的，需要手工扩展分区到TF卡原来的大小，如何做？欢迎和我交流。</p>
<h2>附录</h2>
<p>本文相关文件的下载链接：</p>
<p>1，关于我的百度云盘。 我没有合适的地方可以免费上传大文件，只能存放在百度云盘。
链接是<a href='https://pan.baidu.com/s/1mhVb9NE' target='_blank' >https://pan.baidu.com/s/1mhVb9NE</a></p>
<p>pilfs_orig_rpi3_20161226.tar.gz是已经编译好的lfs，是一个镜像文件，但恢复之后只有1g大小，需要resize。</p>
<p>pilfs_orig_rpi1_20161230.tar.gz是已经编译好的lfs，是一个镜像文件，但恢复之后只有1g大小，需要resize。</p>
<p>pilfs_tools_rpi3_20161220.tar.gz是编译的tools目录（基于rpi3），这样可以不用执行ch5-build.sh，直接进入第二遍编译</p>
<p>pilfs_tools_rpi1_20161220.tar.gz是编译的tools目录（基于rpi1），这样可以不用执行ch5-build.sh，直接进入第二遍编译</p>
<p>2016-05-10-raspbian-jessie.zip是raspbian树莓派操作系统</p>
<p>sources目录 所以编译使用的源代码软件包</p>
<p>2，关于自己的脚本及本手册
本手册和脚本作为github的一个项目，放在github.com/breezecloud/myPiLFS,可以使用
git clone git://github.com/breezecloud/myPiLFS下载，也可以直接用浏览器<a href='https://github.com/breezecloud/myPiLFS' target='_blank' >https://github.com/breezecloud/myPiLFS</a></p>
<p>3，关于我
喜欢折腾，财力有限；年纪不小，空闲不多；爱好甚广，精通寥寥。
邮箱：<a href='mailto://luping@shtel.com.cn' target='_blank' >luping@shtel.com.cn</a>或者<a href='mailto://luping@189.cn' target='_blank' >luping@189.cn</a>欢迎交流
欢迎加入我的个人公众号，本人以后所有的原创文章均会发布在此公众号，公众号可以通过搜索electronic_computer加入，或者扫描二维码加入。</p>
<p></p>
</body>
</html>