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Program package Management 程序包管理

单片机​

单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。相当于一个微型的计算机，和计算机相比，单片机只缺少了I/O设备。一块芯片就成了一台计算机。它的体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时，学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择

接口​

  • API：Application Program Interface
  • ABI：Application Binary Interface

--

系统文件格式​

  • Unix-like文件内容格式：ELF
  • Windows：exe, msi

库级别的虚拟化​

  • Linux: WinE
  • Windows: Cywin

系统级开发​

  • C/C++：httpd, vsftpd, nginx
  • Go

应用级开发​

  • Java: hadoop, hbase (依赖于jvm)
  • Python：openstack, (依赖于pvm)
  • Perl: (依赖于perl解释器)
  • Ruby: (依赖于rvm)
  • PHP: (依赖于php解释器)

C/C++程序格式​

  • 源代码：文本格式的程序代码；
    • 编译开发环境：编译器、头文件、开发库
  • 二进制格式：文本格式的程序代码 -> 编译器 -> 二进制格式（binary、lib、etc、man）
    • 二进制程序文件、库文件、配置文件、帮助文件

--

Java/Python程序格式​

  • 源代码：编译成能够在其虚拟机(jvm/pvm)运行的格式；
    • 开发环境：编译器、开发库
  • 二进制

项目构建工具​

  • C/C++: make
  • Java: maven
  • Web: gulp, grunt, webpack, rollup

程序包管理器​

  • 源代码 -> 目标二进制格式（bin,lib,etc,man->组织成为一个或有限几个“包”文件；
  • 安装、升级、卸载、查询、校验

程序包管理器种类​

  • debian: dpt, dpkg, .deb
  • redhat: redhat package manager, rpm, .rpm(rpm is package manager)
  • S.u.S.E: rpm, .rpm
  • Gentoo: ports
  • ArchLinux: pacman

源代码：​

  • name-VERSION.tar.gz

  • VERSION：major.minor.release

  • 主版本号: 架构

  • 次版本号: 功能

  • 发行号: 修复

rpm包命名格式：name-VERSION-release.os.arch.rpm​

  • VERSION: major.minor.release(程序发行号)

  • release: rpm包的发行号

  • os: 操作系统

  • archetecture: 系统架构；i386, x64(amd64), ppc, noarch

  • noarch: 有些程序基于java,python虚拟机上编写的

  • VERSION-2.el7.i386.rpm

    • redis-3.0.2.targz --> 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, utils, libs, ...

依赖关系​

  • X, Y, Z
  • X --> Y,Z
    • Y --> A, B, C
      • C --> Y

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: 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

程序包管理器详解​

功能：将编译好的应用程序的各组成文件打包成一个或几个程序包文件，从而更方便地实现程序包的安装、升级、卸载和查询等管理操作

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

数据库（公共）​

  • 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

  • rpm数据库文件路径：# ls /var/lib/rpm/

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）

  1. 项目的官方站点

  2. 第三方组织

  1. 自动动手，丰衣足食
  • 建议：检查其合法性-依赖于签名密钥
    • 来源合法性
    • 程序包的完整性

CentOS系统上rpm命令管理程序包​

安装、升级、卸载、查询、校验、数据库维护

rpm命令​

rpm [OPTIONS] [PACAGE_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

安装：-i, --install​

rpm {-i|--install} {install-options} PACKAGE_FILE
rpm -ivh PACKAGE_FILE

GENERAL OPTIONS:
-v：verbose
-vv：更详细

[install-options]:
-h, --hash：输出进度条；每个#表示2%的进度
--test：测试安装，检查并报告依赖关系及冲突消息等
--nodeps：忽略依赖关系强制安装
--replacepkgs：重新安装（配置文件删除之后之后重新安装）
--noscript：不执行校验脚本（任何脚本）
--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;md5信息

- 注意：rpm自带脚本, --noscript（都不执行一下脚本）
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：卸载过程完整之后运行的脚本：%postun，--nopostun

升级：-U,--update, -F,--freshen​

rpm {-U|--upgrade} {options} PACKAGE_FILE...
rpm {-F|--freshen} {options} PACKAGE_FILE...
-U：升级或安装
-F：升级

rpm -Uvh PACKAGE_FILE...
rpm -Fvh PACKAGE_FILE...

--oldpackage: 降级为较老版本
--force: 强制升级
--nodeps
--noscript
--test
  • 注意
  1. 不要对内核升级操作；Linux支持多内核版本并存，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；

卸载：-e,--erase​

rpm {-e|--erase} {options} 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

查询：-q, --query​

rpm {-q|--query} {select-options} {query-options} PACKAGE_NAME
- {select-options}

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 FILE：查询指定的文件由哪个包生成
-p,--package PACKAGE_FILE：未安装的程序包执行查询操作
rpm -qpl zsh-5.0.2-7.el7_1.2.x86_64.rpm`
rpm -qpi zsh-5.0.2-7.el7_1.2.x86_64.rpm`
rpm -qpc zsh-5.0.2-7.el7_1.2.x86_64.rpm`
rpm -qpd zsh-5.0.2-7.el7_1.2.x86_64.rpm`
rpm -q --scripts zsh-5.0.2-7.el7_1.2.x86_64.rpm`
--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

- [query-options]
--changelog：rpm包的changelog,版本迭代信息
-l, --list：程序包安装生成的所有文件列表
-i,--info：查询程序包信息，版本号、大小、所属的包组等
-c,--configfiles：查询指定程序包提供的配置文件
-d, --docfile：查询指定的程序包的帮助文档
--provides：列出指定的程序包提供的CAPABILITY
  • 项目依赖
rpm -q --whatprovides bash`
rpm -q --whatprovides 'config(bash)'`
-R，--requires：查询指定程序包所依赖关系，依赖关系先解决
--script：查询程序包的脚本代码
Relocations: 重新定位到新的路径下安装
  • 已安装包查询操作
-qi PCK
-qf FILE
-qc PCK
-ql PCK
-qd PCK
  • 未安装的包查询操作
-qpi PACKAGE_FILE
-qpl PACKAGE_FILE
-qpc PACKAGE_FILE
-qpd PACKAGE_FILE
-qpR PACKAGE_FILE

校验：-V, --Verify​

--nodeps
--nodigest： 校验信息
--nofiles
--noscripts
--nosignature 完整性
--nofiledigest(--nomd5) 校验码
--nolinkto
--nosize
--nouser
--nogroup

rpm -V zsh
修改包的某个文件只有 # rpm -V zsh

校验结果​

  • S: file Size differs
  • M: mode differs
  • D: Device major/minor number mismatch 主次设备号不匹配
  • L: readLink(2) path mismatch
  • 5: digest(formerly MD5 sum) differs
  • T: mTime differs
  • U：User ownership differ
  • P: Capabilities differ

包来源合法性验证和完整性验证​

来源合法性验证​

  • 生成一对密钥
  • 包的后面添加(私钥)数字签名(digital signature)
  • 公钥提供给所有人
  1. 包的制作者使用单向加密计算出程序包的特征码定长输出
  2. 然后在用自己的私钥加密这个特征码（数字签名），并且把加密后的特征码附加在包的后面
  3. 包使用者使用公钥解密附加在包后面的数字签名，取出特征码（来源合法性得到验证），并使用单向加密技术对包计算出特征码，在与其上特征码进行比较是否相等（包完整性得到验证）。

获取并导入信任的包作者的公钥​

  1. 对于CentOS发行版
rpm --import /etc/pki/rpm-gpg/RPM-GPG-KEY-CentOS-7
  1. RPM-GPG-KEY-CentOS-7(在光盘里有RPM公钥)
rpm --import /media/cdrom/RPM-GPG-KEY-CentOS-7

验证​

  1. 安装此组织签名的程序时，会自动执行验证
  2. 手动验证：# rpm -K zsh-2.0.1.el7.rpm

来源合法性验证方法​

  • rsa sha1(md5)

  • pgp md5

  • RSA: 公开密钥密码体制就是使用不同的加密密钥与解密密钥，是一种“由已知加密密钥推导出解密密钥在计算上是不可行的”密码体制

  • GPG: (Pretty Good Privacy，更好地保护隐私)，是一个基于RSA公钥加密体系的邮件加密软件。

  • 数字签名：使用私钥加密对应数据单向加密的特征码

数据库重建：--builddb, --initdb​

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

数据库损坏解决方案​

rpm {--initdb | --rebuilddb}

--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，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
--dbpath/tmp/rpm：指明新的路径下初始化数据库

# mkdir /tmp/rpm
# rpm --initdb --dbpath=/tmp/rpm
# ls /tmp/rpm/
# rpm --rebuilddb --dbpath=/tmp/rpm

yun 管理器​

  • C/S 架构

    • Server
      • 支持 ftp 和 http, createrepo 创建仓库
    • Client
      1. yum 命令读取配置文件远程访问 yum 源
      2. 读取 Server 的依赖关系的数据缓存到本地当中
      3. 根据依赖关系从远程下载依赖关系的程序包并安装程序包
      4. 删除 cache 源数据依赖关系，保留程序包

  • 远程下载的源数据跟本地的源数据文件校验码进行比较，如果不相等就再次下载源数据文件

  • YUM: yellow dog update modifier

    yum repository: yum repo 存储了众多rpm包，以及包的相关的元数据文件（放置于特定目录下：repodata）

  • 仓库文件服务器

    • ftp://
    • http://
    • nfs://
    • file:///

yum 客户端​

  • 配置文件：# rpm -qc yum

    • /etc/yum.conf: 主配置文件(为所有仓库提供公共配置)
    • /etc/yum.repo.d/*.repo: 为仓库的指向提供配置

  • /etc/yum.conf

cachedir=/var/cache/yum/$basearch/$releasever 缓存目录
keepcache=0  是否本地保留缓存
debuglevel=2 调试级别
logfile=/var/log/yum.log 安装日志文件
exactarch=1 精确严格平台匹配
obsoletes=1 过时的
gpgcheck=1 来源合法性和包完整性
plugins=1 插件机制
installonly_limit=5
bugtracker_url=http://bugs.centos.org/set_project.php?project_id=19&ref=http://bugs.centos.org/bug_report_page.php?category=yum
distroverpgk=centos-release 发行版号
# whatis yum.conf
# man 5 yum.conf

仓库指向的定义​

[repositoryID]
name=Some name for this repository
baseurl=url://server1/path/to/repository/
  url://server1/path/to/repository/
  url://server1/path/to/repository/
enable={1|0}
gpgcheck={1|0}

repo_gpgcheck={1|0}  元数据文件数字签名验证
gpgkey=URL gpg的密钥文件
enablegroups={1|0} 是否使用组管理程序包
failovermethod= {roundrobin or priority} 轮循(随机) 优先级
roundrobin 默认
username
password
cost 开销,默认1000
mirrorlist 必须支持plugin

创建 YUM​

[base]
name=Base Repo on 192.168.1.100
baseurl=http://IP/path/to/ repodata所在目录
enable=1
gpgcheck=0

[epel]
name=Fedora EPEL for El6 
base=http:/IP/path/to/
gpgcheck=0

yum 命令​

# yum [opitons] [command] [package ...]
# yum help [command]

显示仓库列表​

# yum repolist [all | enabled | disabled]

显示程序包​

# yum list [all | glob_exp] [glob_exp2]
# yum list installed [glob_exp1] [...] yum安装的包
# yum list available [glob_exp1] [...] 可安装的包
# yum list updates [glob_exp1] [...] 可升级的包

# yum list extras [glob_exp1] [...] 额外的
# yum list obsoletes [glob_exp1] [...] 废弃的
  • @anaconda... 操作系统安装的包
  • installed
  • avalible

安装程序包​

# yum -y install package[-version] ...

重新安装​

# yum reinstall package

查看指定包所依赖胡capabilities：​

# yum deplist package

###　降级程序包

# yum downgrade package

升级程序包：​

# yum update package ...
# yum update-to package ...

检查可用升级​

# yum check-update

卸载程序包：​

# yum remove | erase package1...

查看程序包信息：​

# yum info package1...

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 ...
  • 相似-qf

清理本地缓存​

# yum clean [ package | metadata | expire-cache | rpmdb | plugins | all]

构建缓存:​

取各各仓库获取元数据到本地

# yum makecache

搜索：模糊匹配​

以指定的关键字搜索程序包名及summary信息

# yum search package_name

yum事务历史（安装、升级、卸载）​

# yum history [list | info | stats]

安装及升级本地程序包（自动解决依赖关系包）​

# yum localinstall rpmfile
# yum localupdate rpmfile

###　包组相关命令

# yum grouplist
# yum -y groupinstall "group_package_name"
# yum groupupdate "group_package_name"
# yum groupremove "group_package_name"
# yum groupinfo "group_package_name"

如何使用光盘当作本地yun仓库​

  1. 挂载光盘至某目录，例如/media/cdrom 
# mount -r -t iso9660 /dev/cdrom /media/cdrom`
  1. 创建配置文件
[CentOS7-CDROM]
name=cdrom repository
baseurl=file:///media/cdrom
gpgcheck=0
enabled=0

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：临时禁用对此处指定的repo
--enablerepo=repoidglob：临时启用此处指定的repo
--noplugins：禁用所有插件

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, i386,x86_64 都认为 i386
$YUM0-$YUM9

http://mirrors.lingyima.com/centos/$releasever/$basearch/os http://mirrors.lingyima.com/centos/6/i386/os http://mirrors.lingyima.com/centos/6/x86_64/os http://mirrors.lingyima.com/centos/7/x86_64/os

创建yum仓库​

1. 安装createrepo包​

# yum -y install createrepo

2. ftp里连接发送rpm文件​

# !mkdir -p /yum/repo
# lcd /yum/repo
# mget *.rpm

3. 创建yum仓库​

# cd /yum/repo
# createrepo ./

[xen4entos]
name=Xen 4 CentOS
baseurl=file:///yum/repo
gpgcheck=0
enabled=1

程序包编译安装​

  • testapp-VERSION-release.src.rpm
  • 源代码 -> 预处理 -> 编译(gcc) -> 汇编 -> 连接 -> 执行
  • 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

###　项目管理工具

  • C/C++: make
    • configure —> Makefile.in模板 —> makefile
  • Java: maven

C代码编译安装三步骤​

  1. # ./configure
  • 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
  • 检查依赖到的外部环境
  1. # make
  • 根据makefile文件，构建应用程序
  1. # make install

开发工具：以下两个工具依赖其程序包的配置文件​

  • autoconf：生成 configure 脚本
  • automake：生成 Makefile.in

建议：安装前查看INSTALL，README

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

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
    • 开发环境：开发库，头文件
      • glibc：标准库

1.通过包组提供开发组件 CentOS 6​

# yum -y groupinstall "Development Tools"
# yum -y groupinstall "Server Platform Development"

2. configure 脚本​

选项：指定安装位置、指定启用的特性

  • # ./configure --help：获取其支持的使用的选项
  • 安装路径设定：
--prefix=/PATH/TO/SOMEWHERE`：指定默认安装位置;默认为/usr/local/APPNAME
--sysconfdir=/PATH/TO/SOMEWHERE`：配置文件安装路径`
  • System types：交叉编译使用这里的选项
--build=BUILD
--host=HOST
--target=TARGET
  • Optional Features: 可选特性
--disable-FEATURE
--enable-FEATURE[=ARG]
  • Optional Packages：依赖的可选程序包
--with-PACKAGE[=ARG]
--without-PACKAGE

3. make && 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/procile.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：/usr/local/apache2/lib
    • 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 /usr/local/apache2/include/ /usr/include/apache

4.导出帮助手册

  • 编辑/etc/man.config文件
  • MANPATH /usr/local/apache2/man`

Setup httpd-2.2.29​

# ./configure --prefix=/usr/local/apache2
# apachectl [ start | stop | restart ] 脚本文件

练习​

  • yum的配置和使用：包括yum repository的创建

  • 编译安装apche 2.2；启动此服务

  • 博客：程序包管理器、rpm、yum、编译

  • 桌面环境：Windows7, OpenSUSE 13.2, Kubuntu(KDE)