第8章 包管理

2018年1月6日13:05:23 发表评论 12

8.1 Linux上构建C程序的过程

在说明包相关的内容之前,我觉得有必要说一下在Linux上构建一个C程序的过程。我个人并没有学习过C,内容总结自网上,所以可能显得很小白,而且也并非一定正确,只希望对和我一样菜鸟的同学有所帮助。

(1).拿到源程序。C的源程序包中包括一堆的c文件和h文件。

(2).编译。使用编译器(如gcc)将源程序文件(c和h文件)编译成为目标文件o文件。

在编译过程中,使用makefile文件中的配置选项进行编译。makefile文件可以使用configure工具生成,有了makefile文件,就可以使用make命令根据makefile文件进行编译,再使用make install安装。

但是有些源程序中并没有提供configure或config这样的文件,这时很可能应该直接使用make(或其他工具)带上相关编译参数进行编译,参数如何给定以及给定参数的规则,见下文。

(3).链接。在Linux上使用ld工具,将o文件和所需的库文件链接起来组成一个可正常工作的可执行程序。链接了库文件之后就可以发起一些系统调用。

在make编译时,可能会需要提供头文件和库文件的路径,如果不提供,则搜索默认路径。当搜索的路径下都找不到所需文件时,将报错提示库文件(lib.xxxx)或头文件(*.h)不存在。一般来说,缺少某头文件,只需安装其对应的devel包即可,缺少库文件则可能需要安装主包,也可能需要devel包,还可能是需要单独的libs包。

其中gcc编译器的头文件默认搜索路径为:(使用cpp -v命令可以查看)

/usr/local/include

/usr/lib/gcc/x86_64-redhat-linux/4.4.7/include  # 此项在不同系统上,具体路径不一样

/usr/include

而库文件的默认搜索路径及顺序为:

(1).编译目标代码时指定的动态库搜索路径;

(2).环境变量LD_LIBRARY_PATH指定的动态库搜索路径;

(3).配置文件/etc/ld.so.conf中指定的动态库搜索路径;

(4).默认的动态库搜索路径/lib;

(5).默认的动态库搜索路径/usr/lib

在make编译时,如果要指定参数,参数的给定方式一般遵循一些规则。如下图。

第8章 包管理

(1).使用CCARGS编译选项表示提供头文件路径,在该选项的参数中,-I表示搜索路径,-DHAS_MYSQL表示使用定义的宏HAS_MYSQL。

(2).使用AUXLIBS链接选项表示提供库文件搜索路径和库文件名,其中-L指定搜索路径,-l指定库文件名。有时候提示提供动态链接库路径给链接器,则可能需要使用-rpath 指定一个搜索路径给链接器。

关于更多可能用到的编译选项,可以参考每个源程序包中的README或INSTALL文件。

在指定库名的时候,可能和想象中的指定方法不一样,它不是指定库的全名,而是指定库名。关于库文件的全名,它遵循一定规律:

(1).前面必须是lib,中间是库名,后面是后缀,例如libutil.so,其库名为util。

(2).库文件的后缀有几种:".a"为静态库,".so"或者".sl"为动态库文件。

(3).很多库的".so"后缀后面还会带上数字,如libutil.so.1。这些数字和库版本有关,带有数字版本的库文件是不带数字库文件的链接,例如libutil.so.1它会指向libutil.so。这样就可以实现多版本共存,如果有多个库版本,只要找到libutil.so就可以找到最新版本的库文件。当然,如果想要使用特定版本的库,只需修改下它的软链接指向即可。

例如上面的图中,要链接/usr/local/mysql中的libmysqlclient.a,则指定方式为:AUXLIBS=-L/usr/lib/mysql -lmysqlclient。

而'AUXLIBS=-L/usr/lib/mysql -lmysqlclient -lz -lm -L/usr/lib/sasl2 -lsasl2  -lssl -lcrypto'则表示查找/usr/lib/mysql目录下的libmysqlclient.xxxx以及libz.xxxx以及libm.xxxx的库文件还查找/usr/lib/sasl2目录下的libsasl2.xxxx以及SSL的两个库文件libssl.xxxx以及libcrypto.xxxx。

以下是编译安装postfix时的一个示例。

8.2 包基础知识

8.2.1 包名称

在rhel/centos/fedora上,包的名称以rpm结尾,分为二进制包和源码包。源码包以".src.rpm"结尾,它是未编译过的包,可以自行进行编译或者用其制作自己的二进制rpm包,非".src.rpm"结尾的包都是二进制包,都是已经编译完成的,安装rpm包的过程实际上就是将包中的文件复制到Linux上,有可能还会在复制文件的前后执行一些命令,如创建一个必要的用户,删除非必要文件等。关于rpm包的制作,可能是件很烦人的事,但学习它还是非常有必要的,至少也得能制作简单的包吧?官网:

(1)https://docs.fedoraproject.org/en-US/Fedora_Draft_Documentation/0.1/html/Packagers_Guide/index.html

(2)https://docs.fedoraproject.org/en-US/Fedora_Draft_Documentation/0.1/html/RPM_Guide/index.html

注意区分源码包和源码的概念,源码一般是打包压缩后的文件(如.tar.gz结尾的文件)。源码包中包含了源码,还包含了一些有助于制作二进制rpm的文件。最有力的说明就是源码编译安装的程序都没有服务启动脚本(/etc/init.d/下对应的启动脚本),而二进制rpm包安装的就有,因为二进制rpm包都是通过源码包".src.rpm"定制而来,在源码包中提供了必要的文件(如服务启动脚本),并在安装rpm的时候复制到指定路径下。

回归正题,一个rpm包的名称分为包全名和包名,包全名如httpd-2.2.15-39.el6.centos.x86_64.rpm,包全名中各部分的意义如下:

使用rpm工具管理包时,如果要操作未安装的包,则使用包全名,如安装包,查看未安装包的信息等;如果要操作已安装的rpm包,则只需要给定其包名即可,如查询已装包生成了哪些文件,查看已装包的信息等。

而对于yum工具来说,只需给定其包名即可,若有需要,再指定版本号,如明确指明要安装1.6.10版本的tree工具,yum install tree-1.6.10。

8.2.2 主包和子包

对于一个程序而言,在制作rpm包时,很多时候都将其按功能分割成多个子包,如客户端程序包、服务端程序包等。

以mysql这个程序来说,它分有以下几个包。

  • mysql-server.x86_64
  • mysql.x86_64
  • mysql-bench.x86_64
  • mysql-libs.x86_64
  • mysql-devel.x86_64

其中mysql-server.x86_64是提供服务的主包,mysql.x86_64是客户端主包,mysql-bench是用于对MySQL进行压力测试的包,mysql-libs和mysql-devel分别是库文件包和头文件包。后两者是提供给其他需要联合mysql的程序使用的,仅就实现mysql服务而言,只需安装mysql-server即可。

而源码编译安装的包会包含所有功能包,也就是说编译安装一个程序后,它的客户端工具、服务提供程序、库文件、头文件等等都已经安装了。

8.3 rpm管理包

rpm包被安装后,会在/var/lib/rpm下会建立已装rpm数据库,以后有任何rpm的升级、查询、版本比较等包的操作都是从这个目录下获取信息并完成相应操作的。

8.3.1 安装包后的文件分布

rpm安装完成后,相关的文件会复制到多个目录下(具体复制的路径是在制作rpm包时指定的)。一般来说,分布形式差不多如下表。

/etc

放置配置文件的目录

/bin、/sbin、/usr/bin或/usr/sbin

一些可执行文件

/lib、/lib64、/usr/lib(/usr/lib64)

一些库文件

/usr/include

一些头文件

/usr/share/doc

一些基本的软件使用手册与帮助文件

/usr/share/man

一些 man page 档案

8.3.2 rpm安装、升级、卸载(install、update、uninstall)

rpm工具安装、升级和卸载的功能都很少使用。对于安装来说,它需要人为解决包的依赖关系,这是极其令人恶心的事对于升级来说,基本上都会使用yum工具进行安装和升级,而卸载行为在Linux上很少出现,大不了直接覆盖重装。

有时误删文件可以不用卸载再装,直接使用--replacepkgs选项再次安装即可。

rpm包另一个缺陷是只能安装本地或给定url路径的rpm包。

注意:不要对内核进行升级;多版本的内核可以并存,因此可以执行安装操作。

8.3.3 rpm查询功能

rpm工具的安装功能很少使用,毕竟解决依赖关系是不是件容易的事。但是rpm的查询功能则非常实用。

例如:

(1).查询文件/etc/yum.conf是通过哪个包安装的。

(2).查询安装httpd时生成了哪些目录和文件,还可以过滤出提供了哪些命令行工具。

(3).查询某个未安装包的依赖性如zip-3.0-1.el6.x86_64.rpm的依赖性。

实际上,查看包的依赖性时,使用yum-utils包中的repoquery工具更好,"repoquery -R pkg_name"会更简洁。yum-utils中包含了好几个非常实用的包管理工具,可以大致都了解下。

8.3.4 提取rpm包中文件

安装rpm包会安装rpm中所有文件,如果将某个文件删除了,除了重装rpm,还可以通过从rpm包提取缺失文件的方式来修复。在win上安装个万能压缩工具"好压",可以直接打开rpm包,然后从中解压需要的文件出来。但是在Linux上,过程还是有点小复杂的,其中涉及了cpio这个古来的归档工具。

方法:使用rpm2cpio命令组合cpio -idv命令的方式来提取。cpio具体用法参见http://www.cnblogs.com/f-ck-need-u/p/7008380.html

rpm2cpio是将rpm转换为cpio格式归档文件的命令,有了cpio文件,就可以使用cpio命令对其进行相关的操作。

cpio命令是从归档文件中提取文件或向归档文件中写入文件的工具,一般都从标准输入或输出操作归档文件,所以都使用管道或重定向符号。

提取rpm包文件的一般格式为以下格式:

rpm2cpio package_full_name|cpio -idv dir_name

例如,删除/bin/ls文件,将导致ls命令不可用,使用文件提取的方式去修复。

8.4 yum管理包

yum工具通过仓库的方式简化rpm包的管理。它从仓库中搜索相关的软件包,并自动下载和解决软件包的依赖性,非常方便。

8.4.1 /etc/yum.conf

/etc/yum.conf是yum的默认文件,里面配置的也是全局默认项。

8.4.2 配置yum仓库

首先配置yum仓库,配置文件为/etc/yum.conf和/etc/yum.repos.d/中的".repo"文件,其中/etc/yum.conf配置的是仓库的默认项,一般配置yum源都是在/etc/yum.repos.d/*.repo中配置。注意,该目录中任意repo文件都会被读取。

默认/etc/yum.repos.d/下会有以下几个仓库文件,除了CentOS-Base.repo,其他的都可以删掉,基本没用。

repo文件的配置格式如下:

8.4.3 repo配置示例:配置epel仓库

系统发行商在系统中放置的rpm包一般版本都较老,可能有些包有较大的延后性。而epel是由fedora社区维护的高质量高可靠性的安装源,有很多包是比系统包更新的,且多出很多系统没有的包。总之,用到epel的机会很多很多,所以就拿来当配置示例了。

有两种方式可以使用epel源。

方法一:安装epel-release-noarch.rpm

安装后会在/etc/yum.repo.d/目录下生成两个epel相关的repo文件,其中一个是epel.repo。此文件中epel的源设置在了fedora的镜像站点上,这对国内网来说可能会较慢,可以修改它为下面的内容。

方法二:直接增加epel仓库

在/etc/yum.repos.d/下任意一个repo文件中添加上epel的仓库即可。

然后清除缓存再建立缓存即可。

8.4.4 yum命令

不同的版本,yum命令可能功能上有所不同,例如在CentOS 7上的yum有--downloadonly的功能,而在CentOS 6.6上就没有(更新yum包后就有了)。此处介绍几个yum命令。

很多时候,yum操作失败的原因是repo的配置错误,或者缓存未更新。

8.4.5 yum操作包组

所以,可以使用别名group, grouplist, groupinfo, groupinstall, groupupdate, groupremove, grouperase替代相应的命令。

如安装包组yum groups install pkg_groupname,也可以yum groupinstall pkg_groupname。

8.5 补丁工具diff和patch

补丁文件都是通过diff命令生成的,patch工具则是应用补丁,即将补丁打到旧文件中。绝对不能跨版本打补丁,只能一个版本一个版本按顺序慢慢打。

生成补丁:

diff -[r]Nu old_file new_file > patch_file

该命令将对old_fiel和new_file做比较,然后生成补丁,将补丁内容保存到patch_file中。其中"-r"选项是递归比较,也就是说可以对整个目录生成补丁。

应用补丁:

patch -p数字 [file_name] < patch_file

去除补丁:

patch -R -p数字 [file_name] < patch_file

对于-p选项后的数字,它表示从前向后要忽略的目录层数,其实没必要想的那么复杂。首先,进入到待打补丁所在目录,如果是对改目录下单个文件打补丁,则使用-p0,对目录打补丁,则使用-p1。

其实基本用不上patch来打补丁,现在基本上都使用git了,使用git patch要方便太多了。

8.6 源码编译安装程序

8.6.1 源码编译的几个阶段

拿到源码的压缩包后,首先就是解压,这就不需说了。解压后,进入解压目录,这是必须动作,之后就是源码编译的一般步骤。并非适用所有程序的编译,但知道过程之后也可以举一反三了。

1.阅读解压目录中的INSTALL/README文件。如果不是对着官方手册或文档,那么在安装前务必读一读INSTALL文件或README文件,只需读其中如何安装的部分即可。

2.解压后的目录里一般还有configure文件(也可能是config文件)。执行"./configure"或带有编译选项的"./configure",检查系统环境是否符合满足安装要求,并将定义好的安装配置写入和系统环境信息写入Makefile文件中。里面包含了如何编译、启用哪些功能、安装路径等信息。

3.执行make命令进行编译。make命令会根据Makefile文件进行编译。编译工作主要是调用编译器(如gcc)将源码编译为可执行文件,通常需要一些函数库才能产生一个完整的可执行文件。

4.make install将上一步所编译的数据复制到指定的目录下。

这就已经完成编译程序的过程了。

8.6.2 configure脚本的通用功能

configure一般都会接受以下几个编译选项:

不同的程序,其configure选项不尽相同,应使用"./configure --help"获取具体的信息。

8.6.3 源码编译安装须知

1.上面的每一个步骤都不能出错,否则后一步都不能正常进行。

2.上面的步骤每一步如果出现警告或错误,如果步骤未停止而是继续,则属于可忽略错误或警告,不影响安装。但是进行的步骤停止了出现警告或错误,则根据步骤考虑对策。可以使用“$?”命令查看上一个命令是否正确执行,如果是返回0则是正确,其他的则是错误。

3.卸载时,只需删除安装目录即可。

因此,若要便于删除,最好将源码程序安装在/usr/local/对应的目录下。例如apache2安装在/usr/local/apache2下。

4.通过源码编译的软件,需要做一些后续操作,虽非必须,但是都是个性化定制,方便以后的操作。个性化定制大致包括以下几项:

(1).将安装路径下的命令路径加入到环境变量。

(2).按需求定制服务启动脚本,并考虑是否加入开机启动项。

(3).输出头文件和库文件。

头文件库文件很多时候只是为其他程序提供的,所以可能不输出它们的路径也不会影响该程序的运行。

(4).导出man路径

 

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