Gentoo Linux 安裝指南 (進階優化篇)

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

MAKEOPTS="-j<執行緒數> -l<負載限制>"

EMERGE_DEFAULT_OPTS="--ask --verbose --jobs=<平行包數> --load-average=<負載>"

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

# 軟體翻譯與文件支援
L10N="en en-US zh zh-CN zh-TW"

# 舊式本機化變量（部分軟體仍需要）
LINGUAS="en en_US zh zh_CN zh_TW"

# 保持編譯輸出為英文（便於搜索錯誤資訊）
LC_MESSAGES=C

# 方式 1：接受所有許可證（新手推薦）
ACCEPT_LICENSE="*"

# 方式 2：僅自由軟體
ACCEPT_LICENSE="@FREE"

# 方式 3：自由軟體 + 可再分發的二進位
ACCEPT_LICENSE="@FREE @BINARY-REDISTRIBUTABLE"

# 方式 4：嚴格控制（拒絕所有，再顯式允許）
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"

# 更多鏡像請參考：https://www.gentoo.org.cn/mirrorlist/
# 建議根據地理位置選擇（任選其一或多個，空格分隔）

# 臺灣鏡像（推薦）
GENTOO_MIRRORS="http://ftp.twaren.net/Linux/Gentoo/"

# 或使用其他鏡像：
# 中國大陸：
#   GENTOO_MIRRORS="https://mirrors.ustc.edu.cn/gentoo/"            # 中國科學技術大學
#   GENTOO_MIRRORS="https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/gentoo/"   # 清華大學
#   GENTOO_MIRRORS="https://mirrors.zju.edu.cn/gentoo/"             # 浙江大學
# 香港：
#   GENTOO_MIRRORS="https://hk.mirrors.cicku.me/gentoo/"            # CICKU
# 臺灣：
#   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

# 記錄哪些級別的日誌
PORTAGE_ELOG_CLASSES="warn error log qa"

# 日誌保存方式
PORTAGE_ELOG_SYSTEM="save"  # 保存到 /var/log/portage/elog/

emerge --ask dev-build/ccache
ccache -M 20G  # 設定緩存大小為 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 中全局激活
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 可能導致的運行時問題，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: 優化級別 2（推薦）
# -pipe: 使用管道加速編譯
# -march=native: 針對當前 CPU 優化
# -flto: 激活連結時優化（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 編譯器標誌
CXXFLAGS="${COMMON_FLAGS}"        # C++ 編譯器標誌
FCFLAGS="${COMMON_FLAGS}"         # Fortran 編譯器標誌
FFLAGS="${COMMON_FLAGS}"          # Fortran 77 編譯器標誌
LDFLAGS="${COMMON_FLAGS} ${LDFLAGS}"  # 連結器標誌

USE="lto"  # 激活 LTO 支援的 USE 標誌

# Clang 目前尚未完全實現這些診斷，但保留這些標誌以備將來使用
# -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: 優化級別 2（平衡性能與穩定性）
# -pipe: 使用管道加速編譯
# -march=native: 針對當前 CPU 優化
# -flto=thin: 激活 ThinLTO（推薦，速度快且平行化）
COMMON_FLAGS="-O2 -pipe -march=native -flto=thin ${WARNING_FLAGS}"
CFLAGS="${COMMON_FLAGS}"          # C 編譯器標誌
CXXFLAGS="${COMMON_FLAGS}"        # C++ 編譯器標誌
FCFLAGS="${COMMON_FLAGS}"         # Fortran 編譯器標誌
FFLAGS="${COMMON_FLAGS}"          # Fortran 77 編譯器標誌
LDFLAGS="${COMMON_FLAGS} ${LDFLAGS}"  # 連結器標誌

USE="lto"  # 激活 LTO 支援的 USE 標誌

# 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

# 安裝核心源碼和構建工具
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  # 查看 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 設備及當前使用的驅動
lspci | grep -i vga  # 查看顯示卡
lspci | grep -i network  # 查看網卡

lsusb  # 列出所有 USB 設備

lsmod  # 列出當前加載的所有模塊
lsmod | wc -l  # 模塊數量

cd /usr/src/linux

# 方法 1：基於當前加載的模塊創建最小化設定
make localmodconfig
# 這會只激活當前加載模塊對應的核心選項（強烈推薦！）

# 方法 2：基於當前運行核心的設定創建
zcat /proc/config.gz > .config  # 如果當前核心支援
make olddefconfig  # 使用預設值更新設定

cd /usr/src/linux
make menuconfig  # 文本介面（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 >         │   └──────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘ ```

**常用選項對照表**：

| 英文選項 | 中文說明 | 關鍵設定 |
| :--- | :--- | :--- |
| **General setup** | 通用設定 | 本機主機名、Systemd/OpenRC 支援 |
| **Processor type and features** | 處理器類型與特性 | CPU 型號選擇、微碼加載 |
| **Power management and ACPI options** | 電源管理與 ACPI | 筆記型電腦電源管理、掛起/休眠 |
| **Bus options (PCI etc.)** | 總線選項 | PCI 支援 (lspci) |
| **Virtualization** | 虛擬化 | KVM, VirtualBox 宿主/客戶機支援 |
| **Enable loadable module support** | 可加載模塊支援 | 允許使用核心模塊 (*.ko) |
| **Networking support** | 網路支援 | TCP/IP 協定棧、防火牆 (Netfilter) |
| **Device Drivers** | 設備驅動 | 顯示卡、網卡、聲卡、USB、NVMe 驅動 |
| **File systems** | 檔案系統 | ext4, btrfs, vfat, ntfs 支援 |
| **Security options** | 安全選項 | SELinux, AppArmor |
| **Gentoo Linux** | Gentoo 特有選項 | Portage 依賴項自動選擇 (推薦) |

<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;">

**重要建議**

對於手動編譯，建議將**關鍵驅動**（如檔案系統、磁盤控制器、網卡）直接編譯進核心（選擇 `[*]` 或 `<*>` 即 `=y`），而不是作為模塊（`<M>` 即 `=m`）。這樣可以避免 initramfs 缺失模塊導致無法啟動的問題。

</div>

**必需激活的選項**（根據你的系統）：

1. **處理器支援**：
   - `General setup → Gentoo Linux support`
   - `Processor type and features → Processor family` (選擇你的 CPU)

2. **檔案系統**：
   - `File systems → The Extended 4 (ext4) filesystem` (如果使用 ext4)
   - `File systems → Btrfs filesystem` (如果使用 Btrfs)

3. **設備驅動**：
   - `Device Drivers → Network device support` (網卡驅動)
   - `Device Drivers → Graphics support` (顯示卡驅動程式)

4. **Systemd 使用者必需**：
   - `General setup → Control Group support`
   - `General setup → Namespaces support`

5. **Gentoo Linux 專有選項**（推薦全部激活）：
     進入 `Gentoo Linux --->` 選單：
     ```
   [*] Gentoo Linux support
       激活 Gentoo 特定的核心功能支援
     [*] Linux dynamic and persistent device naming (userspace devfs) support
       激活 udev 動態設備管理支援（必需）
     [*] Select options required by Portage features
       自動激活 Portage 需要的核心選項（強烈推薦）
       這會自動設定必需的檔案系統和核心功能
     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
       激活核心自我保護機制（提高安全性）
     [*] Print firmware information that the kernel attempts to load
       在啟動時顯示韌體加載資訊（便於調試）

cd /usr/src/linux

# 使用 Genkernel 的預設設定（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設定作為基礎
make defconfig  # 核心預設設定
# 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"

General setup
  → Compiler optimization level → Optimize for performance  # 選擇 -O2（推薦）
  → Link Time Optimization (LTO) → Clang ThinLTO (NEW)      # 激活 ThinLTO（強烈推薦）

cd /usr/src/linux

# 編譯核心和模塊
make -j$(nproc)         # 使用所有 CPU 核心
make modules_install    # 安裝模塊到 /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

# 激活 LTO（需要手動設定 .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 "模塊: $(grep -c '=m$' .config)"
echo "總設定: $(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//')"

=== 核心統計 ===
Built-in: 1723
模塊: 201
總設定: 6687
核心大小: 11M
壓縮方式: ZSTD

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

            # 根據你的 RAID 級別選擇（必須選 Y）：
            <*> Linear (append) mode                   # 線性模式
            <*> 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 的金鑰自動簽名
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  # 或你使用的核心包

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