16-Linux軟件運行和編輯

軟件運行和編輯

ABI:Application Binary Interface :

 Windows 與Linux不兼容
	    ELF(Executable and Linkable Format)
	    PE(Portable Executable)
庫級別的虛擬化:
	    Linux:WINE
	    Windows:Cygwin

API:Application Programming Interface :

POSIX:Portable OS

程序源代碼>預處理>編譯>匯編>鏈接

靜態編譯: .a
動態編譯: .so

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gcc 編譯程序

• gcc編譯程序主要經過四個過程 :

  • 預處理(Pre-Processing)

  • 編譯(Compiling)

  • 匯編(Assembling)

  • 鏈接(Linking)

gcc編譯過程 :

• • gcc -E hello.c -o hello.i 對hello.c文件進行預處理，生成了hello.i文件
• • gcc -S hello.i -o hello.s 對預處理文件進行編譯，生成了匯編文件
• • gcc -c hello.s -o hello.o 對匯編文件進行編譯，生成了目標文件
• • gcc hello.o -o hello 對目標文件進行鏈接，生成了可執行文件
• • gcc hello.c -o hello 直接編譯鏈接成可執行目標文件

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靜態和動態鏈接 :

• 鏈接主要功能是把各個模塊之間相互引用的部分處理好，使得各個模塊之間能夠正確地鏈接，分爲靜態和動態鏈接.

靜態鏈接 :

+        把程序對應的依賴庫複製一份到包
+        libxxx.a
+        嵌入程序包
+        升級難，需要重新編譯
+        占用較多空間，遷移容易

動態鏈接 :

+        只把依賴加一個動態鏈接
+        libxxx.so
+        連接指向
+        占用較少空間，升級方便

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包和包管理器 :

最初只提供了.tar.gz的打包的源码文件，用户必须自已编译每个想在 GNU/Linux上运行的软件。用户急需系统能提供一种更加便利的方法来 管理这些软件，当Debian诞生时，这样一个管理工具也就应运而生，它 被命名为dpkg。从而著名的“package”概念第一次出现在GNU/Linux 系统中，稍后Red Hat才开发自己的“rpm”包管理系统 .

• 包的组成 ： 二进制文件、库文件、配置文件、帮助文件

程序包管理器 ：

• debian： deb文件, dpkg包管理器

• redhat： rpm文件, rpm包管理器

  • rpm：Redhat Package Manager
  • RPM Package Manager

• 包之间：可能存在依赖关系，甚至循环依赖.

• 解决依赖包管理工具 ：

  • yum：rpm包管理器的前端工具
  • apt：deb包管理器前端工具
  • zypper：suse上的rpm前端管理工具
  • dnf：Fedora 18+ rpm包管理器前端管理工具

库文件

• 查看二进制程序所依赖的库文件 :
  • ldd /PATH/TO/BINARY_FILE
• 管理及查看本机装载的库文件 :
  • ldconfig 加载配置文件中指定的库文件
  • /sbin/ldconfig –p 显示本机已经缓存的所有可用库文件名及文件路径 映射关系
  • 配置文件：/etc/ld.so.conf, /etc/ld.so.conf.d/*.conf
  • 缓存文件：/etc/ld.so.cache

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包管理器

• 程序包管理器 ：
  • 功能 ：将编译好的应用程序的各组成文件打包一个或几个程序包文件，从而 方便快捷地实现程序包的安装、卸载、查询、升级和校验等管理操作.
• 包文件组成 (每个包独有) :
  • RPM包内的文件
  • RPM的元数据，如名称，版本，依赖性，描述等
  • 安装或卸载时运行的脚本 
• 数据库(公共) ：/var/lib/rpm
  • 程序包名称及版本
  • 依赖关系
  • 功能说明
  • 包安装后生成的各文件路径及校验码信息

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程序包的来源

• 管理程序包的方式 ：
  • 使用包管理器：rpm
  • 使用前端工具：yum, dnf
• 获取程序包的途径 ：
  • (1) 系统发版的光盘或官方的服务器
    CentOS镜像：
    https://www.centos.org/download/
    http://mirrors.aliyun.com
    http://mirrors.sohu.com
    http://mirrors.163.com
  • (2) 项目官方站点
  • (3) 第三方组织：
    • Fedora-EPEL：
      Extra Packages for Enterprise Linux
      Rpmforge:RHEL推荐，包很全
  • 搜索引擎：
    http://pkgs.org
    http://rpmfind.net
    http://rpm.pbone.net
    https://sourceforge.net/
  • (4) 自己制作
    • 注意：第三方包建议要检查其合法性
    • 来源合法性,程序包的完整性

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rpm包管理

• CentOS 系統上使用rpm 命令管理程序包 :

  • 安裝，卸載，升級，查詢，校驗，數據庫維護

    安裝 :

    • rpm {-i|–install} [install-options] PACKAGE_FILE…

    • -v:verbose

    • -vv :

      -h:以#顯示程序包管理執行進度
      
      rpm -ivh PACKAGE_FILE...
      

rpm包安裝

• [install -options]

    --test:測試安裝，但不真正執行安裝，即dry run(幹跑)模式
  
    --nodeps:忽略依賴關係
  
    --replacepkgs | replacefiles
  
    --nosignature:不檢查來源合法性
  
    nodigest:不檢查包完整性
  
    --noscripts:不執行程序包脚本
  
    %pre:安裝前脚本	--nopre
  
    %post:安裝後脚本	--nopost
  
    %preun:卸載前脚本	--nopreun
  
    %postun:卸載后脚本	--nopostun
  

rpm包升級

• 升級 :

  • rpm {-U|–upgrade} [install-options] PACKAGE_FILE…

  • rpm {-F|–freshen} [install-options] PACKAGE_FILE…

  • upgrade:安裝有舊版程序包，則升級
    如果不存在舊版程序包，則安裝

  • freshen:安裝有舊版程序包，則升級
    如果不存在舊版程序包，則不執行升級操作

  • rpm -Uvh PACKAGE_FILE…

  • rpm -Fvh PACKAGE_FILE…

  • –oldpackage:降級

  • –force:强制安裝

包查詢

• rpm {-q|–query} [select-options] [query-options]

• [select-options]

    -a:所有包
  
    -f:查看指定文件由哪個程序包安裝生成
  
    -p:針對尚未安裝的程序包文件做查詢操作
  
    --whatprovides CAPABILITY:查詢指定的CAPABILITY由哪個包所提供
  
    --whatrequires CAPABILITY:查詢指定的CAPABILITY被哪個包所依賴
  

• rpm2cpio 包文件|cpio -itv 預覽包内文件

• rpm2cpio 包文件|cpio -id “.conf” 釋放包内文件

• [query-options]

    --changelog:查詢rpm包的changelog
  
    -c:查詢程序的配置文件
  
    -d:查詢程序的文檔
  
    -i:information
  
    -l:查看指定的程序包安裝后生成的所有文件
  
    --scripts:程序包自帶的脚本
  
    --provides:列出指定程序包所提供的CAPABILITY
  
    -R:查詢指定的程序包所依賴的CAPABILITY
  

常見查詢用法 :

• -qi PACKAGE,-qf FILE,-qc PACKAGE,-ql PACKAGE,-qd PACKAGE

• -qpi PACKAGE_FILE,-qpl PACKAGE_FILE…

• -qa PACKAGE

包卸載 :

• rpm {-e|–erace} [–allmatches] [–nodeps] [–noscripts] [–notriggers] [–test] PACKAGE_NAME…

  儅包卸載時，對應的配置文件不會刪除，以FILENAME.rpmsave形式保留

包校驗

• rpm {-V|–verify} [select-options]

•   S file Size differs
  
    M Mode differs (includes permissions and file type)  
  
    5 digest (formerly MD5 sum) differs  
  
    D Device major/minor number mismatch  
    
    L readLink(2) path mismatch  
  
    U User ownership differs  
  
    G Group ownership differs  
  
    T mTime differs  
  
    P capabilities differ
  

• 包来源的合法性验证及完整性验证

  • 完整性验证：SHA256
  • 来源合法性验证：RSA

• 公钥加密

  • 对称加密：加密、解密使用同一密钥
  • 非对称加密：密钥是成对儿的
    • public key: 公钥，公开所有人
    • secret key: 私钥, 不能公开 

• 导入所需要公钥

  • rpm -K|checksig rpmfile 检查包的完整性和签名
  • rpm --import /etc/pki/rpm-gpg/RPM-GPG-KEY-CentOS-7
  • CentOS 7发行版光盘提供：RPM-GPG-KEY-CentOS-7
  • rpm -qa “gpg-pubkey*”

rpm数据库

• 数据库重建 ：

  • /var/lib/rpm

• rpm {–initdb|–rebuilddb}

  • initdb: 初始化
    • 如果事先不存在数据库，则新建之
    • 否则，不执行任何操作
    • rebuilddb：重建已安装的包头的数据库索引目录

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yum

CentOS: yum, dnf

• YUM: Yellowdog Update Modifier，rpm的前端程序，可解决软件包相关依 赖性，可在多个库之间定位软件包，up2date的替代工具
• yum repository: yum repo，存储了众多rpm包，以及包的相关的元数据 文件（放置于特定目录repodata下）

文件服务器 ：

    http://   
    https://   
    ftp://   
    file://

yum配置文件

• yum客户端配置文件 ：

  • /etc/yum.conf：为所有仓库提供公共配置

  • /etc/yum.repos.d/*.repo：为仓库的指向提供配置
    仓库指向的定义：

      [repositoryID]   
      name=Some name for this repository   
      baseurl=url://path/to/repository/   
      enabled={1|0}   
      gpgcheck={1|0}   
      gpgkey=URL   
      enablegroups={1|0}   
      failovermethod={roundrobin|priority}    
          roundrobin：意为随机挑选，默认值    
          priority:按顺序访问   
    

    cost= 默认为1000

yum仓库

• yum的repo配置文件中可用的变量 ：
  • $releasever: 当前OS的发行版的主版本号
  • $arch: 平台，i386,i486,i586,x86_64等
  • $basearch：基础平台；i386, x86_64
  • $YUM0-$YUM9:自定义变量

示例 ：

• http://server/centos/$releasever/$basearch/
• http://server/centos/7/x86_64
• http://server/centos/6/i386

yum源

阿里云repo文件 :

• http://mirrors.aliyun.com/repo/

CentOS系统的yum源 :

• 阿里云：https://mirrors.aliyun.com/centos/$releasever/os/x86_64/
• 清华大学：https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/centos/$releasever/os/x86_64/

EPEL的yum源 :

• 阿里云：https://mirrors.aliyun.com/epel/$releasever/x86_64

阿里巴巴开源软件 :

• https://opsx.alibaba.com/

yum-config-manager

• 生成172.16.0.1_cobbler_ks_mirror_CentOS-X-x86_64_.repo
• yum-config-manager --add-repo= http://172.16.0.1/cobbler/ks_mirror/7/
• yum-config-manager --disable “仓库名" 禁用仓库
• yum-config-manager --enable “仓库名” 启用仓库

yum命令的用法：

     yum [options] [command] [package ...] 

显示仓库列表 ：

     yum repolist [all|enabled|disabled] 

显示程序包 ：

• yum list
• yum list [all | glob_exp1] [glob_exp2] […]
• yum list {available|installed|updates} [glob_exp1] […]

安装程序包 ：

• yum install package1 [package2] […]
• yum reinstall package1 [package2] […] (重新安装)

升级程序包 ：

• yum update [package1] [package2] […]
• yum downgrade package1 [package2] […] (降级)

检查可用升级 ：

• yum check-update

卸载程序包：

• yum remove | erase package1 [package2] […]

查看程序包information：

• yum info […]

查看指定的特性(可以是某文件)是由哪个程序包所提供 ：

• yum provides | whatprovides feature1 [feature2] […]

清理本地缓存：

• 清除/var/cache/yum/$basearch/$releasever缓存
• yum clean [ packages | metadata | expire-cache | rpmdb | plugins | all ]

构建缓存 ：

• yum makecache

搜索：yum search string1 [string2] […]

• 以指定的关键字搜索程序包名及summary信息
  查看指定包所依赖的capabilities：
• yum deplist package1 [package2] […]

查看yum事务历史：

• yum history [info|list|packages-list|packages-info|
• summary|addon-info|redo|undo|
• rollback|new|sync|stats]
• yum history
• yum history info 6
• yum history undo 6

日志 ：/var/log/yum.log

yum的命令行选项 ：

	--nogpgcheck：禁止进行gpg check  

    -y: 自动回答为“yes”  

    -q：静默模式  

    --disablerepo=repoidglob：临时禁用此处指定的repo  

    --enablerepo=repoidglob：临时启用此处指定的repo  

    --noplugins：禁用所有插件

系統安裝yum倉庫

• 系統安裝光盤作爲本地yum倉庫 :

  • 挂載光盤至某目錄，例如/mnt/cdrom

    • monut /dev/cdrom /mnt/cdrom

  • 創建配置文件:

    • [CentOS]
    • name=
    • baseurl=
    • gpgcheck=
    • enabled=
• 創建yum倉庫 :
  • createrepo [options]

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DNF

• DNF 介绍：新一代的RPM软件包管理器。DNF 发行日期是2015年5月11日，DNF 包管理器采 用Python 编写，发行许可为GPL v2，首先出现在Fedora 18 发行版中。在 RHEL 8.0 版本正式 取代了 YUM，DNF包管理器克服了YUM包管理器的一些瓶颈，提升了包括用户体验，内存占用， 依赖分析，运行速度等.

* 下载安装所需软件包，或者利用extras仓库安装

wget http://springdale.math.ias.edu/data/puias/unsupported/7/x86_64/dnf-conf-0.6.42.sdl7.noarch.rpm

wget http://springdale.math.ias.edu/data/puias/unsupported/7/x86_64/dnf-0.6.42.sdl7.noarch.rpm

wget http://springdale.math.ias.edu/data/puias/unsupported/7/x86_64/python-dnf0.6.4-2.sdl7.noarch.rpm

wget https://mirrors.aliyun.com/centos/7/extras/x86_64/Packages/python2-libcomps0.1.8-12.el7.x86_64.rpm

wget https://mirrors.aliyun.com/centos/7/extras/x86_64/Packages/libcomps-0.1.812.el7.x86_64.rpm

配置文件：/etc/dnf/dnf.conf

仓库文件：/etc/yum.repos.d/ *.repo

日志： /var/log/dnf.rpm.log，/var/log/dnf.log

DNF使用方法:與yum一致

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程序包编译

• 程序包编译安装 ：

• Application-VERSION-release.src.rpm --> 安装后，使用rpmbuild命令制作 成二进制格式的rpm包，而后再安装
• 源代码–>预处理–>编译–>汇编–>链接–>执行

源代码组织格式 ：

•   多文件：文件中的代码之间，很可能存在跨文件依赖关系  
  

•   C、C++：make 项目管理器 
  

•           configure脚本 --> Makefile.in --> Makefile  
  

•   java: maven 
  

C语言源代码编译安装三步骤：

• 1、./configure
  • (1) 通过选项传递参数，指定启用特性、安装路径等；执行时会参考用户的 指定以及Makefile.in文件生成Makefile
  • (2) 检查依赖到的外部环境，如依赖的软件包
• 2、make 根据Makefile文件，构建应用程序
• 3、make install 复制文件到相应路径

开发工具 ：

• autoconf: 生成configure脚本
• automake：生成Makefile.in
• 注意：安装前查看README，INSTALL

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Ubuntu 软件管理

• Debian软件包通常为预编译的二进制格式的扩展名“.deb”，类似rpm文件，因此安装 快速，无需编译软件。包文件包括特定功能或软件所必需的文件、元数据和指令.

• dpkg：package manager for Debian，类似于rpm， dpkg是基于Debian的系统的包 管理器。可以安装，删除和构建软件包，但无法自动下载和安装软件包或其依赖项 .

• APT：Advanced Packaging Tool，功能强大的软件管理工具，甚至可升级整个Ubuntu 的系统，基于客户/服务器架构.

• APT工作原理：在服务器上先复制所有DEB包，然后用APT的分析工具genbasedir根据 每个DEB 包的包头（Header）信息对所有的DEB包进行分析，并将该分析结果记录在文 件夹base内的一个DEB 索引清单文件中，一旦APT 服务器内的DEB有所变动，要使用 genbasedir产生新的DEB索引清单。客户端在进行安装或升级时先要查询DEB索引清单， 从而获知所有具有依赖关系的软件包，并一同下载到客户端以便安装。当客户端需要安 装、升级或删除某个软件包时，客户端计算机取得DEB索引清单压缩文件后，会将其解 压置放于 /var/cache/apt/，而客户端使用apt-get install或apt-get upgrade命令的时 候，就会将这个文件夹内的数据和客户端计算机内的DEB数据库比对，知道哪些DEB已 安装、未安装或是可以升级的.

dpkg常见用法 ： man dpkg

    dpkg -i package.deb 安装包 

    dpkg -r package 删除包，不建议，不自动卸载依赖于它的包 

    dpkg -P package 删除包（包括配置文件） 

    dpkg -l   列出当前已安装的包，类似rpm -qa 

    dpkg -l package 显示该包的简要说明，类似rpm –qi 

    dpkg -L package 列出该包中所包含的文件，类似rpm –ql  

    dpkg -S  搜索包含pattern的包，类似rpm –qf  

    dpkg -s  package 列出该包的状态，包括详细信息，类似rpm –qi 

    dpkg --configure package 配置包，-a 使用，配置所有没有配置的软件包 

    dpkg -c package.deb 列出 deb 包的内容，

    类似rpm –qpl  dpkg --unpack package.deb 解开 deb 包的内容 

apt

命令的功能

    apt install    安装软件包 

    apt remove   移除软件包

    apt purge   移除软件包及配置文件

    apt update   刷新存储库索引

    apt upgrade   升级所有可升级的软件包

    apt autoremove   自动删除不需要的包 

    apt full-upgrade  在升级软件包时自动处理依赖关系

    apt search    搜索应用程序

    apt show  显示安装细节 

apt 特有的命令 :

    apt list   列出包含条件的包（已安装，可升级等） 
    
    apt edit-sources 编辑源列表 
    
    APT包索引来自/etc/apt/sources.list文件和/etc/apt/sources.list.d目录中定义 的存储库的可用包的数据库。要使用存储库中所做的最新更改来更新本地程序 包索引 

    apt命令操作（如安装和删除软件包）记录在/var/log/dpkg.log日志文件中