为Holo Core打造Arch Linux Aarch64移植版

背景

Valve 在其产品中使用了基于 Arch Linux 的定制发行版。Collabora 与 Valve 合作开发了 Holo Core——一个纯 aarch64 架构的 Arch Linux 移植版本，旨在作为 Steam Frame（采用 aarch64 CPU）的底层操作系统。由于 Arch Linux 官方并不支持 aarch64 架构，因此需要从头构建工具链和 CI 基础设施来实现这一目标。本文是首次公开该移植工作的阶段性成果，发布了预编译的二进制包、源码以及开发容器，供社区探索和实验。

核心内容

已发布的资源

Denis Pynkin 于 2026 年 7 月 17 日发文，宣布了 Holo Core 的 aarch64 移植预览版本。已发布的资源包括：

• 源码仓库：https://gitlab.steamos.cloud/holo/holo-core-aarch64-preview
• 二进制包：https://holo-packages.steamos.cloud/holo-core-aarch64-preview/mash-20251118
• Docker 容器：registry.gitlab.steamos.cloud/holo/holo-core-aarch64-preview/base-devel

这些制品对应 Arch Linux 的 state 仓库快照（commit 97c0a0b47d15）的一个子集，并针对 aarch64 架构进行了必要的修改。目前尚未重建整个 Arch Linux 仓库的全部包，而是专注于提供 Steam Frame 开发和镜像创建所需的包集合。即便如此，包括运行时和构建依赖在内，仍涉及数千个包。

移植面临的两大核心问题

1. 为异架构构建最新 Arch 包版本：从 x86_64 到 aarch64 的交叉编译并非简单重编译。
2. 为没有 CI 基础设施的滚动发行版创建 CI 系统：Arch Linux 是滚动更新发行版，需要 CI 能够正确追踪依赖变化，并在发行版更新时自动调整。

主要挑战

• 构建顺序与依赖树：Arch Linux 的 state Git 仓库记录的包推送顺序往往不适合重建，需要手动纠正顺序以形成有效的构建序列。
• 滚动更新的持续追赶：在准备初始移植期间，上游包和依赖链不断前进。无法跳过中间版本，因为许多包依赖中间版本才能构建后续版本（例如 Rust 1.91 需要先有 1.90，1.90 又需要 1.89，依此类推）。CI 工具必须处理这种链式依赖。
• SONAME 过渡：某些库（如 icu、gpgme，均为 pacman 所依赖）在构建过程中会改变 SONAME。构建时使用的旧版包管理器依赖旧库，而新构建出的包管理器却依赖新库，两者必须同时共存。
• 时间与上游变化：重放历史构建序列时，上游可能已经迁移、变更校验和、缩短的 Git 哈希被扩展等，导致源文件不可用。
• 基础设施限制：如今许多上游服务对爬虫和 AI 有下载速率限制或连接屏蔽，影响 CI 直接下载源码。
• 架构不兼容：部分包需要额外补丁才能在 aarch64 上正确构建和运行。
• 人为错误与边界情况：维护自己的 Arch Linux 移植版本时，总会有各种 corner case。

解决方案与工具链

为了应对上述挑战，团队开发了一套复杂的工具链，能够：

• 计算完整的构建树，解析完整依赖链。
• 从初始引导阶段开始，重放 Arch Linux 包构建，直到指定的 state Git 仓库快照，包括所有必要的中间重建。
• 基于 GitLab 的 CI 能够以可重复的方式构建所有这些包。

目前工具链尚未发布，但正在开发中。当前发布的包树并非一次性产物，而是概念验证，证明了工具链和 CI 基础设施能够生成功能完整的包树，并支持产品发布。

下一步计划

• 构建能够持续跟踪 Arch Linux 滚动更新的 CI 系统，实现影子构建。
• 与上游 Arch Linux 项目合作，帮助其完成 aarch64 架构的官方移植，并推进自动化可重复构建。

实验指南

预览版已足够成熟，可用于在 aarch64 主机上直接实验（无需虚拟化）。若只有 x86_64 主机，可通过 QEMU 用户态模拟运行 aarch64 容器。需要安装 qemu-user-static 和 qemu-user-static-binfmt，并确保 binfmt 配置正确（注意默认配置中的 :FP 标志会影响 SUID 程序执行）。

关键要点

• Holo Core 是 Valve 为 Steam Frame 定制的 aarch64 纯架构 Arch Linux 移植，由 Collabora 合作开发。
• 由于 Arch Linux 官方不支持 aarch64，移植工作从零搭建了工具链和 CI 基础设施。
• 已发布源码、二进制包和 Docker 容器，对应 2025 年 11 月 18 日的快照，包含数千个包。
• 两大核心难题：为异架构构建最新包，以及为滚动发行版构建可重复的 CI 系统。
• 关键挑战包括依赖顺序、滚动更新追赶、SONAME 过渡、上游变迁、基础设施限制、架构兼容性等。
• 团队开发了专用工具链，能够从初始引导重放整个构建历史，并支持 GitLab CI 的可重复构建。
• 工具链尚未开源，但团队正在积极开发，下一个目标是实现持续跟踪上游的 CI 系统。
• 预览版已可用于实验，x86_64 主机可通过 QEMU 模拟运行 aarch64 容器。

意义与影响

• 对 Valve 产品线：Holo Core 是 Steam Frame 操作系统的基石，此次公开预览意味着 Valve 的 aarch64 硬件生态（如游戏掌机或新型设备）正在走向成熟，为开发者提供了早期接入和测试的机会。
• 对 Arch Linux 社区：该移植工作不仅填补了 Arch Linux 官方在 aarch64 上的空白，还提供了可复现的构建工具链和 CI 范式。Collabora 表示将与上游合作，推动 Arch Linux 官方对 aarch64 的支持，有望加速整个发行版在多架构领域的普及。
• 对开源基础设施：针对滚动发行版构建可重复 CI 的解决方案（如处理依赖链、SONAME 过渡、历史重放等）具有通用价值，其他发行版或嵌入式项目可借鉴经验。
• 对开发者：现在任何人都可以在 aarch64 硬件上运行 Arch Linux 环境，并基于 Holo Core 进行实验。这降低了进入门槛，有助于早期发现兼容性问题，并促进社区贡献。