Learn from Linux from Scratch (LFS) (Part 1)

Learn from Linux from Scratch (LFS)这个系列的文章是我在阅读Linux from Scratch 9.1过程中的笔记。我用的宿主系统为CentOS 8(运行于VituralBox虚拟机中,VirtualBox虚拟机的Host是Windows 10)。

本篇对应于书的Preface至第4章”Final Preparations”。

分区并格式化

使用gparted,gnome-disks为LFS准备一个专门的分区不是难事。我没有用过fdisk,这里一并学习用fdisk分区。

fdisk被设计用来进行“交互式”分区,也就是说从用户友好度上来说它和那些用GUI的软件应该差不多。虽然如此还是有值得记住的命令行参数

fdisk -l  # 列出分区

不过我个人认为fdisk -l配合lsblk更好。使用这些命令的目的是为了找到要操作哪个分区。因为真正开始操作是从这个命令开始:

fdisk /dev/sdb

几个重要的交互命令:

  • p: 显示当前分区表
  • n: 创建新分区
  • d: 删除分区
  • t和L: 选择分区类型(例如是Linux分区或是Swap分区?)
  • w: 写入更改
  • q: 退出

格式化的命令就很简单了。还是先用lsblk或者fdisk -l /dev/sdb确认一下要操作的分区(以免出错)

fdisk -l /dev/sdb
Disk /dev/sdb: 20 GiB, 21474836480 bytes, 41943040 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: dos
Disk identifier: 0x18eb9bc6

Device Boot Start End Sectors Size Id Type
/dev/sdb1 2048 206847 204800 100M 83 Linux
/dev/sdb2 206848 21178367 20971520 10G 83 Linux
/dev/sdb3 21178368 37955583 16777216 8G 83 Linux
/dev/sdb4 37955584 41943039 3987456 1.9G 82 Linux swap / Solaris

然后mkfs.ext4, mkswap进行格式化。这两个命令带-L选项还可以设置卷标。今后想要改卷标的话就用e2lable

mkfs.ext4 -L boot /dev/sdb1
...
mkswap -L swap /dev/sdb4

LFS的构建思路

LFS先利用宿主系统的构建工具构建自己工具链,存放在/mnt/lfs/tools,然后再利用这个工具链构建系统中的其他组件。一个问题就此而来:为什么不直接利用宿主系统的构建工具构建LFS的全部组件,而是先构建工具链?

这个问题在书的第5.2节给出了解答。简单的说就是减少宿主系统的头文件、动态静态库污染工具链,特别是工具链中的Binutils和GCC。Binutils和GCC会“记住”生成它们的库和头文件的路径。

创建中间工具链的目的应该在编译“最小Linux系统”的过程中认真体会。

创建宿主系统上的专用构建账号

groupadd lfs
useradd -s /bin/bash -g lfs -m -k /dev/null lfs

题外话,专用构建账户这种实践,在fedora包管理中也有。可以说这是一种基本的安全措施。

Login shell and a clean environment

Login shell通过su - [user]登入。与不加“-”号的su的主要区别是,这个加了“-“的版本会清除之前shell的环境变量。

但是这仍然不够,宿主系统的/etc/profile仍然会污染我们的lfs。因此需要借助exec(替换当前shell)和env -i(无视现有环境运行某个程序):

exec env -i HOME=$HOME TERM=$TERM PS1='\u:\w\$ ' /bin/bash

不过我不能理解的是为什么这句话写入.bash_profile才管用,直接在现有shell运行不完全起作用。

巧妙利用bash和cat创建新文件

书中多次出现了类似于

cat > ~/.bash_profile << "EOF"

的技巧。

bash的hash function

bash内置了一个hash表,它会保留上一次在PATH中找到的可执行程序的完整路径,从而避免每一次运行ls都去查一遍PATH确认ls是在/bin/ls这样的位置。但是,在构建LFS,我们希望总是能重新搜索PATH=/tools/bin:/bin:/usr/bin:有些程序在宿主机的/bin/usr/bin也存在,但是我们希望在中间工具链构建的过程中,尽可能使用位于/tools/bin的自行编译的版本。因此在构建中间工具链的环境中应该使用set +h关掉bash的这个功能。

umask

umask掩码规定了在创建新文件时,哪些权限是被删除的。例如,umask 022表示创建的新文件的实际权限为666-022=644(均为八进制),也就是rw-r–r–;创建的新目录的实际权限为777-022=755(均为八进制),也就是rwxr-xr-x。。

注意1:umask 022并不会去掉编译程序所生成文件的执行权限。

注意2:umask可能是bash内置命令,也可能是/usr/bin/umask。用command -v umask确定用的到底是哪个!

阴阳师爬塔与迷宫生成算法

最近的阴阳师缘结神活动新增了走迷宫的要素。几百层的迷宫不可能手动绘制吧?于是想到了是不是有迷宫生成算法

能查到的迷宫生成算法有三种:递归回溯、 随机prim算法、 递归分割。前两种属于“拆墙法”,而递归分割则是“造墙法”。先放一下结论:

这三种算法分别适合不同的迷宫情况,递归回溯适合于那种主线支线明显的游戏(如RPG),而递归分割则适合转角较少的游戏(如FPS和ACT),至于Prim,似乎适合最标准的迷宫游戏(随机Prim算法生成的迷宫分支较多,整体上更复杂也更自然)。

阴阳师这个迷宫给我感觉是用递归回溯生成的,因为有一条指向终点的非常明显的通路。

递归回溯本质上是深度优先搜算方法,其迷宫生成步骤为(引自 https://www.jianshu.com/p/f643b0a0b887 ):

  1. 初始化,建立一个所有单元格都被墙隔开的迷宫。
  2. 随机选择一个单元格作为起始点,以此单元格开始打通墙壁。
  3. 以当前单元格为基准,随机选择一个方向,若此方向的邻接单元格没有被访问过,则打通这两个单元格之间的墙壁,并将此邻接单元格作为当前单元格,重复步骤3。
  4. 若当前单元格的四个邻接单元格都已经被访问过,则退回到进入当前单元格的邻接单元格,且以此单元格为当前单元格,重复步骤3,4。
  5. 直到起始点单元格被退回,则算法结束。

为了记录已经访问过的单元格,迷宫生成程序会维护一个,每次进入一个新的单元格,就将这个单元格的坐标放入栈顶。这样回退操作所需要的坐标从栈顶弹出就可以了。

又看了一下维基百科,自己摸索着写出了演示代码(github)。写完后发现,其实用这个算法的话,生成起点和生成终点未必就是玩家走的起点和终点。因为这个算法生成的图中,通路上的任意两点必然是可达的,因此起点和终点可以任意设置。

使用Radicale建立你的私有日历和联系人同步服务器

换手机了,发现新手机完全不能兼容google play,看log是少一个权限无法申请。不知道是不是google单方面ban了华为,或者华为单方面ban了google。不管怎么样我想要同步我的google账号上的日历和联系人是不可能了。

就在我导出google日历和联系人的时候,我又开始在想那个问题了:数据不在自己的手上,有一天可能就找不回来了。能不能自己搭建一个私有云呢?说到私有云我立刻想到了Nextcloud,但是看到Nextcloud的各种php、数据库还有http服务器依赖之后我觉得太麻烦了——我的需求是日历同步,Nextcloud一套上来过于复杂了,而且不够轻量。

于是我找到了Radicale这个开始于学校作业的项目。这个项目基本上可以在任何能运行Python的地方运行。它支持的CalDAV协议。这种协议的客户端的话,PC上的邮件和日历app基本都支持这个协议,我用的是thunderbird。手机上的话,貌似华为不能直接支持这种协议,得装个DAVx5

继续阅读“使用Radicale建立你的私有日历和联系人同步服务器”

丢不掉的过去,以及从今后?

今年就二十五周岁了。人们常说的各个年龄的社会责任,我隐隐约约的感觉到了。

十七岁,很努力,却没有把劲花在刀刃上。遇到了那个美丽的姑娘。很固执,知己并不多,而且因为自己的“正义感”与周围显得格格不入。

十九岁,固执依然,然而却做起了班长,意图以自己的力量改变周围的世界。带着不甘和怨恨努力着。和那个重要的人互相确认了亲密的关系,却也因为自己的无心埋下了异变的种子。

二十一岁,改变命运的考试,同一时间举办了很多场呢……我……都没有交出自以为满意的答卷。

二十三岁,失去了那个女孩,彻底被孤独笼罩。也越来越发现自己并非所有事物皆可担当。虽然仍然没有求助别人,但是心中是何等苦闷。并且开始了所谓“寻找本心”的旅程,并惊奇地发现自己对校园故事意外的沉迷。

命运的线呵,那一个个人生的“节点”,居然使用这种方式联系在了一起。

感到恐惧吧,可是如果就此逃避,那么面对错综连接的命运之线,心中是不是会越来越麻木呢?或许已经有点麻木了?

……可,不能就此被吞噬掉啊……