「Linux 玩耍記事」製作一個發行版·肆：make-tinycore-linux

其中用到的程式碼可能會有變化。根據實際情況理解。

整體設計

make-tinycore-linux 是一個把以下流程跑一遍的腳本：

apply_build_rc  ---------------------- 應用 build.rc 設定（如果有）
apply_tc_settings  ------------------- 根據設置判斷 TinyCore 資源文件路徑
prepare_workspace  ------------------- 準備工作區（build 檔案夾）
|\- (clean-up hook install)  --------- 安裝退出鉤子（按需清理 build 檔案夾）
prepare_tinycore_linux_image  -------- 下載 TinyCore 的內核以及 initrd 檔
prepare_packages  -------------------- 準備每一個軟件包（如果有）
|\- resolve_packages  ---------------- 解析安裝包依賴
|   \- resolve_package_recursively  -- 遞歸處理安裝包依賴
|\- download_and_unpack_packages  ---- 根據安裝包列表下載安裝包並解包
extract_rootfs  ---------------------- 解包 initrd 到 rootfs
apply_packages  ---------------------- 拷貝安裝包到 rootfs
apply_additional_patchs  ------------- 應用額外處理過程（如果有）
generate_new_rootfs  ----------------- 打包 initrd 到目的地
copy_core  --------------------------- 複製內核文件到目的地

(execute clean-up hook)  ------------- 一但腳本結束就會觸發這個退出鉤子

每一個流程都對應著一個 bash 函数，函數定義的順序也剛好就是執行順序。

整個腳本可以分成以下階段：

配置处理：apply_build_rc, apply_tc_settings, prepare_workspace
系统下载：prepare_tinycore_linux_image
軟件依賴處理：prepare_packages
修改階段：extract_rootfs, apply_packages, apply_additional_patches
構建階段：generate_new_rootfs, copy_core

配置處理

於 apply_build_rc 之前，腳本還會作一系列檢查：

當前用戶是否為 root。畢竟 rootfs 內的大部分檔案權限都是 root。
檢查依賴的命令是否存在。当前来说 curl、unsquashfs、cpio、zcat、uniq 都是必须的。

這時候以下命令被定義：

require：檢查給定命令是否存在
DOWNLOAD：下載檔案
FETCH：獲取 http 檔案內容
cache_files_enabled: 判斷檔案緩存是否被啟用

apply_build_rc 會在當前目錄尋找 build.rc。如果存在，則應用它。所以，變量都可從此文件中修改。

apply_tc_settings 根據設定的 TC_VERSION 和 TC_ARCH 來決定遠端 repo 裡，內核和 initrd 的的檔案名。若為 x86，則為 vmlinuz 和 core.gz；若為 x86_64，則為 vmlinuz64 和 corepure64.gz。這兩個變量的默認值是 13 和 x86_64。

prepare_workspace 做了如下事情：

檢查 build 檔案夾是否存在。若不存在則創建。
安裝退出鉤子。當腳本結束時選擇是否執行鉤子（通過 DO_NOT_CLEAN_UP 控制）

系統下載

prepare_tinycore_linux_image 很簡單：

如果沒有緩存，下載內核
如果沒有緩存，下載 initrd

如果緩存被關閉，將會安裝對應的刪除鉤子。

軟件依賴處理

prepare_packages 會定義三個函數：

resolve_packages
resolve_package_recursively
download_and_unpack_packages

主要的流程是先 resolve_package，然後 download_and_unpack_packages。但為了實現遞歸依賴處理，需要 resolve_package_recursively 來幫忙。它的原理很簡單：

resolve_package_recursively() {
    local pkgname="$1"
    local depth="$2"
    local pkgdep="$PACKAGE_DIR/$pkgname.dep"
    # 如果包名稱為空，則推出
    [ -z "$pkgname" ] && return 0

    # 好看的輸出
    echo "$depth|- $pkgname";

    # 下載依賴列表文件，輸出到位置 $pkgdep
    (FETCH -sf "$TC_REPO/$TC_VERSION.x/$TC_ARCH/tcz/$pkgname.dep" || :)>> "$pkgdep";

    # 如果 依賴列表文件行數大於 0 的話，讀入每一行，清除空行，並循環讀取到 pkg 變量（這裡用了管道符，所以開啟了 subshell）
    [ 0 -lt `cat "$pkgdep" | wc -l | tr -d '[:space:]'` ] && cat "$pkgdep" | sed '/^$/d' | while read pkg
    do
      resolve_package_recursively $pkg "$depth   "
    done

    # Add package and dependencies to the temp file
    echo "$pkgname" >> "$PACKAGE_LIST.tmp"
    cat "$pkgdep" >> "$PACKAGE_LIST.tmp"

    do_not_clean_up || rm -rf "$pkgdep"
  }

wc -l 是計算输入文件行數的意思，但它的輸出数字开头會包含空格，所以用 tr -d [:space:] 過濾掉空格之後就只剩下数字了。tr -d 意思是刪除匹配的字符，而這裡匹配的是空格。。

cat "$pkgdep" | sed '/^$/d' 中 sed 用於過濾掉包依賴列表裡的空行。从 http 服务器获取的内容是不可控的，为了防止空行带来的问题，我这里用 sed 清除掉所有空行，同时 resolve_package_recursively 在遇到空包名的時候也會退出循環。雙保險

以上過程最後，會產出一個 PACKAGE_LISR 的文件，包含去重之後的結果。這個文件列表就可以拿去對照著從 tinycore 下載軟件了。

每次下載包含下載和解包兩個操作。當緩存中（build/tcz）存在這個包，則跳過下載。加載完成後，開啟一個 sub-shell 來執行解包。

download_and_unpack_packages() {
    echo "Start preparing $(cat "$PACKAGE_LIST" | wc -l | tr -d '[:space:]') packages..."
    local _IFS="$IFS"
    IFS=$'\n'
    local i
    for i in $(cat "$PACKAGE_LIST")
    do
      [ -z "$i" ] && continue

      [ -f "$PACKAGE_DIR/$i" ] || (
        echo "Fetching package '$i'..." ;
        cd "$PACKAGE_DIR" ; 
        DOWNLOAD "$TC_REPO/$TC_VERSION.x/$TC_ARCH/tcz/$i" -o "$i.tmp" ;
        mv "$i.tmp" "$i" ;
      )
      
      # 解包
      ( echo "Unpacking '$i'..."; cd "$BUILD_DIR"; unsquashfs -quiet -f "$PACKAGE_DIR/$i" ; )
    done
    IFS="$_IFS"
}

unsquashfs 使用 quiet 可以只輸出進度條。配合只顯示進度條的 DOWNLOAD 命令（稍後會講的），看著就很不錯。

修改

修改的第一步是先解包。

extract_rootfs 就是簡單地把 initrd 解壓出來

1	( mkdir -p "$rootfs"; cd "$rootfs"; gzip -d -c "$BUILD_DIR/$TC_RAMDISK" \| cpio -idm )

apply_packages 把解包後的軟件拷貝到 rootfs 檔案夾，維持原有權限設置，覆蓋內容。

1	cp -Rp "$BUILD_DIR/squashfs-root/usr/." "$BUILD_DIR/rootfs/usr/"

apply_additional_patches 檢查 build.rc 中是否有定義 additional_patchs。若有，則執行

apply_additional_patchs() {
  if declare -f additional_patchs > /dev/null 2>&1
  then
    ( echo "Applying additional patchs."; cd $BUILD_DIR; additional_patchs; )
  fi
}

構建

這一階段就是把 rootfs 重新打包成 initrd。然後把內核複製到目的地，完工。

generate_new_rootfs() {
  # repackage core into initrd.gz
  echo "Generating new rootfs"
  ( cd "$BUILD_DIR/rootfs" ; find -P . | cpio -o -H newc ) | gzip -c > "$BUILD_OUTPUT/initrd.gz"
}

copy_core() {
  echo "Copying Linux core"
  cp "$BUILD_DIR/$TC_CORE" "$BUILD_OUTPUT/vmlinuz"
}

DOWNLOAD 和 FETCH

我使用了 DOWNLOAD 和 FETCH 兩個指令來區分文件下載和信息獲取操作。

CURL_DOWNLOAD="curl -L -# --retry 10 --retry-all-errors --connect-timeout 5 --speed-limit 10 --speed-time 5"
DOWNLOAD() {
  eval "$CURL_DOWNLOAD $@"
}

CURL_FETCH="curl -sfL --retry 10 --connect-timeout 5 --speed-time 5"
FETCH() {
  eval "$CURL_FETCH $@"
}

--retry 指定重試次數；-L 跟隨跳轉；-s 是安靜模式，不輸出信息；-f 是遇到错误时安静不输出；--retry-all-errors 任何錯誤出現都重試；--connect-timeout 連接超時秒數；--speed-limit 低於這個速度重試；--speed-time 速度低於指定速度多久之後重試，如果不指定速度，則默認為 1；-# 打印一個進度條。

下回分解

下一篇文章將講解內核啟動後的配置過程是如何實現的。

（未完待續）