在MacBook Pro上安装Gentoo Linux

备注

Gentoo Linux安装是一个纯手工一步步完成，需要非常小心谨慎，也非常占用时间。不过，只要安装成功，后续就可以不断滚动升级，并且能够获得很多系统运维的深刻知识，特别是自定义编译内核以及USE优化精简，都能够充分发挥硬件性能。所以还是值得投入时间精力进行实践的。

我大约话费了2~3个晚上来完成初步部署，后续会定制一个精简的 移动云架构 来实现开发

安装实践环境有以下两个:

上述两个MacBook笔记本都是同一代产品，架构相同，区别仅是CPU主频(i7 vs. i5)以及GPU(Nvidia vs. Intel)，所以大致安装过程相同

制作Gentoo Linux安装U盘

  • 在OS X 的Terminal终端，使用以下命令将 .iso 文件转换成 .img :

将Gentoo安装镜像.iso文件转换成.img文件
hdiutil convert -format UDRW -o install-amd64-minimal-20230220T081656Z.img install-amd64-minimal-20230220T081656Z.iso

备注

Mac设备需要使用EFI stub loader，但是需要注意EFI限制了boot loaderc参数，所以需要将参数结合到内核中 （ How to install Gentoo ONLY Mid-2012 macbook air ）。

UEFI Gentoo Quick Install Guide 指出需要使用 UEFI-enabled 启动介质，如LiveDVD或者Gentoo-based SystemRescueCD ，详细参考 Gentoo Handbook 。此外，也可以参考 Arch Linux on a MacBook

OS X会自动添加 .dmg 文件名后缀，所以实际生成的文件名是 install-amd64-minimal-20230220T081656Z.img.dmg

  • 检查插入U盘对应设备:

检查U盘设备
diskutil list

  • 如果U盘已经被自动挂载，则需要先下载挂载，例如:

    sudo diskutil unmountDisk /dev/disk2s2

  • 将Gentoo Linux安装镜像写入U盘:

制作Gentoo Linux安装U盘
sudo dd if=install-amd64-minimal-20230220T081656Z.img.dmg of=/dev/rdisk2 bs=100m

网络

Gentoo Linux在MacBook Pro配置Wifi 是非常麻烦的过程: 我的 MacBook Pro 15” Late 2013 使用了 Broadcom BCM4360 无线芯片，对开源支持不佳。我至今依然没有很好解决这款wifi芯片的驱动(编译)，所以最初在安装Gentoo Linux时不得不使用有线网络连接。

不过，如果使用 Android Atlas 手机，可以使用 通过USB Tethering方式共享Android的Internet连接 来实现一个通用的USB无线网卡。这样就可以非常容易在安装中连接到无线网络，顺利进行安装。是的，目前我就是采用这种方法来解决安装联网(甚至可以让 FreeBSD 在无法使用 Broadcom BCM4360 无线芯片情况下通过这种方式连接无线网络 )

安装

备注

我采用MacBook的双启动模式: 先安装 macOS ，安装时使用macOS内置磁盘工具将磁盘划分为2个分区，保留一个分区给Gentoo Linux使用

早期我安装双启动模式采用了 rEFInd 工具(现在依然可以使用):

  • 下载 rEFInd二进制.zip文件 并解压缩

  • 按住 Command+R 开机（进入Mac的recovery模式）

  • 当OS启动后，选择 Utilities -> Terminal

  • 执行 rEFInd 安装程序:

    cd refind-bin-0.10.2
./refind-install

再次启动系统

备注

我现在为了简化，采用启动时安装 option 键，利用硬件内置的磁盘分区选择来启动不同操作系统。所以可以不用安装 rEFInd ，不过安装 rEFIne 可以方便自动启动选择界面。

备注

在 MacBook Air 13” Mid 2013 部署时，由于硬盘空间太小，并且我也不太可能切换到 macOS ，所以就没有采用双启动，而是直接将整个磁盘都分配给Gentoo

  • 启动LiveCD，进入安装过程(需要连接一个有线网络，通过DHCP获取IP连接Internet)

  • 登陆是root用户身份，执行以下命令启动 sshd 并设置好root用户密码，这样就方便我远程登陆到主机上进行下一步安装:

启动Gentoo Linux安装的sshd服务
# 启动ssh服务
ssh-keygen -A
/usr/sbin/sshd

# 设置root用户密码
passwd

MacBook Pro 15” Late 2013 分区

备注

MacBook Pro 15” Late 2013 换过 NVMe存储 存储( NvMe硬盘升级MacBook(2013~2017) SSD )，所以磁盘空间较大(1T)

注意：我这里的案例是保留了macOS分区，也就是采用双启动方式。所以分区和后面挂载 /boot 分区和纯粹的只使用Linux的分区是不一样的 如果你只安装Gentoo Linux(删除macOS)，那么就采用下面的 “ MacBook Air 13” Mid 2013 分区 “ 方法

  • 磁盘分区:

MBP 15存储:对NVMe磁盘进行分区检查
livecd ~ # parted -a optimal /dev/nvme0n1
GNU Parted 3.5
Using /dev/nvme0n1
Welcome to GNU Parted! Type 'help' to view a list of commands.
(parted) print
Model: SAMSUNG MZVL21T0HCLR-00B00 (nvme)
Disk /dev/nvme0n1: 1024GB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: gpt
Disk Flags:

Number  Start   End     Size   File system  Name                  Flags
 1      20.5kB  210MB   210MB  fat32        EFI System Partition  boot, esp
 2      210MB   256GB   256GB
 3      256GB   1024GB  768GB  fat32                              msftdata

(parted)

警告

只有分区3是可以删除(之前安装macOS保留的空白分区)，我将创建一个50G磁盘分区用于操作系统

之所以没有将所有磁盘分区都用完，是因为我规划在其余 NVMe存储 磁盘分区中采用 ZFS 作为数据存储文件系统，来实现灵活的卷管理

  • 创建一个名为 rootfs 分区，格式化成 xfs :

rootfs 分区
(parted) rm 3
(parted) mkpart primary xfs 256GB 320GB
(parted) name 3 rootfs
(parted) print
Model: SAMSUNG MZVL21T0HCLR-00B00 (nvme)
Disk /dev/nvme0n1: 1024GB
Sector size (logical/physical): 512B/512B
Partition Table: gpt
Disk Flags:

Number  Start   End    Size    File system  Name                  Flags
 1      20.5kB  210MB  210MB   fat32        EFI System Partition  boot, esp
 2      210MB   256GB  256GB
 3      256GB   320GB  63.8GB  xfs          rootfs

(parted)

备注

对于UEFI启动，磁盘上必须有一个分区是系统的EFI启动分区，并且是 vfat 文件系统

为什么我没有创建这个 EFI 系统分区呢？ 原因是系统磁盘上已经有一个Apple的 macOS 操作系统，已经构建了 分区1 ，这个分区已经是 boot, esp 标记。只需要将这个分区挂载为Linux的 /boot 目录就可以。

当然，如果是整个磁盘作为Linux使用，则可以抹掉整个磁盘所有分区，然后单独为Linux创建一个 boot, esp 标记的 vfat32 分区，挂载到 /boot 。

  • 创建文件系统 - 将分区3格式化成 xfs 文件系统( 使用了 -f 强制参数，因为需要覆盖之前的分区信息 ):

格式化 rootfs 分区，创建XFS文件系统
mkfs.xfs -f /dev/nvme0n1p3

  • 挂载 root 分区文件系统:

挂载文件系统
mount /dev/nvme0n1p3 /mnt/gentoo

MacBook Air 13” Mid 2013 分区

备注

MacBook Air 13” Mid 2013 原装存储 只有 128GB，而且在没有 NvMe硬盘升级MacBook(2013~2017) SSD 之前，内置存储还是SATA

  • 磁盘分区:

MBA 13存储: 对SATAe磁盘(128G)进行分区检查
livecd ~ # parted -a optimal /dev/sda
GNU Parted 3.5
Using /dev/sda
Welcome to GNU Parted! Type 'help' to view a list of commands.
(parted) p
Model: ATA APPLE SSD SD0128 (scsi)
Disk /dev/sda: 121GB
Sector size (logical/physical): 512B/4096B
Partition Table: gpt
Disk Flags:

Number  Start   End    Size   File system  Name                  Flags
 1      20.5kB  210MB  210MB  fat32        EFI System Partition  boot, esp
 2      210MB   121GB  121GB               macOS

(parted)

上述有2个 macOS 分区，由于我只使用 Gentoo ，所以会删除掉这两个分区(先重建分区表)

  • 重建GPT分区表，并创建2个分区: boot, esp 标记的 vfat32 分区，挂载为 /boot/EFI ， 命名为 rootfs 的 XFS文件系统 分区，作为系统磁盘(保留 100GB 作为数据分区，使用 ZFS )

MBA 13存储: 对SATAe磁盘(128G)分区和格式化
# 初始化磁盘分区表
parted /dev/sda mklabel gpt

# 创建第一个sda1分区，用于EFI启动
parted -a optimal /dev/sda mkpart ESP fat32 0% 256MB
parted /dev/sda set 1 esp on

# 系统分区sda2，分配21GB, XFS
parted -a optimal /dev/sda mkpart primary xfs 256MB 21GB
parted /dev/sda name 2 rootfs

# 完成后检查
parted /dev/sda print

# 分区格式化
mkfs.vfat -F 32 -n efi-boot /dev/sda1
mkfs.xfs -f /dev/sda2

完成后输出的分区情况如下:

MBA 13存储: 对SATAe磁盘(128G)分区和格式化后状态
Model: ATA APPLE SSD SD0128 (scsi)
Disk /dev/sda: 121GB
Sector size (logical/physical): 512B/4096B
Partition Table: gpt
Disk Flags:

Number  Start   End     Size    File system  Name    Flags
 1      1049kB  256MB   255MB                ESP     boot, esp
 2      256MB   21.0GB  20.7GB               rootfs

  • 挂载 root 分区文件系统:

挂载文件系统
mount /dev/sda2 /mnt/gentoo

安装stage

Gentoo Linux提供了 Multilib (32和64位)，也提供了纯64位的 No-Multilib 。通常建议使用 Multilib ，因为这个选项的 stage tarball兼容性最好，系统会尽可能使用64位库，只有需要兼容性的时候才会回退到32位版本。这为将来的定制提供了很大的灵活性。

如果选择 no-multilib tarball，则会构建完全的64位操作系统环境。但是后续要切换到 Multilib 变得不可能，尽管在技术上依然是可能的。

警告

除非绝对必要，刚开始使用Gentoo的用户不应该选择 no-Multilib tarball。因为从 no-multilib 迁移到 multilib 需要对Gentoo 和较低级别的工具链有非常好的知识(对于Toolchain developers也是非常困难的)。

备注

Gentoo Linux默认使用 OpenRC 作为init，而不是复杂的 Systemd进程管理器 (可选)

此外stage还区分LLVM版本，这个版本是使用Clang编译的，并且Gentoo也支持将主编译器切换为Clang。但是由于gcc是事实标准，有些软件使用Clang编译会出错，所以Clang提供了fallback到gcc的方式。并且Clang不能编译glibc，所以实际上系统还是会保留gcc。此外，Clang编译的软件并没有比Gcc编译的软件更快，且通常会占用更多内存。不过，Clang采用了BSD协议，比较宽松，所以在BSD系统以及商业公司支持上通常会选择Clang，对于个人而言(散兵游勇)通常会选择Gcc。请参考 为什么Clang不能取代GCC？ 讨论，其中 为什么Clang不能取代GCC？ - 韩朴宇的回答 - 知乎 有很多人讨论了这个问题，可以参考

  • 下载 stage tarball 并解压缩:

下载 stage tarball 解压缩
cd /mnt/gentoo

# stage3-amd64-openrc-20230220T081656Z.tar.xz 已经存放到这个目录下
# 2023年9月，我重新部署时采用纯64位系统，所以采用 stage3-amd64-nomultilib-openrc-20230903T170202Z.tar.xz
tar xpvf stage3-*.tar.xz --xattrs-include='*.*' --numeric-owner

配置编译选项

为了优化系统，可以设置影响 Gentoo 官方支持的包管理器 Portage 行为的变量。 所有这些变量都可以设置为环境变量（使用 export ），但通过 export 设置不是永久的。

Portage 在运行时读取 make.conf 文件，这将根据文件中保存的值更改运行时行为。 make.conf 可以被认为是 Portage 的主要配置文件，所以要小心对待它的内容。

  • vi /mnt/gentoo/etc/portage/make.conf 编辑配置

CFLAGS 和 CXXFLAGS

CFLAGS 和 CXXFLAGS 变量分别定义了 GCC C 和 C++ 编译器的优化标志。 虽然这些是在这里一般定义的，但为了获得最佳性能，需要分别为每个程序优化这些标志。

在 make.conf 中，应该定义优化标志，使系统通常响应最快。 不要在这个变量中放置实验设置； 过多的优化会使程序行为异常（崩溃，故障）。

备注

对于优化选项，请参考GNU在线手册或gcc信息页面。 make.conf.example 也包含了很多示例和信息。

  • 修订 make.conf 配置添加 -march=native (通常已足够)，可以以本机处理器最佳原生优化进行编译:

make.conf
# These settings were set by the catalyst build script that automatically
# built this stage.
# Please consult /usr/share/portage/config/make.conf.example for a more
# detailed example.
COMMON_FLAGS="-march=native -O2 -pipe"
CFLAGS="${COMMON_FLAGS}"
CXXFLAGS="${COMMON_FLAGS}"
FCFLAGS="${COMMON_FLAGS}"
FFLAGS="${COMMON_FLAGS}"

# If left undefined, Portage's default behavior is to set the MAKEOPTS value to the same number of threads returned by `nproc` 
MAKEOPTS="-j8"

# NOTE: This stage was built with the bindist Use flag enabled

# This sets the language of build output to English.
# Please keep this setting intact when reporting bugs.
LC_MESSAGES=C

GENTOO_MIRRORS="http://mirrors.aliyun.com/gentoo http://distfiles.gentoo.org"
ACCEPT_LICENSE="-* @FREE @BINARY-REDISTRIBUTABLE"

USE="wayland man dbus elogind alsa pulseaudio ogg gtk -systemd -X -mesa -gnome -qt5 -qt6 -kde -fortran"

VIDEO_CARDS="intel"

ACCEPT_KEYWORDS="~amd64"

FEATURES="ccache"
CCACHE_DIR="/var/cache/ccache"

备注

MAKEOPTS="-j4" 现在不是必须的，因为 nproc 返回的就是本机处理器核心数量

Chrooting

(可选):选择镜像网站

  • 执行选择最佳镜像网站:

在make.conf配置中添加最佳镜像网站配置
mirrorselect -i -o >> /mnt/gentoo/etc/portage/make.conf

备注

当使用 emerge 进行软件安装(源代码编译)，下载源代码包的配置就是由 make.conf 指定的。非常不幸，由于GFW阻塞，现在(2023)几乎无法访问Gentoo官网以及默认下载网站，并且 mirrorselect 也无法运行(因为首先需要从官网拉取 mirrorlist 就是失败的)。参考 make.conf.example ，实际上 mirrorselect 在 make.conf 配置中添加了如下类似内容:

# 建议最后保留默认配置
GENTOO_MIRRORS="<your_mirror_here> http://distfiles.gentoo.org http://www.ibiblio.org/pub/Linux/distributions/gentoo"

在国内可以参考Gentoo官方文档 Gentoo source mirrors 选择国内镜像网站，例如阿里云提供的镜像网站:

在make.conf配置中添加阿里云国内镜像网
GENTOO_MIRRORS="http://mirrors.aliyun.com/gentoo http://distfiles.gentoo.org http://www.ibiblio.org/pub/Linux/distributions/gentoo"

  • 配置 /etc/portage/repos.conf/gentoo.conf Gentoo ebuild存储库:

创建 /etc/portage/repos.conf/gentoo.conf
mkdir --parents /mnt/gentoo/etc/portage/repos.conf
cp /mnt/gentoo/usr/share/portage/config/repos.conf /mnt/gentoo/etc/portage/repos.conf/gentoo.conf

备注

可以参考 Gentoo rsync mirrors 配置 gentoo.conf ，例如选择中国的rsync镜像网站

/etc/portage/repos.conf/gentoo.conf 配置国内sync-url
sync-uri = rsync://rsync.cn.gentoo.org/gentoo-portage

复制DNS信息

  • 将本机的DNS配置信息复制到 Gentoo 安装目录:

复制DNS配置信息
cp --dereference /etc/resolv.conf /mnt/gentoo/etc/

挂载必要文件系统

  • 挂载文件系统:

挂载文件系统
mount --types proc /proc /mnt/gentoo/proc
mount --rbind /sys /mnt/gentoo/sys
mount --make-rslave /mnt/gentoo/sys
mount --rbind /dev /mnt/gentoo/dev
mount --make-rslave /mnt/gentoo/dev
mount --bind /run /mnt/gentoo/run
mount --make-slave /mnt/gentoo/run

进入新环境

  • 进入Gentoo新环境:

进入Gentoo新环境
chroot /mnt/gentoo /bin/bash
source /etc/profile
export PS1="(chroot) ${PS1}"

挂载boot分区

MacBook Pro 15” Late 2013 分区

对于保留macOS的安装，挂载boot分区是直接挂载原先macOS的ESP分区到 /boot 。如果抹除了macOS，则参考下面 “ MacBook Air 13” Mid 2013 分区 “ 方法

  • 挂载boot分区(这个分区是MacBook的macos和gentoo公用的):

挂载 /boot
mount /dev/nvme0n1p1 /boot

MacBook Air 13” Mid 2013 分区

对于只使用Gentoo Linux的系统，则ESP分区挂载到 /boot/efi 目录下(参考 Quick Installation Checklist )

挂载 /boot(只使用Linux，则vfat分区需要挂载到 /boot 目录)
mkdir /boot
mount /dev/sda1 /boot

配置Portage

如果服务器位于限制性防火墙后面(使用HTTP/HTTPS协议下载快照)，则使用:

emerge-webrsync

如果没有网络限制，则可以使用传统的rsync方式同步:

emerge --sync

备注

国内镜像网站虽然没有GFW干扰，下载速度较快。但是 国内镜像网站同步有延迟，可能会存在好几天都没有同步最新文件的情况 ，所以使用 emerge-webrsync 下载快照文件可能会失败(因为快照还没有同步)。不过，使用 emerge --sync 可以绕开这个同步延迟问题，最多也就是本次同步不能及时得到官方的最新版本(稍微旧几天的版本)。

选择正确profile

备注

Desktop profiles 并非专用于桌面环境。 它们仍然适用于像 i3 或 sway 这样的最小窗口管理器。

profile 是任何 Gentoo 系统的构建块(building block)。它不仅为 USE 、 CFLAGS 和其他重要变量指定默认值，还将系统锁定在特定范围的包版本。 这些设置都由 Gentoo 的 Portage 开发人员维护。

  • 查看系统当前使用的 profile :

检查当前使用的 profile
eselect profile list

输出显示:

检查当前使用的 profile
Available profile symlink targets:
  [1]   default/linux/amd64/17.1 (stable)
  [2]   default/linux/amd64/17.1/selinux (stable)
  [3]   default/linux/amd64/17.1/hardened (stable)
  ...
  [15]  default/linux/amd64/17.1/no-multilib (stable) *
  [16]  default/linux/amd64/17.1/no-multilib/hardened (stable)
  [17]  default/linux/amd64/17.1/no-multilib/hardened/selinux (stable)
  [18]  default/linux/amd64/17.1/no-multilib/systemd (dev)
  ...

备注

当使用 Systemd进程管理器 时，请确保 profile 名称中包含 systemd ，否则请确保 不包含 systemd

在2023年9月的实践，我采用 no-multilib (stable) ，尝试构建一种轻量级的64位Linux系统

警告

profile 升级不能掉以轻心: 选择初始配置文件时，请确保使用与 stage3 最初使用的版本相同的配置文件

选择初始 profile 文件时，请确保使用与 stage3 最初使用的版本相同的配置文件

  • 设置profile案例(仅供参考):

设置 profile
eselect profile set 5

备注

之前我曾经采用过 sway - i3兼容Wayland compositor 最小化窗口管理器，所以选择 default/linux/amd64/17.1/desktop ( 5 )

更新 @world set

此时，明智的做法是更新系统的 @world set ，以便建立 base 。

以下步骤是必要的，以便系统可以应用自构建 stage3 以来出现的任何更新或 USE flag 更改以及任何配置文件选择:

更新 @world set
emerge --ask --verbose --update --deep --newuse @world

备注

简单来说，配置文件名称越短，系统的 @world set 就越不具体； @world set 不具体，系统需要的包就越少：

例如, default/linux/amd64/17.1 只需要更新很少的包；而 default/linux/amd64/17.1/desktop/gnome/systemd 就会更新很多包，因为 init 系统从 OpenRC 切换到 Systemd进程管理器 并且会安装GNOME桌面环境框架。

配置USE变量

USE 是Gentoo为用户 提供的最强大的变量之一，可以配置支持或不支持某些选项来编译多个程序。例如有些程序可以支持 GTK+ 或 Qt 情况下编译，或者支持 SSL ，有些程序甚至可以使用帧缓冲( svgalib )而不是X11支持来完成编译。

大多数Linux发行版为了能够尽可能多支持不同环境(软件和硬件)，采用了最大化的编译参数，这导致增加了程序大小以及启动时间，而且会导致大量的依赖。使用Gentoo的用户可以通过定义编译选项来精简系统，使得硬件发挥更大功效。

默认的 USE 设置使用Gentoo配置文件 make.defaults 。Gentoo使用了一个(复杂的)继承系统。检查当前的USE配置最简单的方法是:

使用 emerge --info 获取USE配置
emerge --info | grep ^USE

完整的 USE flags 可以在 /var/db/repos/gentoo/profiles/use.desc 查看

CPU_FLAGS_*

某些架构(包括 AMD64/X86, ARM, PPC)有一个名为 CPU_FLAGS_ARCH 的 USE_EXPAND 变量(视情况用相应的架构替换 ARCH )。这个变量将构建配置为特定的汇编代码或者其他内部函数中的编译，通常是 硬编码 (hand-written) 或者其他扩展，并且与要求编译器为特定CPU功能(例如 march= )输出的优化代码不同。

除了根据需要配置其 COMMON_FLAGS 之外，用户还应设置此变量。

  • 安装工具包:

安装 cpuid2cpuflags 工具包
emerge --ask app-portage/cpuid2cpuflags

  • 执行:

运行 cpuid2cpuflags
cpuid2cpuflags

在我的 MacBook Pro 15” Late 2013 上输出:

MacBook Pro 15” Late 2013 运行 cpuid2cpuflags 输出
CPU_FLAGS_X86: aes avx avx2 f16c fma3 mmx mmxext pclmul popcnt rdrand sse sse2 sse3 sse4_1 sse4_2 ssse3

在我的 MacBook Air 13” Mid 2013 上输出:

MacBook Air 13” Mid 2013 运行 cpuid2cpuflags 输出
CPU_FLAGS_X86: aes avx avx2 f16c fma3 mmx mmxext pclmul popcnt rdrand sse sse2 sse3 sse4_1 sse4_2 ssse3

这里可以看到 MacBook Pro 15” Late 2013 和 MacBook Air 13” Mid 2013 作为同代产品，CPU特性是相同的

  • 将输出结果添加到 package.use :

运行 cpuid2cpuflags 输出添加到 package.use
echo "*/* $(cpuid2cpuflags)" > /etc/portage/package.use/00cpu-flags

备注

我记得大约20年前，我在使用Gentoo Linux在我的一台联想笔记本上编译Gentoo Linux。那时候还没有 cpuid2cpuflags ，是手工查CPU型号然后猜测哪些CPU相关的 Flags 需要配置，为 make.conf 添加类似 mmx sse2 这样的优化参数。现在都有工具可以代劳了…

(可选)配置 ACCEPT_LICENSE 变量

Gentoo包的licenses存储在ebuild的 LICENCE 变量中。系统接受的特定licenses可以在以下文件定义:

  • /etc/portage/make.conf 文件中的系统范围。

  • /etc/portage/package.license 文件中的每个包。

  • /etc/portage/package.license/ 文件目录中的每个包。

Portage 在 ACCEPT_LICENSE 中查找允许安装的包:

portageq envvar ACCEPT_LICENSE

默认输出是:

@FREE

备注

需要修订Licenses，添加 @BINARY-REDISTRIBUTABLE ，否则无法安装下文的 sys-kernel/linux-firmware

  • 简单的方法是修改 /etc/portage/make.conf 添加可以接受的licenses:

    ACCEPT_LICENSE="-* @FREE @BINARY-REDISTRIBUTABLE"

  • 另外一种方法是为每个软件包配置licenses，也就是创建 /etc/portage/package.license 目录，然后创建一个为每个软件包配置licences的文件，如 /etc/portage/package.license/kernel 内容案例如下:

    app-arch/unrar unRAR
sys-kernel/linux-firmware @BINARY-REDISTRIBUTABLE
sys-firmware/intel-microcode intel-ucode

配置时区

所有的时区信息可以从 /usr/share/zoneinfo/ 目录下查找，我使用 Asia/Shanghai

对于使用默认的 OpenRC ，配置时区写在 /etc/timezone 文件:

配置OpenRC的timezone配置
echo "Asia/Shanghai" > /etc/timezone

然后重新配置 sys-libs/timezone-data 软件包，这个软件包会更新 /etc/localtime :

重新配置 sys-libs/timezone-data
emerge --config sys-libs/timezone-data

备注

sys-libs/timezone-data 是将 /usr/share/zoneinfo/Asia/Shanghai 复制为 /etc/localtime 。这和我之前在 部署NTP服务(集群) 采用软连接方法不同

配置本地化(语言支持)

  • 修订 /etc/locale.gen (我这里直接添加，原配置文件是一些注释案例):

在 /etc/locale.gen 中添加 UTF-8 支持
echo "en_US.UTF-8 UTF-8" >> /etc/locale.gen

  • 根据 /etc/locale.gen 生成所有本地化支持:

运行 locale-gen 命令，根据 /etc/locale.gen 生成本地化支持
locale-gen

可以看到实际生成了2个本地化支持:

运行 locale-gen 命令输出，显示支持2个本地化字符集
 * Generating 2 locales (this might take a while) with 8 jobs
 *  (2/2) Generating C.UTF-8 ...                                         [ ok ]
 *  (1/2) Generating en_US.UTF-8 ...                                     [ ok ]
 * Generation complete
 * Adding locales to archive ...                                         [ ok ]

选择本地化

  • 显示可支持的 lcoale :

查看当前locale
eselect locale list

输出信息如下:

查看当前locale输出
Available targets for the LANG variable:
  [1]   C
  [2]   C.utf8
  [3]   POSIX
  [4]   en_US.utf8
  [5]   C.UTF8 *
  [ ]   (free form)

当前是 C.UTF8

  • 可以修订，例如 en_US.utf8 :

设置locale
eselect locale set 4

  • 重新加载环境:

更新加载环境
env-update && source /etc/profile && export PS1="(chroot) ${PS1}"

配置内核准备

(可选)安装firmware 和/或 microcode

Firmware

在开始配置内核并重启系统前，建议安装 sys-kernel/linux-firmware !!!

原因是现代很多无限网卡需要Firmware才能正常工作，而AMD/Nvidia/Intel的GPU通常也需要Firmware才能发挥全部功能:

  • 安装Fireware:

安装 sys-kernel/linux-firmware
emerge --ask sys-kernel/linux-firmware

Microcode

CPU处理器也需要固件更新:

  • AMD处理器: sys-kernel/linux-firmware

  • Intel处理器: sys-firmware/intel-microcode

  • 安装intel microcode:

安装 sys-kernel/intel-microcode
emerge --ask sys-firmware/intel-microcode

备注

CPU microcode后续再具体学习实践

内核配置和编译

终于来到了最核心的部分

Gentoo提供了三种内核管理方法，并且安装以后任何时候都可以切换到其他新方法: 以下是最简单到最复杂的方法

  • 全自动方法: 分发内核

分发内核用于配置、自动构建和安装 Linux 内核、其相关模块和（可选，但默认启用）initramfs 文件。 未来的内核更新是完全自动化的，因为它们是通过包管理器处理的，就像任何其他系统包一样。 如果需要自定义，可以提供自定义内核配置文件。 这是最少涉及的过程，并且非常适合新的 Gentoo 用户，因为它开箱即用，并且系统管理员的参与最少。

新内核源代码通过系统包管理器安装。 系统管理员使用 Gentoo 的 genkernel 工具来一般配置、自动构建和安装 Linux 内核、其相关模块和（可选，但默认情况下未启用）initramfs 文件。 如果需要自定义，可以提供自定义内核配置文件。 未来的内核配置、编译和安装需要系统管理员以运行 eselect kernel、genkernel 和可能的其他命令的形式参与每次更新。

  • 全手动方式:

新内核源代码通过系统包管理器安装。 内核是使用 eselect 内核和一系列 make 命令手动配置、构建和安装的。 未来的内核更新会重复配置、构建和安装内核文件的手动过程。 这是最复杂的过程，但提供了对内核更新过程的最大控制。

备注

初次安装我采用 分发内核 (Distribution kernels) ，以便尽快运行。等系统稳定后，在切换到 全手动方式

分发内核

分发内核是涵盖解包、配置、编译和安装内核的完整过程的 ebuild 。 这种方法的主要优点是作为 @world 升级的一部分，包管理器将内核更新到新版本。 这不需要比运行 emerge 命令更多的参与。 分发内核默认为支持大多数硬件的配置，但是提供了两种自定义机制： savedconfig 和 config snippets 。

  • 在使用分发内核之前，先确保系统安装了正确的 installkernel 包 (一种是 systemd-boot 一种是 gentoo ，我使用后者，默认已经在 stage3 安装好了，所以不用重复):

    emerge --ask sys-kernel/installkernel-gentoo

  • 安装分发内核，有两种方式:

一种是从源代码编译一个Gentoo patches的内核(我采用这个方法):

从源代码编译安装Gentoo patches的内核
emerge --ask sys-kernel/gentoo-kernel

另一种是直接安装预先编译好的内核:

emerge --ask sys-kernel/gentoo-kernel-bin

备注

安装内核后，包管理器会自动将其更新到更新的版本。 以前的版本将被保留，直到包管理器被要求清理陈旧的包

如果要清理旧包:

emerge --depclean

或者指定清理旧内核版本:

emerge --prune sys-kernel/gentoo-kernel sys-kernel/gentoo-kernel-bin

  • (无需操作)分发内核安装完成后，能够自动重建由其他软件包安装的内核模块:

    • linux-mod.eclass 提供 dist-kernel USE 标志，它控制对 virtual/dist-kernel 的 subslot 依赖性

    • sys-fs/zfs 和 sys-fs/zfs-kmod 等包上使用了 dist-kernel USE 标志，所以能够根据更新的内核自动重建，相应地生成 initramfs

  • (一般无需操作)如果需要，也可以在内核升级完成后手工触发 initramfs 重建:

    emerge --ask @module-rebuild

  • 如果需要一些内核模块在早期启动时加载(例如ZFS)，则应该通过以下命令重建 initramfs

    emerge --config sys-kernel/gentoo-kernel
emerge --config sys-kernel/gentoo-kernel-bin

备注

安装内核源代码和手工编译(或者 Genkernel )，我准备后续独立搞( Gentoo内核编译 )，这里先忽略

配置系统

文件系统配置

/etc/fstab 提供了文件系统挂载配置(挂载点和选项)。文件系统标签和UUID可以通过 blkid 命令查看，对于多磁盘，由于启动系统时识别磁盘可能顺序随机(导致设备识别名变化)，所以建议使用UUID来识别设备进行挂载。但是，需要注意，当分区被擦除，则文件系统label和UUID值将会变化或移除。

警告

LVM的卷和LVM的snapshot使用相同的UUID，所以如果挂载LVM卷不要使用UUID。

我的实践在 MacBook Pro 15” Late 2013 (macOS和Linux双启动)和 MacBook Air 13” Mid 2013 (Linux独占)略有不同，所以这里分开记述

MacBook Pro 15” Late 2013 文件系统

  • 使用 blkid 检查磁盘，当前显示主机内部的NVMe设备分区如下:

MacBook Pro 15” Late 2013 blkid显示输出内置NVMe设备分区(label和UUID)
/dev/nvme0n1p3: UUID="4897f75b-f7b4-4c8b-ae8e-e39f923685c1" BLOCK_SIZE="512" TYPE="xfs" PARTLABEL="rootfs" PARTUUID="fbf163f3-a42e-411a-be61-f2ae7b398e61"
/dev/nvme0n1p1: LABEL_FATBOOT="EFI" LABEL="EFI" UUID="67E3-17ED" BLOCK_SIZE="512" TYPE="vfat" PARTLABEL="EFI System Partition" PARTUUID="6cd70fde-609c-4e2b-aaa1-ab64a4a68ed8"
/dev/nvme0n1p2: UUID="f3dd09f5-068d-4f9c-b756-e0abe94939e7" BLOCK_SIZE="4096" TYPE="apfs" PARTUUID="1d31b24d-12c5-4bb4-a193-59231dd16665"

其中 分区3 是安装Gentoo Linux的分区，将被挂载到根分区 / ; 分区1是原先 macOS 安装时已经构建的 vfat32 文件系统分区，用于存储EFI启动信息，这个分区也是和 Gentoo Linux 共用的，将被挂载到 /boot 目录

  • 检查 ls -lh /dev/disk/by-uuid 可以看到上述分区信息，这个设备路径可以用于配置 /etc/fstab :

MacBook Pro 15” Late 2013 /dev/disk/by-uuid 目录下文件软连接显示UUID对应设备
lrwxrwxrwx 1 root root 15 Feb 24 23:03 4897f75b-f7b4-4c8b-ae8e-e39f923685c1 -> ../../nvme0n1p3
lrwxrwxrwx 1 root root 15 Feb 24 22:56 67E3-17ED -> ../../nvme0n1p1
lrwxrwxrwx 1 root root 15 Feb 24 22:56 f3dd09f5-068d-4f9c-b756-e0abe94939e7 -> ../../nvme0n1p2

  • 配置 /etc/fstab 如下:

MacBook Pro 15” Late 2013 使用UUID配置 /etc/fstab
/dev/disk/by-uuid/4897f75b-f7b4-4c8b-ae8e-e39f923685c1    /    xfs    defaults,noatime    0 1
/dev/disk/by-uuid/67E3-17ED    /boot    vfat    defaults,noatime    0 2

MacBook Air 13” Mid 2013 文件系统

  • 使用 blkid 检查磁盘，当前显示主机内部的SATA设备分区如下:

MacBook Air 13” Mid 2013 blkid显示输出内置SATA设备分区(label和UUID)
/dev/sda2: UUID="eedcd1d3-6550-483b-9cd8-1bedbbeda28b" BLOCK_SIZE="4096" TYPE="xfs" PARTLABEL="rootfs" PARTUUID="1c16164d-fab1-49f8-8d95-7c7dd02ec8ed"
/dev/sda1: UUID="084C-D157" BLOCK_SIZE="512" TYPE="vfat" PARTLABEL="ESP" PARTUUID="7c24264b-dee7-48f3-8544-2b4c08efaeca"

  • 同样，检查 ls -lh /dev/disk/by-uuid 可以看到上述分区信息，这个设备路径可以用于配置 /etc/fstab :

MacBook Air 13” Mid 2013 /dev/disk/by-uuid 目录下文件软连接显示UUID对应设备
lrwxrwxrwx 1 root root 10 Dec 16 21:05 084C-D157 -> ../../sda1
lrwxrwxrwx 1 root root 10 Dec 16 20:59 eedcd1d3-6550-483b-9cd8-1bedbbeda28b -> ../../sda2

  • 配置 /etc/fstab 如下:

MacBook Air 13” Mid 2013 使用UUID配置 /etc/fstab
/dev/disk/by-uuid/eedcd1d3-6550-483b-9cd8-1bedbbeda28b    /    xfs    defaults,noatime    0 1
/dev/disk/by-uuid/084C-D157    /boot    vfat    defaults,noatime    0 2

网络配置

主机名

  • 主机名配置 xcloud ( bcloud ):

设置主机名
echo "xcloud" > /etc/hostname

网络

  • 对于动态获取IP地址，可以采用 dhcpcd :

使用dhcpcd动态分配IP
emerge --ask net-misc/dhcpcd
rc-update add dhcpcd default
rc-service dhcpcd start

备注

如果使用有线网络，则上述使用dhcpcd就已经足够，甚至无需配置网络。Gentoo使用了自己独特的 netifrc 框架来配置和管理网络接口。这个 net-misc/netifrc 默认已经安装

hosts文件

/etc/hosts 文件帮助解析不能通过DNS服务器解析的服务器，通常要设置本机 hostname 对应解析:

/etc/hosts 配置主机解析
127.0.0.1    xcloud.cloud-atlas.io    xcloud    localhost
::1          xcloud.cloud-atlas.io    xcloud    localhost

系统信息

  • 配置root用户密码:

    passwd

Init和启动配置

OpenRC

OpenRC使用 /etc/rc.conf 来配置服务的启动和关闭，这个配置文件中有大量的注释来帮助设置. (待实践)

安装工具

系统日志服务

对于使用OpenRC，当前Gentoo的Stage3压缩包缺少一些工具，原因是有多个软件提供相同功能，所以Gentoo让用户自行选择。而 Systemd进程管理器 是集成了日志服务，所以不需要这个安装配置。以下是OpenRC的配置日志服务 sysklogd (一个开箱即用的传统系统日志服务，没有采用重量级的 rsyslog 或 syslog-ng ):

安装sysklogd作为日志服务
emerge --ask app-admin/sysklogd
rc-update add sysklogd default

(可选)工具集合

安装cron服务/文件索引/ssh服务启用/dos文件系统工具:

可选工具配置
# 定时服务
emerge --ask sys-process/cronie
rc-update add cronie default

# 时钟同步服务，非常重要
emerge --ask net-misc/chrony
rc-update add chronyd default

# 文件索引
emerge --ask sys-apps/mlocate

# 启用ssh远程登陆
rc-update add sshd default

# 分区工具parted
emerge --ask sys-block/parted

# xfs文件系统维护
emerge --ask sys-fs/xfsprogs

# dos文件系统工具
emerge --ask sys-fs/dosfstools

# 安装bind(DNS)客户端工具
emerge --ask net-dns/bind-tools

# 安装 nc
emerge --ask net-analyzer/netcat

# 安装DHCP客户端
emerge --ask net-misc/dhcpcd

# 安装无线工具
emerge --ask net-wireless/iw net-wireless/wpa_supplicant

# git
emerge --ask dev-vcs/git

# USB工具(提供了lsusb)
emerge --ask sys-apps/usbutils

# vim 或 neovim
#emerge --ask app-editors/vim
emerge --ask app-editors/neovim

# sudo
emerge --ask app-admin/sudo

# Gentoo Toolset(提供了equery)
emerge --ask app-portage/gentoolkit

配置bootloader

Gentoo 官方文档 Configuring the bootloader 提供了多种bootloader设置方法。对于UEFI系统，例如我的MacBook Pro，我采用之前 MacBook Pro上运行Arch Linux 相同的方法: 采用 efibootmgr 来管理UEFI启动顺序，这也是Gentoo官方bootloader文档中介绍的可选方法之一

  • 安装:

安装 efibootmgr
emerge --ask sys-boot/efibootmgr

MacBook Pro 15” Late 2013

  • 配置启动Gentoo:

MacBook Pro 15” Late 2013 设置efibootmgr
efibootmgr --disk /dev/nvme0n1 --part 1 --create --label "Gentoo Linux" --loader /vmlinuz-6.1.12-gentoo-dist --unicode \
    'root=PARTUUID=fbf163f3-a42e-411a-be61-f2ae7b398e61 rw initrd=\initramfs-6.1.12-gentoo-dist.img' --verbose

备注

  • --disk /dev/nvme0n1 是指整个磁盘设备

  • --part 1 是指ESP分区，这个分区是Apple和Gentoo共享的

  • root=PARTUUID=fbf163f3-a42e-411a-be61-f2ae7b398e61 这个参数是 PARTUUID ，是通过 ls -lh /dev/disk/by-partuuid/ 查询得到。注意，不是磁盘UUID(在 /etc/fstab 中使用磁盘UUID)

MacBook Air 13” Mid 2013

  • 配置启动Gentoo:

MacBook Air 13” Mid 2013 设置efibootmgr
efibootmgr --disk /dev/sda --part 1 --create --label "Gentoo Linux" --loader /vmlinuz-6.1.67-gentoo-dist --unicode \
    'root=PARTUUID=1c16164d-fab1-49f8-8d95-7c7dd02ec8ed rw initrd=\initramfs-6.1.67-gentoo-dist.img' --verbose

备注

  • --disk /dev/sda 是指整个磁盘设备

  • --part 1 是指ESP分区，这个分区是vfat32格式的启动分区

  • root=PARTUUID=1c16164d-fab1-49f8-8d95-7c7dd02ec8ed 这个参数是 PARTUUID ，是通过 ls -lh /dev/disk/by-partuuid/ 查询得到。注意，不是磁盘UUID(在 /etc/fstab 中使用磁盘UUID)

收尾工作

  • 添加用户账号(huatai)，并且添加到sudo中:

添加用户账号
useradd -G users,wheel,audio -u 502 -g 20 -s /bin/bash huatai

  • 重启系统:

    exit
cd
umount -l /mnt/gentoo/dev{/shm,/pts,}
umount /mnt/gentoo{/boot,/sys,/proc,}
reboot

备注

安装完成后，后续可以执行 升级Gentoo 来保持系统滚动更新

参考