Gentoo Linux 安装指南 (进阶优化篇)

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

MAKEOPTS="-j<线程数> -l<负载限制>"

EMERGE_DEFAULT_OPTS="--ask --verbose --jobs=<并行包数> --load-average=<负载>"

USE="systemd dbus policykit networkmanager bluetooth"
USE="${USE} wayland X gtk qt6"
USE="${USE} pipewire pulseaudio alsa"
USE="${USE} -doc -test -examples"

# 软件翻译与文档支持
L10N="en en-US zh zh-CN zh-TW"

# 旧式本机化变量（部分软件仍需要）
LINGUAS="en en_US zh zh_CN zh_TW"

# 保持编译输出为英文（便于搜索错误信息）
LC_MESSAGES=C

# 方式 1：接受所有许可证（新手推荐）
ACCEPT_LICENSE="*"

# 方式 2：仅自由软件
ACCEPT_LICENSE="@FREE"

# 方式 3：自由软件 + 可再分发的二进制
ACCEPT_LICENSE="@FREE @BINARY-REDISTRIBUTABLE"

# 方式 4：严格控制（拒绝所有，再显式允许）
ACCEPT_LICENSE="-* @FREE @BINARY-REDISTRIBUTABLE"

# /etc/portage/package.license/firmware
sys-kernel/linux-firmware linux-fw-redistributable
sys-firmware/intel-microcode intel-ucode

# /etc/portage/package.license/nvidia
x11-drivers/nvidia-drivers NVIDIA-r2

FEATURES="parallel-fetch candy"

# 更多镜像请参考：https://www.gentoo.org.cn/mirrorlist/
# 建议根据地理位置选择（任选其一或多个，空格分隔）

# 中国大陆镜像（推荐）
GENTOO_MIRRORS="https://mirrors.ustc.edu.cn/gentoo/"

# 或使用其他镜像：
# 中国大陆：
#   GENTOO_MIRRORS="https://mirrors.ustc.edu.cn/gentoo/"            # 中国科学技术大学（推荐）
#   GENTOO_MIRRORS="https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/gentoo/"   # 清华大学
#   GENTOO_MIRRORS="https://mirrors.zju.edu.cn/gentoo/"             # 浙江大学
# 香港：
#   GENTOO_MIRRORS="https://hk.mirrors.cicku.me/gentoo/"            # CICKU
# 台湾：
#   GENTOO_MIRRORS="http://ftp.twaren.net/Linux/Gentoo/"            # NCHC
#   GENTOO_MIRRORS="https://tw.mirrors.cicku.me/gentoo/"            # CICKU
# 新加坡：
#   GENTOO_MIRRORS="https://mirror.freedif.org/gentoo/"             # Freedif
#   GENTOO_MIRRORS="https://sg.mirrors.cicku.me/gentoo/"            # CICKU

# 记录哪些级别的日志
PORTAGE_ELOG_CLASSES="warn error log qa"

# 日志保存方式
PORTAGE_ELOG_SYSTEM="save"  # 保存到 /var/log/portage/elog/

emerge --ask dev-build/ccache
ccache -M 20G  # 设置缓存大小为 20GB

www-client/firefox lto pgo
www-client/chromium lto pgo  # 注意：PGO 在 Wayland 环境下可能无法使用

# 在 /etc/portage/make.conf 中全局激活
USE="lto"

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

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

# 这些警告指示 LTO 可能导致的运行时问题，将其提升为错误
# -Werror=odr: One Definition Rule 违规（多次定义同一符号）
# -Werror=lto-type-mismatch: LTO 类型不匹配
# -Werror=strict-aliasing: 严格别名违规
WARNING_FLAGS="-Werror=odr -Werror=lto-type-mismatch -Werror=strict-aliasing"

# -O2: 优化级别 2（推荐）
# -pipe: 使用管道加速编译
# -march=native: 针对当前 CPU 优化
# -flto: 激活链接时优化（Full LTO）
# 注意：GCC 的 -flto 默认使用 Full LTO，适合 GCC 系统
COMMON_FLAGS="-O2 -pipe -march=native -flto ${WARNING_FLAGS}"
CFLAGS="${COMMON_FLAGS}"          # C 编译器标志
CXXFLAGS="${COMMON_FLAGS}"        # C++ 编译器标志
FCFLAGS="${COMMON_FLAGS}"         # Fortran 编译器标志
FFLAGS="${COMMON_FLAGS}"          # Fortran 77 编译器标志
LDFLAGS="${COMMON_FLAGS} ${LDFLAGS}"  # 链接器标志

USE="lto"  # 激活 LTO 支持的 USE 标志

# Clang 目前尚未完全实现这些诊断，但保留这些标志以备将来使用
# -Werror=odr: One Definition Rule 违规检测（Clang 部分支持）
# -Werror=strict-aliasing: 严格别名违规检测（Clang 正在开发）
WARNING_FLAGS="-Werror=odr -Werror=strict-aliasing"

# -O2: 优化级别 2（平衡性能与稳定性）
# -pipe: 使用管道加速编译
# -march=native: 针对当前 CPU 优化
# -flto=thin: 激活 ThinLTO（推荐，速度快且并行化）
COMMON_FLAGS="-O2 -pipe -march=native -flto=thin ${WARNING_FLAGS}"
CFLAGS="${COMMON_FLAGS}"          # C 编译器标志
CXXFLAGS="${COMMON_FLAGS}"        # C++ 编译器标志
FCFLAGS="${COMMON_FLAGS}"         # Fortran 编译器标志
FFLAGS="${COMMON_FLAGS}"          # Fortran 77 编译器标志
LDFLAGS="${COMMON_FLAGS} ${LDFLAGS}"  # 链接器标志

USE="lto"  # 激活 LTO 支持的 USE 标志

# 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"  # 某些软件包（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

# 安装内核源码和构建工具
emerge --ask sys-kernel/gentoo-sources

# （可选）安装 Genkernel 用于自动化
emerge --ask sys-kernel/genkernel

# （可选）使用 LLVM/Clang 编译需要
emerge --ask llvm-core/llvm \
    llvm-core/clang llvm-core/lld

lscpu  # 查看 CPU 型号、内核数、架构等
cat /proc/cpuinfo | grep "model name" | head -1  # CPU 型号

lspci -k  # 列出所有 PCI 设备及当前使用的驱动
lspci | grep -i vga  # 查看显卡
lspci | grep -i network  # 查看网卡

lsusb  # 列出所有 USB 设备

lsmod  # 列出当前加载的所有模块
lsmod | wc -l  # 模块数量

cd /usr/src/linux

# 方法 1：基于当前加载的模块创建最小化配置
make localmodconfig
# 这会只激活当前加载模块对应的内核选项（强烈推荐！）

# 方法 2：基于当前运行内核的配置创建
zcat /proc/config.gz > .config  # 如果当前内核支持
make olddefconfig  # 使用默认值更新配置

cd /usr/src/linux
make menuconfig  # 文本界面（推荐）

  ┌────────────── 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 >         │   └──────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ ```

**常用选项对照表**：

| 英文选项 | 中文说明 | 关键配置 |
| :--- | :--- | :--- |
| **General setup** | 通用设置 | 本机主机名、Systemd/OpenRC 支持 |
| **Processor type and features** | 处理器类型与特性 | CPU 型号选择、微码加载 |
| **Power management and ACPI options** | 电源管理与 ACPI | 笔记本电源管理、挂起/休眠 |
| **Bus options (PCI etc.)** | 总线选项 | PCI 支持 (lspci) |
| **Virtualization** | 虚拟化 | KVM, VirtualBox 宿主/客户机支持 |
| **Enable loadable module support** | 可加载模块支持 | 允许使用内核模块 (*.ko) |
| **Networking support** | 网络支持 | TCP/IP 协议栈、防火墙 (Netfilter) |
| **Device Drivers** | 设备驱动 | 显卡、网卡、声卡、USB、NVMe 驱动 |
| **File systems** | 文件系统 | ext4, btrfs, vfat, ntfs 支持 |
| **Security options** | 安全选项 | SELinux, AppArmor |
| **Gentoo Linux** | Gentoo 特有选项 | Portage 依赖项自动选择 (推荐) |

<div style="background: linear-gradient(135deg, rgba(34, 197, 94, 0.1), rgba(22, 163, 74, 0.05)); padding: 1.5rem; border-radius: 0.75rem; border-left: 4px solid rgb(34, 197, 94); margin: 1.5rem 0;">

**重要建议**

对于手动编译，建议将**关键驱动**（如文件系统、磁盘控制器、网卡）直接编译进内核（选择 `[*]` 或 `<*>` 即 `=y`），而不是作为模块（`<M>` 即 `=m`）。这样可以避免 initramfs 缺失模块导致无法启动的问题。

</div>

**必需激活的选项**（根据你的系统）：

1. **处理器支持**：
   - `General setup → Gentoo Linux support`
   - `Processor type and features → Processor family` (选择你的 CPU)

2. **文件系统**：
   - `File systems → The Extended 4 (ext4) filesystem` (如果使用 ext4)
   - `File systems → Btrfs filesystem` (如果使用 Btrfs)

3. **设备驱动**：
   - `Device Drivers → Network device support` (网卡驱动)
   - `Device Drivers → Graphics support` (显卡驱动)

4. **Systemd 用户必需**：
   - `General setup → Control Group support`
   - `General setup → Namespaces support`

5. **Gentoo Linux 专有选项**（推荐全部激活）：
     进入 `Gentoo Linux --->` 菜单：
     ```
   [*] Gentoo Linux support
       激活 Gentoo 特定的内核功能支持
     [*] Linux dynamic and persistent device naming (userspace devfs) support
       激活 udev 动态设备管理支持（必需）
     [*] Select options required by Portage features
       自动激活 Portage 需要的内核选项（强烈推荐）
       这会自动配置必需的文件系统和内核功能
     Support for init systems, system and service managers --->
       ├─ [*] OpenRC support  # 如果使用 OpenRC
       └─ [*] systemd support # 如果使用 systemd
     [*] Kernel Self Protection Project
       激活内核自我保护机制（提高安全性）
     [*] Print firmware information that the kernel attempts to load
       在启动时显示固件加载信息（便于调试）

cd /usr/src/linux

# 使用 Genkernel 的默认配置（包含大多数硬件支持）
genkernel --kernel-config=/usr/share/genkernel/arch/x86_64/kernel-config all

# 或者使用发行版默认配置作为基础
make defconfig  # 内核默认配置
# 然后再根据需要调整
make menuconfig

cd /usr/src/linux

# 使用 Clang 编译
make LLVM=1 -j$(nproc)

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

# 使用 LLVM/Clang 编译内核
KERNEL_CC="clang"
KERNEL_LD="ld.lld"

General setup
  → Compiler optimization level → Optimize for performance  # 选择 -O2（推荐）
  → Link Time Optimization (LTO) → Clang ThinLTO (NEW)      # 激活 ThinLTO（强烈推荐）

cd /usr/src/linux

# 编译内核和模块
make -j$(nproc)         # 使用所有 CPU 内核
make modules_install    # 安装模块到 /lib/modules/
make install            # 安装内核到 /boot/

# （可选）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

# 激活 LTO（需要手动配置 .config）
genkernel --kernel-make-opts="LLVM=1" --install all

cd /usr/src/linux

echo "=== 内核统计 ==="
echo "Built-in: $(grep -c '=y$' .config)"
echo "模块: $(grep -c '=m$' .config)"
echo "总配置: $(wc -l < .config)"
echo "内核大小: $(ls -lh arch/x86/boot/bzImage 2>/dev/null | awk '{print $5}')"
echo "压缩方式: $(grep '^CONFIG_KERNEL_' .config | grep '=y' | sed 's/CONFIG_KERNEL_//;s/=y//')"

=== 内核统计 ===
Built-in: 1723
模块: 201
总配置: 6687
内核大小: 11M
压缩方式: ZSTD

Device Drivers  --->
    <*> Multiple devices driver support (RAID and LVM)
        <*> RAID support
            [*] Autodetect RAID arrays during kernel boot

            # 根据你的 RAID 级别选择（必须选 Y）：
            <*> Linear (append) mode                   # 线性模式
            <*> RAID-0 (striping) mode                 # RAID 0
            <*> RAID-1 (mirroring) mode                # RAID 1
            <*> RAID-10 (mirrored striping) mode       # RAID 10
            <*> RAID-4/RAID-5/RAID-6 mode              # RAID 5/6

emerge --ask app-crypt/sbctl

sbctl status

Installed:	✘ Sbctl is not installed
Setup Mode:	✘ Enabled
Secure Boot:	✘ Disabled

sbctl create-keys

Created Owner UUID a9fbbdb7-a05f-48d5-b63a-08c5df45ee70
Creating secure boot keys...✔
Secure boot keys created!

sbctl enroll-keys -m

Enrolling keys to EFI variables...
With vendor keys from microsoft...✔
Enrolled keys to the EFI variables!

# Secure Boot: 使用 sbctl 的密钥自动签名
USE="${USE} secureboot modules-sign"

MODULES_SIGN_KEY="/var/lib/sbctl/keys/db/db.key"
MODULES_SIGN_CERT="/var/lib/sbctl/keys/db/db.pem"
SECUREBOOT_SIGN_KEY="/var/lib/sbctl/keys/db/db.key"
SECUREBOOT_SIGN_CERT="/var/lib/sbctl/keys/db/db.pem"

emerge --ask sys-kernel/gentoo-kernel-bin  # 或你使用的内核包

sbctl verify

Verifying file database and EFI images in /efi...
✔ /efi/EFI/gentoo/grubx64.efi is signed
✔ /boot/vmlinuz is signed
✔ /efi/EFI/Linux/gentoo-6.x.x.efi is signed

sbctl status

Installed:	✓ sbctl is installed
Owner GUID:	a9fbbdb7-a05f-48d5-b63a-08c5df45ee70
Setup Mode:	✓ Disabled
Secure Boot:	✓ Enabled
Vendor Keys:	microsoft