linux下基于源码软件安装的那些事

基于源码的软件安装本质就是程序的源代码制作二进制程序的过程，这个过程中就会依赖一些基础软件和函数库来完成程序制作。这些依赖包括但不仅限于：

1. gcc或者cc等C语言编译器；
2. make、autoconfig等软件；
3. 需要内核提供的Library以及相关的include文件；

通常情况下，基于源码的软件安装都会有固定以下的几个步骤，本篇博客将针对每个步骤中涉及到的知识点进行讲解：

1. 去XX官网下载软件的Tarball文件；
2. 上传到linux服务器，并解压缩；
3. 检查软件安装依赖的软件或工具是否已安装；
4. 检测操作环境、建立Makefile文件；
5. 编译程序；
6. 安装程序；

需要注意的是基于源码的安装是顺序执行的，简而言之就是一旦某一步没有执行成功，那么后续步骤是不会执行的。

可以大胆地说，只要吃透了这篇博客，linux操作系统下所有软件的安装都不是问题！

1、去XX官网下载软件的Tarball文件；

首先搞明白一点，基于源码的安装指的是利用厂商发布的Tarball文件来进行软件的安装，如下图所示的nginx和redis为例：

Tarball文件指的是将软件所有的源代码以tar打包，然后再以压缩技术来压缩（最为常见的以gzip来压缩而形成的文件，所以Tarball文件一般的扩展名就是*.tar.gz或者直接简写为*.tgz。近来由于bzip2与xz的压缩率表现较好，所以Tarball渐渐地以这两者来压缩，因此文件的扩展名也会是*.tar.bz2、*.tar.xz之类的；

Tarball文件通常包含以下内容：

1. 源代码文件。毫无疑问编译程序用；
2. 检测程序文件（可能是configure或config等文件）。这个文件一般有两个作用：检测操作环境是否满足编译安装软件的要求、建立Makefile文件；
3. 软件的简易说明（README）或者安装文档（INSTALL）；

2、上传到linux服务器，并解压缩；

默认情况下，用户自行安装的软件建议放置到/usr/local里面。而下载的Tarball文件建议放置到/usr/local/src下，在这个目录下进行解压缩；本次以nginx为例，涉及命令如下：

tar -zxvf nginx-1.20.1.tar.gz

在这一步骤中需要注意这两个放置目录；

3、检查软件安装依赖的软件或工具是否已安装；

这一步不是必须的，可根据步骤4中的检测内容进行确认！

4、检测操作环境、建立Makefile文件；

一般在软件开发商提供的Tarball文件中都会有一个检测程序，以nginx的Tarball文件为例，configure就是这个检测程序（二进制程序）：

这个检测程序的检测内容大致如下：

1. 是否有合适的编译器可以编译本软件的程序代码；比如gcc或cc等C语言编译器。
2. 是否已经存在本软件所依赖的函数库或其它软件；比如make和autoconfig等软件。
3. 操作系统平台是否适合本软件，包括Linux的内核版本；
4. 内核的头文件（header include）是否存在（驱动程序必须要的检测）；

不同的软件这个检测程序可能会有不同，但一般都会提供这么一个程序，大家具体问题具体分析即可；

那么我们可以通过执行以下程序进行检测。如果以上内容通过检测，那么会生成Makefile文件，这个文件将被步骤5的make程序用到；

# 执行检测程序，通过检测后创建Makefile
./configure --prefix=/usr/local/nginx

下面先来一个简单Makefile文件了解下，以下Makefile文件中包含两个目标（main和clean）。每个目标的第一行由英文冒号分隔，冒号左边是目标名称，冒号右边是依赖文件（非必要），即具有相关性的目标文件。第二行则为命令行，需要注意的是命令行必须以Tab键作为开头才可以：

main: main.o targetFile.o targetFile2.o targetFile3.o
    gcc -o main main.o targetFile.o targetFile2.o targetFile3.o -lm
clean: 
    rm -f main main.o targetFile.o targetFile2.o targetFile3.o

经上述，可以大致归纳Makefile语法如下：

目标（target）：目标文件1 目标文件2 ... 目标文件n
 命令1
 命令2
...

上述实例Makefile借助变量可以优化成如下所示，这个变量可以是shell的环境变量，可以是Makefile指定的环境变量，也可以是make命令行后面加的变量。稍微有些编程基础的应该对变量很熟悉，本次不做讲解：

LIBS = -lm
OBJS = main.o targetFile.o targetFile2.o targetFile3.o
CFLAGS = -WALL
main: ${OBJS}
    gcc -o $@ ${OBJS} ${LIBS}
clean: 
    rm -f $@ ${OBJS}

另外附上nginx的通过configure程序生成的Makefile文件内容，加深下语法了解；另外以下内容中出现了两行以.PHONY开头的内容，.PHONY 后面跟的目标都被称为伪目标，也就是说我们 make 命令后面跟的参数如果出现在.PHONY 定义的伪目标中，那就直接在Makefile中就执行伪目标的依赖和命令。不管Makefile同级目录下是否有该伪目标同名的文件，即使有也不会产生冲突。另一个就是提高执行makefile时的效率。

default:	build

clean:
	rm -rf Makefile objs

.PHONY:	default clean

build:
	$(MAKE) -f objs/Makefile

install:
	$(MAKE) -f objs/Makefile install

modules:
	$(MAKE) -f objs/Makefile modules

upgrade:
	/usr/local/nginx/sbin/nginx -t

	kill -USR2 `cat /usr/local/nginx/logs/nginx.pid`
	sleep 1
	test -f /usr/local/nginx/logs/nginx.pid.oldbin

	kill -QUIT `cat /usr/local/nginx/logs/nginx.pid.oldbin`

.PHONY:	build install modules upgrade

5、编译程序；

用make这个程序，并使用当前目录下的Makefile作为它的参数配置文件，来进行make（编译或其它）操作；使用命令如下：

make

其实make低层还是利用了gcc进行编译的操作，即源代码->目标文件->执行文件。但它的好处是：

简化编译时所需要执行的命令；

若在编译完成之后，修改了某个源代码文件，那么make只会针对被修改了的文件进行编译，其它的目标文件不会被修改；

可以依照依赖性来更新执行文件

6、安装程序；

通过执行以下命令来完成程序的安装；

make install

其本质就是会执行Makefile文件中的install目标中包含的命令选项，一般为将步骤5中编译完成的内容安装到预定的目录中。预定的目录可以在步骤4时设定，不设定时为默认安装到/usr/local中；