Gentoo Linux 安裝指南 (進階優化篇)

COMMON_FLAGS="-march=native -O2 -pipe"
CFLAGS="${COMMON_FLAGS}"
CXXFLAGS="${COMMON_FLAGS}"
FCFLAGS="${COMMON_FLAGS}"   # Fortran
FFLAGS="${COMMON_FLAGS}"    # Fortran 77

MAKEOPTS="-j<核心數> -l<負載限制>"
EMERGE_DEFAULT_OPTS="--jobs=<並行套件數> --load-average=<負載>"

# 基礎 USE 範例
USE="systemd dbus policykit"
USE="${USE} wayland X gtk qt6"
USE="${USE} pulseaudio alsa"
USE="${USE} -doc -test"

L10N="en zh zh-CN zh-TW"
LINGUAS="en zh_CN zh_TW"

# 顯卡
VIDEO_CARDS="nvidia"        # NVIDIA
# VIDEO_CARDS="amdgpu"      # AMD
# VIDEO_CARDS="intel"       # Intel

# 輸入裝置
INPUT_DEVICES="libinput"

# CPU 特性 (自動偵測，執行: emerge --ask app-portage/cpuid2cpuflags)
CPU_FLAGS_X86="<cpuid2cpuflags 輸出>"

FEATURES="parallel-fetch parallel-install candy ccache"

# /etc/portage/make.conf
COMMON_FLAGS="-march=native -O2 -pipe"
CFLAGS="${COMMON_FLAGS}"
CXXFLAGS="${COMMON_FLAGS}"

MAKEOPTS="-j4 -l4"  # 根據 CPU 調整

USE="systemd wayland pipewire -doc -test"


L10N="en zh zh-CN"
VIDEO_CARDS="intel"  # 或 nvidia/amdgpu

FEATURES="parallel-fetch candy"
ACCEPT_LICENSE="*"

emerge --sync              # 同步軟體倉庫
emerge -avuDN @world       # 更新所有軟體

eselect news list          # 列出新聞
eselect news read          # 閱讀新聞

dispatch-conf              # 互動式合併設定檔 (推薦)
# 或
etc-update

emerge --ask --depclean    # 移除不再需要的孤立依賴

emerge --ask app-portage/gentoolkit # 安裝工具包
eclean-dist                         # 清理已下載的舊原始碼包

glsa-check -l      # 列出所有未修復的安全公告
glsa-check -t all  # 測試所有受影響的軟體包

emerge --ask dev-build/ccache
ccache -M 20G  # 設定快取大小為 20GB

www-client/firefox lto pgo
www-client/chromium lto pgo  # 注意：PGO 在 Wayland 環境下可能無法使用

# 在 /etc/portage/make.conf 中全域啟用
USE="lto"

CFLAGS="${CFLAGS} -flto"
CXXFLAGS="${CXXFLAGS} -flto"

www-client/firefox lto.conf
app-editors/vim lto.conf

# 這些警告指示 LTO 可能導致的執行時問題，將其提升為錯誤
# -Werror=odr: One Definition Rule 違規（多次定義同一符號）
# -Werror=lto-type-mismatch: LTO 類型不匹配
# -Werror=strict-aliasing: 嚴格別名違規
WARNING_FLAGS="-Werror=odr -Werror=lto-type-mismatch -Werror=strict-aliasing"

# -O2: 最佳化等級 2（推薦）
# -pipe: 使用管道加速編譯
# -march=native: 針對當前 CPU 最佳化
# -flto: 啟用連結時最佳化（Full LTO）
# 注意：GCC 的 -flto 預設使用 Full LTO，適合 GCC 系統
COMMON_FLAGS="-O2 -pipe -march=native -flto ${WARNING_FLAGS}"
CFLAGS="${COMMON_FLAGS}"          # C 編譯器旗標
CXXFLAGS="${COMMON_FLAGS}"        # C++ 編譯器旗標
FCFLAGS="${COMMON_FLAGS}"         # Fortran 編譯器旗標
FFLAGS="${COMMON_FLAGS}"          # Fortran 77 編譯器旗標
LDFLAGS="${COMMON_FLAGS} ${LDFLAGS}"  # 連結器旗標

USE="lto"  # 啟用 LTO 支援的 USE 旗標

# Clang 目前尚未完全實現這些診斷，但保留這些旗標以備將來使用
# -Werror=odr: One Definition Rule 違規檢測（Clang 部分支援）
# -Werror=strict-aliasing: 嚴格別名違規檢測（Clang 正在開發）
WARNING_FLAGS="-Werror=odr -Werror=strict-aliasing"

# -O2: 最佳化等級 2（平衡效能與穩定性）
# -pipe: 使用管道加速編譯
# -march=native: 針對當前 CPU 最佳化
# -flto=thin: 啟用 ThinLTO（推薦，速度快且並行化）
COMMON_FLAGS="-O2 -pipe -march=native -flto=thin ${WARNING_FLAGS}"
CFLAGS="${COMMON_FLAGS}"          # C 編譯器旗標
CXXFLAGS="${COMMON_FLAGS}"        # C++ 編譯器旗標
FCFLAGS="${COMMON_FLAGS}"         # Fortran 編譯器旗標
FFLAGS="${COMMON_FLAGS}"          # Fortran 77 編譯器旗標
LDFLAGS="${COMMON_FLAGS} ${LDFLAGS}"  # 連結器旗標

USE="lto"  # 啟用 LTO 支援的 USE 旗標

# 在 /etc/portage/make.conf 中添加
RUSTFLAGS="${RUSTFLAGS} -Clinker-plugin-lto"

WARNING_FLAGS="-Werror=odr -Werror=strict-aliasing"
COMMON_FLAGS="-march=native -O2 -flto=thin -pipe ${WARNING_FLAGS}"
CFLAGS="${COMMON_FLAGS}"
CXXFLAGS="${COMMON_FLAGS}"
FCFLAGS="${COMMON_FLAGS}"
FFLAGS="${COMMON_FLAGS}"

RUSTFLAGS="-C target-cpu=native -C strip=debuginfo -C opt-level=3 \
-Clinker=clang -Clinker-plugin-lto -Clink-arg=-fuse-ld=lld"

LDFLAGS="${COMMON_FLAGS} ${LDFLAGS} -fuse-ld=lld"
CC="clang"
CXX="clang++"
CPP="clang-cpp"
AR="llvm-ar"
NM="llvm-nm"
RANLIB="llvm-ranlib"

USE="lto"

dev-lang/rust llvm-lto.conf

emerge --ask llvm-core/clang llvm-core/lld

CC="clang"
CXX="clang++"
CPP="clang-cpp"  # 某些軟體套件（如 xorg-server）需要
AR="llvm-ar"
NM="llvm-nm"
RANLIB="llvm-ranlib"

app-editors/neovim clang.conf

emerge --ask llvm-core/clang-runtime
emerge --ask llvm-runtimes/compiler-rt-sanitizers

llvm-core/clang-runtime sanitize
llvm-runtimes/compiler-rt-sanitizers profile orc

CC="clang"
CXX="clang++"
CPP="clang-cpp"
AR="llvm-ar"
NM="llvm-nm"
RANLIB="llvm-ranlib"

CC="gcc"
CXX="g++"
CPP="gcc -E"
AR="ar"
NM="nm"
RANLIB="ranlib"

sys-libs/glibc gcc.conf
app-emulation/wine gcc.conf

# 安裝核心原始碼和構建工具
emerge --ask sys-kernel/gentoo-sources

# （可選）安裝 Genkernel 用於自動化
emerge --ask sys-kernel/genkernel

# （可選）使用 LLVM/Clang 編譯需要
emerge --ask llvm-core/llvm \
    llvm-core/clang llvm-core/lld

lscpu  # 檢視 CPU 型號、核心數、架構等
cat /proc/cpuinfo | grep "model name" | head -1  # CPU 型號

lspci -k  # 列出所有 PCI 裝置及當前使用的驅動
lspci | grep -i vga  # 檢視顯示卡
lspci | grep -i network  # 檢視網絡卡

lsusb  # 列出所有 USB 裝置

lsmod  # 列出當前載入的所有模組
lsmod | wc -l  # 模組數量

cd /usr/src/linux

# 方法 1：基於當前載入的模組建立最小化配置
make localmodconfig
# 這會只啟用當前載入模組對應的核心選項（強烈推薦！）

# 方法 2：基於當前執行核心的配置建立
zcat /proc/config.gz > .config  # 如果當前核心支援
make olddefconfig  # 使用預設值更新配置

cd /usr/src/linux
make menuconfig  # 文字介面（推薦）

  ┌────────────── Linux/x86 6.17.9-gentoo Kernel Configuration ──────────────┐
  │  Arrow keys navigate the menu.  <Enter> selects submenus ---> (or empty  │  
  │  submenus ----).  Highlighted letters are hotkeys.  Pressing <Y>         │  
  │  includes, <N> excludes, <M> modularizes features.  Press <Esc><Esc> to  │  
  │  exit, <?> for Help, </> for Search.  Legend: [*] built-in  [ ] excluded │  
  │ ┌──────────────────────────────────────────────────────────────────────┐ │  
  │ │        General setup  --->                                           │ │  
  │ │    [*] 64-bit kernel                                                 │ │  
  │ │        Processor type and features  --->                             │ │  
  │ │    [ ] Mitigations for CPU vulnerabilities  ----                     │ │  
  │ │        Power management and ACPI options  --->                       │ │  
  │ │        Bus options (PCI etc.)  --->                                  │ │  
  │ │        Binary Emulations  --->                                       │ │  
  │ │    [*] Virtualization  --->                                          │ │  
  │ │        General architecture-dependent options  --->                  │ │  
  │ │    [*] Enable loadable module support  --->                          │ │  
  │ │    -*- Enable the block layer  --->                                  │ │  
  │ │        Executable file formats  --->                                 │ │  
  │ │        Memory Management options  --->                               │ │  
  │ │    -*- Networking support  --->                                      │ │  
  │ │        Device Drivers  --->                                          │ │  
  │ │        File systems  --->                                            │ │  
  │ │        Security options  --->                                        │ │  
  │ │    -*- Cryptographic API  --->                                       │ │  
  │ │        Library routines  --->                                        │ │  
  │ │        Kernel hacking  --->                                          │ │  
  │ │        Gentoo Linux  --->                                            │ │  
  │ │                                                                      │ │  
  │ │                                                                      │ │  
  │ └──────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ │  
  ├──────────────────────────────────────────────────────────────────────────┤  
  │         <Select>    < Exit >    < Help >    < Save >    < Load >         │  
  └──────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘  

cd /usr/src/linux

# 使用 Genkernel 的預設配置（包含大多數硬體支援）
genkernel --kernel-config=/usr/share/genkernel/arch/x86_64/kernel-config all

# 或者使用發行版預設配置作為基礎
make defconfig  # 核心預設配置
# 然後再根據需要調整
make menuconfig

cd /usr/src/linux

# 使用 Clang 編譯
make LLVM=1 -j$(nproc)

# 使用 Clang + LTO（推薦）
make LLVM=1 LLVM_IAS=1 -j$(nproc)

# 使用 LLVM/Clang 編譯核心
KERNEL_CC="clang"
KERNEL_LD="ld.lld"

cd /usr/src/linux

# 編譯核心和模組
make -j$(nproc)         # 使用所有 CPU 核心
make modules_install    # 安裝模組到 /lib/modules/
make install            # 安裝核心到 /boot/

# （可選）使用 LLVM/Clang + LTO
make LLVM=1 -j$(nproc)
make LLVM=1 modules_install
make LLVM=1 install

# 基本用法
genkernel --install all

# 使用 LLVM/Clang
genkernel --kernel-cc=clang --utils-cc=clang --install all

# 啟用 LTO（需要手動配置 .config）
genkernel --kernel-make-opts="LLVM=1" --install all

cd /usr/src/linux

echo "=== 核心統計 ==="
echo "Built-in: $(grep -c '=y$' .config)"
echo "模組: $(grep -c '=m$' .config)"
echo "總配置: $(wc -l < .config)"
echo "核心大小: $(ls -lh arch/x86/boot/bzImage 2>/dev/null | awk '{print $5}')"
echo "壓縮方式: $(grep '^CONFIG_KERNEL_' .config | grep '=y' | sed 's/CONFIG_KERNEL_//;s/=y//')"