Linux程序包管理

1、准备工作

API：Application Program Interface，应用程序接口；
ABI：Application Binary Interface，应用二进制接口。
Unix-like的可执行程序文件格式：ELF；
Windows的可执行程序文件格式：exe, msi。
库级别的虚拟化：
Linux：WinE；
Windows： Cywin；
WinE：在Linux上模拟Windows的库；
Cywin：在Windows上模拟Linux的库；
系统级开发语言：C/C++（httpd, vsftpd, nginx），go
应用级开发语言：java/Python/perl/ruby/php：
java（hadoop，hbase，运行环境：jvm），Python（openstack云操作系统，运行环境：pvm），perl（运行环境：perl解释器），ruby（运行环境：ruby解释器），php（运行环境：php解释器）
C/C++程序格式：
1）源代码：文本格式的程序代码；
2）编译开发环境：编译器、头文件、开发库；
3）二进制格式：文本格式的程序代码 --> 编译器 --> 二进制格式（二进制程序、库文件、配置文件、帮助文件）；
java/python程序格式：
1）源代码：编译成能够在其虚拟机（jvm/pvm）运行的格式；
2）开发环境：编译器、开发库；
3）二进制格式：二进制程序、库文件、配置文件、帮助文件。

2、程序包管理器

（1）概述
程序包管理器的功能：将源代码编译好的目标二进制格式（二进制程序、库文件、配置文件、帮助文件）组织成为一个或有限几个“包”文件。从而更方便地实现程序包的安装、升级、卸载、查询、校验等管理操作。
1）程序包的组成清单（每个程序包都单独实现）：
文件清单、安装或卸载时运行的脚本；
2）数据库：
程序包的名称和版本、依赖关系、功能说明、安装生成的各文件的文件路径及校验码信息等等。
rpm数据库路径：/var/lib/rpm/
3）获取程序包的途径：

1. 系统发行版的光盘或官方的文件服务器（或镜像站点）：
   http://mirrors.aliyun.com
   http://mirrors.sohu.com
   http://mirrors.163.com
2. 项目的官方站点
3. 第三方组织：
   EPEL、搜索引擎：
   http://pkgs.org
   http://rpmfind.net
   http://rpm.pbone.net

建议：下载程序包需要检查其来源合法性和程序包的完整性。
（2）各发行版的程序包管理器
debian：dpt, dpkg, “.deb”，包管理工具dpt，包管理命令行工具dpkg，打包成文件".deb"；
redhat：redhat package manager，rpm，".rpm"，rpm is package manager；rpm工具使用C语言开发，早期是用Perl；
S.u.S.E：rpm，".rpm"；
Gentoo：Free-BSD格式，ports机制；
ArchLinux：非常轻量级，引入一种全新的包管理机制。
前端工具：自动解决依赖关系。
yum：rhel系列系统上rpm包管理器的前端工具；
apt-get (apt-cache)：deb包管理器的前端工具；
zypper、Yast Online Update（YOU）：suse的rpm管理器前端工具；
dnf：Fedora 22+系统上rpm包管理器的前端工具；
urpmi：Mandriva的前端管理工具。

发行版代表	软件管理机制	使用命令	线上升级机制（命令）
Red Hat/Fedora	RPM	rpm, rpmbuild	YUM(yum)
Debian/Ubuntu	DPKG	dpkg	APT(apt-get)

（3）程序包的命名规范
源代码：name-VERSION.tar.gz
name：软件名称
VERSION：major.minor.release
rpm包命名格式：
name-VERSION-release.arch.rpm
name：软件名称
VERSION：major.minor.release
release.arch：rpm包的发行号
release.os: 2.el7.i386.rpm，第2次制作的，适用于redhat7的，32位的rpm包；
architecture：i386, x64(amd64), ppc(power pc), noarch（平台无关，可以适用于全部平台；
例：redis-3.0.2.tar.gz --> redis-3.0.2-1.centos7.x64.rpm
拆包：主包和支包
主包：name-VERSION-release.arch.rpm
支包：name-function-VERSION-release.arch.rpm
function：devel（开发功能），utils（工具程序）libs（库文件）

平台名称	适合平台说明
i386	几乎适用于所有的x86平台，不论是旧的Pentium或是新的Intel Core 2与K8系列的CPU等等，都可以正常的工作。其中的 i 指的是Intel兼容CPU，386是CPU的等级。
i586	针对586等级的计算机进行最佳化编译，包括Pentium第一代MMX CPU，AMD的K5，K6系列CPU（socket 7插脚）等都属于这个等级。
i686	在Pentium II以后的Intel 系列CPU，以及K7以后等级的CPU都属于这个686等级。由于目前市面上几乎仅剩Pentium II以后等级的硬件平台，因此很多发行版都直接释出这种等级的RPM文件。
x86_64	针对64位的CPU进行最佳化编译配置，包括Intel的Core 2以上等级CPU，以及AMD的Athlon64以后等级的CPU，都属于这一类型的硬件平台。
noarch	没有任何硬件等级上的限制。一般来说，这种类型的RPM文件里面应该没有二进制程序存在，较常出现的就是属于shell script方面的软件。

3、程序包管理命令

CentOS系统上rpm命令管理程序包：安装、升级、卸载、查询和校验、数据库维护。
rpm命令：rpm [OPTIONS] [PACKAGE_FILE]
安装：-i, --install
升级：-U, --update, -F, --freshen
卸载：-e, --erase
查询：-q, --query
校验：-V, --verify
数据库维护：–builddb, --initdb
（1）程序包安装
rpm {-i|--install} [install-options] PACKAGE_FILE ...
rpm -ivh PACKAGE_FILE ...
GENERAL OPTIONS：
-v：verbose，详细信息
-vv：更详细的输出
[install-options]：
-h：hash marks输出进度条；每个#表示2%的进度；
–test：测试安装，不执行真正的安装过程，检查并报告依赖关系及冲突消息等；
–nodeps：忽略依赖关系；能安装成功，但不一定能运行成功，不建议；
–replacepkgs：覆盖安装，重新安装并覆盖原有的文件；
注意：rpm可以自带脚本，共有四类脚本。
–noscripts：任何脚本都不执行；
preinstall：安装过程开始之前运行的脚本，%pre ， --nopre；
postinstall：安装过程完成之后运行的脚本，%post , --nopost；
preuninstall：卸载过程真正开始执行之前运行的脚本，%preun，–nopreun；
postuninstall：卸载过程完成之后运行的脚本，%postun，–nopostun；
–nosignature：不检查包签名信息，不检查来源合法性；
–nodigest：不检查包完整性信息；不检查校验信息（md5信息）；
–force：强制安装；
安装时常用组合：-ivh，-ivvh。
（2）程序包升级
rpm {-U|--upgrade} [install-options] PACKAGE_FILE ...：升级或安装；
rpm {-F|--freshen} [install-options] PACKAGE_FILE ...：升级，不支持安装；
-U：升级或安装；
-F：升级
rpm -Uvh PACKAGE_FILE ...
rpm -Fvh PACKAGE_FILE ...
–test：不执行真正的安装过程，而仅报告依赖关系及冲突信息等；
–nodeps：忽略依赖关系，能安装成功，但未必能运行成功；
–oldpackage：降级到旧版本；
–force：强制升级；
注意：
1）不要对内核做升级操作，Linux支持多内核版本并存，因此，可以直接安装新版本内核；
2）如果某原程序包的配置文件安装后曾被修改过，升级时，新版本的程序提供的同一个配置文件不会覆盖原有版本的配置文件，而是把新版本的配置文件重命名(FILENAME.rpmnew)后提供。
（3）程序包卸载：移除已经安装的程序包
rpm {-e|--erase} [--allmatches] [--nodeps] [--noscripts] [--test] PACKAGE_NAME ...
简单用法：rpm -e PACKAGE_NAME…
–allmatches：卸载所有匹配指定名称的程序包的各版本；
–nodeps：忽略依赖关系；
–test：测试卸载，dry run模式，测试依赖关系等，但不真正执行卸载。
注意：如果程序包的配置文件安装后曾被修改，卸载时，此文件通常不会被删除，而是被重命名（加后缀 .rpmsave）后留存。
（4）程序包查询
查询某包是否已经安装，以及检查安装的所有包，或查看某包的详细信息。
rpm {-q|--query} [select-options] [query-options]
[select-options]
-q PACKAGE_NAME：查询指定的程序包是否已经安装，及其版本；
-a, --all：查询所有已经安装过的包；
-f FILE：查询指定的文件由哪个程序包安装生成；
-p, --package PACKAGE_FILE：用于实现对未安装的程序包执行查询操作；
–whatprovides CAPABILITY：查询指定的CAPABILITY由哪个程序包提供；
–whatrequires CAPABILITY：查询指定的CAPABILITY被哪个包所依赖；
rpm -qa | grep "^z"：查询已安装的所有以z开头的包
[query-options]
–changelog：查询rpm包的changlog；
-l, --list：程序安装生成的所有文件列表；
-i, --info：程序包相关的信息，版本号、大小、所属的包组等；
-c, --configfiles：查询指定的程序包提供的配置文件；
-d, --docfiles：查询指定的程序包提供的文档；
–provides：列出指定的程序包提供的所有的CAPABILITY；
-R, --requires：查询指定的程序包的依赖关系；
–scripts：查看程序包自带的脚本片断；
用法：
-qi PACKAGE_NAME：查询某包的简要说明信息；
-qf FILE
-qc PACKAGE_NAME：查询某包安装完成后生成的所有配置文件；
-ql PACKAGE_NAME：查询某包安装生成的文件列表；
-qd PACKAGE_NAME：查询某包安装完成后生成的所有帮助文件；
-qpi PACKAGE_FILE
-qpl PACKAGE_FILE
-qpc PACKAGE_FILE
-q --changelog PACKAGE_NAME：查看某包制作时随版本变化的changelog信息；
-q --provides PACKAGE_NAME：查询某包提供的capabilities；
-q --requires PACKAGE_NAME：查询某包所依赖的capabilities；
-q --scripts PACKAGE_NAME：查询某包安装或卸载时的执行脚本；
脚本有四类：

1. preinstall：安装过程开始之前执行的脚本；
2. postinstall：安装过程完成之后执行的脚本；
3. preuninstall：卸载开始之前执行的脚本；
4. postuninstall：卸载过程完成之后执行的脚本；

（5）程序包校验
查询包安装之后生成的文件是否发生了改变。
rpm {-V|--verify} [select-options] [verify-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

获取并导入信任的包制作者的密钥：
对于CentOS发行版来说，使用命令：rpm --import /etc/pki/rpm-gpg/RPM-GPG-KEY-CentOS-7
安装此组织签名的程序时，会自动验证包的合法性和完整性：rpm -K PACKAGE_FILE
（6）数据库重建
rpm管理器数据库路径：/var/lib/rpm/。
查询操作：通过此处的数据库进行。
获取帮助：
CentOS 6：man rpm
CentOS 7：man rpmdb
rpm {--initdb|--rebuilddb} [--dbpath DIRECTORY] [--root DIRECTORY]
–initdb：初始化数据库，当前无任何数据库可初始化创建一个新的；当前有时不执行任何操作；
–rebuilddb：重新构建数据库，通过读取当前系统上所有已经安装过的程序包进行重新创建。

4、yum命令

（1）yum概述
YUM：yellow dog，Yellowdog Update Modifier。
yum repository：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，repodata所在的目录就是仓库所指向的路径。
（2）yum的配置文件
yum客户端的配置文件：
/etc/yum.conf：为所有仓库提供公共配置或yum命令自己的配置；
/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} 是否支持在此仓库中使用组来批量管理程序包
failovermethod={roundrobin|priority}，故障转移方法，默认为轮询，默认为：roundrobin，意为随机挑选；
cost=  访问仓库的开销，默认都为1000

（3）yum命令的用法
yum [options] [command] [package ...]

command is one of:
* install package1 [package2] [...]
* update [package1] [package2] [...]
* update-to [package1] [package2] [...]
* check-update
* upgrade [package1] [package2] [...]
* upgrade-to [package1] [package2] [...]
* distribution-synchronization [package1] [package2] [...]
* remove | erase package1 [package2] [...]
* list [...]
* info [...]
* provides | whatprovides feature1 [feature2] [...]
* clean [ packages | metadata | expire-cache | rpmdb | plugins | all ]
* makecache
* groupinstall group1 [group2] [...]
* groupupdate group1 [group2] [...]
* grouplist [hidden] [groupwildcard] [...]
* groupremove group1 [group2] [...]
* groupinfo group1 [...]
* search string1 [string2] [...]
* shell [filename]
* resolvedep dep1 [dep2] [...]
* localinstall rpmfile1 [rpmfile2] [...]
(maintained for legacy reasons only - use install)
* localupdate rpmfile1 [rpmfile2] [...]
(maintained for legacy reasons only - use update)
* reinstall package1 [package2] [...]
* downgrade package1 [package2] [...]
* deplist package1 [package2] [...]
* repolist [all|enabled|disabled]
* version [ all | installed | available | group-* | nogroups* | grouplist | groupinfo ]
* history [info|list|packages-list|packages-info|summary|addon-info|redo|undo|rollback|new|sync|stats]
* check
* help [command]

1）显示仓库列表：repolist [all|enabled|disabled]
显示程序包：list
# yum list [all | glob_exp1] [glob_exp2] [...]
# yum list {available|installed|updates} [glob_exp1] [...]
仓库中可以列出未安装、已安装、更新包、glob格式的表达式。
2）安装程序包：
install package1 [package2] [...]：可以一次安装多个包；
reinstall package1 [package2] [...]：重新安装程序包；
3）升级程序包：
update [package1] [package2] [...]
downgrade package1 [package2] [...] (降级)
4）检查可用升级：
check-update
5）卸载程序包：
remove | erase package1 [package2] [...]
6）查看程序包information：
info [...]
7）查看指定的特性(可以是某文件)是由哪个程序包所提供：
provides | whatprovides feature1 [feature2] [...]
8）清理本地缓存：
clean [ packages | metadata | expire-cache | rpmdb | plugins | all ]
9）构建缓存：
makecache
10）搜索：
search string1 [string2] [...]
以指定的关键字搜索程序包名及summary信息。
11）查看指定包所依赖的capabilities是由哪些包提供的：
deplist package1 [package2] [...]
12）查看yum事务历史：
history [info|list|packages-list|packages-info|summary|addon-info|redo|undo|rollback|new|sync|stats]
13）安装及升级本地程序包：
localinstall rpmfile1 [rpmfile2] [...]
(maintained for legacy reasons only - use install)
localupdate rpmfile1 [rpmfile2] [...]
(maintained for legacy reasons only - use update)
14）包组管理的相关命令：
groupinstall group1 [group2] [...]
groupupdate group1 [group2] [...]
grouplist [hidden] [groupwildcard] [...]
groupremove group1 [group2] [...]
groupinfo group1 [...]
（4）使用光盘当作本地yum仓库：
1）挂载光盘至某目录，例如/media/cdrom
# mount -r -t iso9660 /dev/cdrom /media/cdrom
2）创建配置文件

[CentOS7]
name=CentOS 7 Release 7.2.1511
baseurl=file:///media/cdrom
gpgcheck=0
enabled=1

（5）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；没有输出信息；
–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；
（6）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；
$basearch：基础平台；
  $YUM0-  $YUM9
例：http://mirrors.magedu.com/centos/  $releasever/  $basearch/os
（7）创建yum仓库：
createrepo [options]

rpm -ivh /usr/local/src/testapp-3.2.1-1.el7.x86_64.rpm
rpm命令不能解决该rpm包的依赖关系，可以把包下载下来，自己制作yum源，利用yum命令解决依赖关系，路径为file:///
yum install /usr/local/src/testapp-3.2.1-1.el7.x86_64.rpm
yum命令可以解决该rpm包的依赖关系。

5、程序包编译安装

（1）源码包
testapp-VERSION-release.src.rpm，源码包使用rpmbuild命令制作成二进制格式的rpm包，而后再安装。
源代码组织格式为多文件形式，文件中的代码之间，很可能存在跨文件依赖关系。
（2）源码包编译安装过程：
make (configure（脚本） --> Makefile.in（模板） --> makefile（make的配置文件）) 项目管理器（打包组织构建管理工具），make执行所依赖的配置文件
make不是编译器，是一种项目管理器，是调用gcc（GNU C Complier）来完成编译；
C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；

2）make：根据makefile文件，构建应用程序；
make的过程：源代码 --> 预处理 --> 编译(gcc) --> 汇编 --> 链接 --> 执行
3）make install：将生成的应用程序文件放到指定目录；
开发工具：
autoconf：生成configure脚本；
automake：生成Makefile.in文件。
建议：安装前查看INSTALL文档，README文档。
开源程序源代码的获取：
官方自建站点：apache.org (ASF)、mariadb.org；
代码托管：SourceForge、Github.com、code.google.com；
（3）编译C源代码：
前提：提供开发工具及开发环境
开发工具：make，gcc等，调试工具gd；
开发环境：开发库，头文件；
glibc：标准库，GNU C标准库；
查看编译环境：gcc --version
通过“包组”提供开发组件
CentOS 6：“Development Tools”，“Server Platform Development”，“Desktop Platform Development”；
CentOS 7: “Development Tools”；
第一步：configure脚本；
选项：指定安装位置、指定启用的特性。
–help: 获取其支持使用的选项；
选项分类：
安装路径设定：
–prefix=/PATH/TO/SOMEWHERE: 指定默认安装位置；默认为/usr/local/，二进制程序装在/usr/local/bin或/usr/local/sbin下；
–sysconfdir=/PATH/TO/SOMEWHERE：配置文件安装位置；
System types:交叉编译时使用；
Optional Features: 可选特性：
–disable-FEATURE
–enable-FEATURE[=ARG]
Optional Packages: 可选包：
–with-PACKAGE[=ARG]：依赖该包
–without-PACKAGE：不依赖该包
./configure --prefix=/usr/local/apache2 --sysconfdir=/etc/httpd2
第二步：make；
第三步：make install；
（4）安装后的配置：
1）导出二进制程序目录至PATH环境变量中；
编辑文件/etc/profile.d/NAME.sh：
export PATH=/PATH/TO/BIN:$PATH
2）导出库文件路径；
编辑/etc/ld.so.conf.d/NAME.conf，添加新的库文件所在目录至此文件中；
让系统重新生成缓存：ldconfig [-v]
3）导出头文件；
基于链接的方式实现：ln -sv
4）导出帮助手册；
编辑/etc/man.config文件，添加一个MANPATH。