8-Linux软件管理

1. 关于软件运行和编译

• ABI

• ABI-Application Binary Interface
• Windows与Linux的ABI不兼容

• W:PE
• L:ELF

• 范例

• 查看Linxu内置文件的格式

• 查看Windows环境中创建的文件

• linux 中不同版本的 ABI 是通用的

• API

• API-Application Programming Interface
• POSIX-Protable Operating System Interface

• 基于posix标准实现的API接口使得Linux和Windows平台的程序可进行一定程度上的相互移植

//这段代码在win和 linux 下都可以编译通过
//因为 win 和 linux 中都有相同的头文件printf和 sleep 函数，且参数一样
#include <stdio.h>
#include<unistd.h>
int main() {
while (true){
printf("hello world\n");
sleep(1);
}
return 0;
}

• C语言程序的实现过程

• C源码→预处理→编译→汇编→链接

• 编写C源码
• 预处理

• 删除#define，展开宏定义
• 处理条件预编译指令（例如 #if #ifdef #elif #else #endif）
• 处理#include 预编译指令，将被包含的文件插入到该预编译指令的位置
• 删除所有的注释，//，/**/
• 添加行号和文件标识，以便编译时产生调试用的行号及编译错误警告行号
• 保留所有的#pragma编译指令，因为编译需要使用它们

• 编译

• 编译过程就是把预处理完的文件进行一系列的词法分析，语法分析，语义分析及优化后，最后生成的汇编代码

• 汇编

• 汇编是将汇编代码转变成机器码可以执行的命令

• 链接

• 通过调用链接器ld来链接程序运行需要的一大堆目标文件，以及所依赖的其它库文件，最后生成可执行文件

• 维护映射关系

• 技术背景：一般商业的项目中，会有成百上千的源码文件相互耦合以打包成一个完整的项目文件，所以需要维护繁杂的映射关系【包括头文件，库文件(库里面又有自定义库，第三方库，标准库)，各种依赖关系，编译的先后顺序等】
• 软件模块的静态链接和动态链接

• 区别

• 静态编译

• 在编译时，把所有模块都编译进可执行文件里，当启动这个可执行文件时，所有模块都被加载进来
• 优点：

• 代码的装载速度快，执行速度也比较快

• 缺点：

• 程序体积会相对较大
• 如果静态库需要更新，程序需要重新编译
• 如果多个应用程序使用的话，会被装载多次，浪费内存。

• 动态编译

• 应用程序需要的模块都编译成动态链接库，启动程序（初始化）时，这些模块不会被加载，运行时用到哪个模块就调用哪个
• 优点：

• 多个应用程序可以使用同一个动态库，而不需要在磁盘上存储多个拷贝

• 缺点

• 当用户的系统上没有该动态库时，应用程序就会运行失败
• ​由于是运行时加载，可能会影响程序的前期执行性能
  ​

• 查看本地Linux装载的库文件

#加载配置文件中指定的库文件
ldconfig

#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
ldconfig -p

2.软件包和包管理器

• 功能概述

• 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，利用包管理器可以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

• 主流程序包管理器

• redhat：rpm文件, rpm 包管理器，rpm：Redhat Package Manager，RPM Package Manager
• debian：deb文件, dpkg 包管理器

• 包命名规则

#----源码打包----
name-VERSION.tar.gz|bz2|xz
VERSION: major.minor.release
#例
nginx-1.22.0.tar.gz
#major 主版本号
#minor 次版本号
#release 修正版本号

#----rpm打包----
name-VERSION-release.arch.rpm
VERSION: major.minor.release
release：release.OS
#例
http-parser-2.8.0-9.el8.x86_64.rpm
#major 主版本号
#minor 次版本号
#release 修正版本号
#el8 EL是Red Hat Enterprise Linux（EL）的缩写, EL8是Red Hat 8.x，CentOS 8.x，
el8.4.0+ 是指 适配redhat8.4.0以上及centos8.4.0以上的系统

实际案例：源码打包

同样的rpm包也会遵循相应规则命名

常见的arch：

1. x86: i386, i486, i586, i686
2. x86_64: x64, x86_64, amd64
3. powerpc: ppc
4. 跟平台无关：noarch

• 包的分类

• Application-VERSION-ARCH.rpm: 主包
• Application-devel-VERSION-ARCH.rpm 开发子包
• Application-utils-VERSION-ARHC.rpm 其它子包
• Application-libs-VERSION-ARHC.rpm 其它子包

• 包的依赖

• 为了方便维护安装软件包时附带的与其他软件包之间的依赖关系，有一些常用的依赖包管理器可供使用：

• yum：rpm包管理器的前端工具
• dnf：Fedora 18+ rpm包管理器前端管理工具，CentOS 8 版代替
• yum apt：deb包管理器前端工具
• zypper：suse上的rpm前端管理工具
• 其他

• 包管理器相关文件

• 包内文件
• 元数据
• 安装或卸载脚本
• 数据库（/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

• 包管理器rpm（用的不多）

• 安装

rpm {-i|--install} [install-options] PACKAGE_FILE…
-v|verbose #显示详细信息
-vv #更详细
-h #显示安装进度条
--test #测试安装，但不真正执行安装，即dry run模式
--nodeps #忽略依赖关系
--replacefiles #忽略软件包之间的冲突的文件
--replacepkgs #如果软件包已经有了，重新安装软件包
--nosignature #不检查来源合法性
--nodigest #不检查包完整性
--noscripts #不执行程序包脚本，相当于 --nopre --nopost --nopreun --nopostun -
-nopretrans --noposttrans
--nopre #不执行程序包中安装前脚本
--nopost #不执行程序包中安装前脚本
--nopreun #不执行程序包中卸载前脚本
--nopostun #不执行程序包中卸载后脚本
--nopretrans #安装前不执行与程序同名脚本
--noposttrans #安装后不执行与程序同名脚本
#常用组合
rpm -ivh PACKAGE_FILE ...

• 升级或降级

rpm {-U|--upgrade} [install-options] PACKAGE_FILE...
rpm {-F|--freshen} [install-options] PACKAGE_FILE...
upgrade #安装有旧版程序包，则“升级”，如果不存在旧版程序包，则“安装”
freshen #安装有旧版程序包，则“升级”， 如果不存在旧版程序包，则不执行升级操
作
--oldpackage #降级
--force #强制安装
#常用组合
rpm -Uvh PACKAGE_FILE ...
rpm -Fvh PACKAGE_FILE ...

• 包查询

rpm {-q|--query} [select-options] [query-options]
[select-options]
-a #所有包
-f #查看指定的文件由哪个程序包安装生成
-p rpmfile #针对尚未安装的程序包文件做查询操作
--whatprovides CAPABILITY #查询指定的CAPABILITY由哪个包所提供
--whatrequires CAPABILITY #查询指定的CAPABILITY被哪个包所依赖
[query-options]
--changelog #查询rpm包的changelog
-c #查询程序的配置文件
-d #查询程序的文档
-i #information
-l #查看指定的程序包安装后生成的所有文件
--scripts #程序包自带的脚本
--provides #列出指定程序包所提供的CAPABILITY
-R #查询指定的程序包所依赖的CAPABILITY
#常用查询组合
-qi PACKAGE
-qf FILE
-qc PACKAGE
-ql PACKAGE
-qd PACKAGE
-qpi PACKAGE_FILE
-qpl PACKAGE_FILE
-qa

• 包卸载

rpm {-e|--erase} [--allmatches] [--nodeps] [--noscripts] [--notriggers] [--test]
PACKAGE_NAME ...

• 包校验签名是否合法

rpm -K|checksig rpmfile

#范例
#在检查包的来源和完整性前，必须导入所需要公钥
#导入公钥
[root@rocky86 v]# rpm --import /etc/pki/rpm-gpg/RPM-GPG-KEY-rockyofficial
#查看己导入的公钥
[root@rocky86 v]# rpm -qa "gpg-pubkey"
gpg-pubkey-2f86d6a1-5cf7cefb
gpg-pubkey-6d745a60-60287f36
#查看
[root@rocky86 v]# rpm -qi gpg-pubkey-6d745a60-60287f36
Name : gpg-pubkey
Version : 6d745a60
Release : 60287f36
Architecture: (none)
......

• 包内文件变化查询

rpm {-V|--verify} [select-options] [verify-options]
#字段说明
S #文件大小不一样
M #文件权限不一样或文件类型不一样
5 #md5 校验值不一样
D #版本号值不一样
L #链接路径不一样
U #属主发生了改变
G #属组发生了改变
T #修改时间发生了改变
P #功能发生了改变
c|d|g|l|r #文件类型 c配置文件, d数据文件，g该文件不属于此处，l许可文件(licens
file)，r自述文件(READ ME)
#如果占位符是 . 则表示该处与安装时没有任何改变

• 包安装数据库

• 包更新日志

rpm -q --changelog packageName

• yum和dnf

• yum:Yellowdog Update Modififier，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.
• dnf:CentOS 8 用dnf 代替了yum ,不过保留了和yum的兼容性，配置也是通用的
• yum/dnf基于C/S模式
• yum客户端配置

gpgcheck=1 #安装包前要做包的合法和完整性校验
installonly_limit=3 #同时可以安装3个包，最小值为2，如设为0或1，
为不限制
clean_requirements_on_remove=True #删除包时，是否将不再使用的包删除
best=True #升级时，自动选择安装最新版，即使缺少包的依
赖
skip_if_unavailable=False #跳过不可用的

#repo仓库配置文件指向的定义
name=Some name for this repository #仓库名称
baseurl=url://path/to/repository/ #仓库地址
mirrorlist=http://list/ #仓库地址列表，在这里写了多个 baseurl指向
的地址
enabled={1|0} #是否启用,默认值为1，启用
gpgcheck={1|0} #是否对包进行校验，默认值为1
gpgkey={URL|file://FILENAME} #校验key的地址
enablegroups={1|0} #是否启用yum group,默认值为 1
failovermethod={roundrobin|priority} #有多个baseurl，此项决定访问规则，
roundrobin 随机，priority:按顺序访问
cost=1000 #开销，或者是成本，YUM程序会根据此值来决定优先访问哪个源,默认为1000

查询已经安装的repoID

自定义repo

• 显示指定源具体信息

• 安装或卸载程序包

#装载
yum install [options] PACKAGE [...]
yum reinstall [options] PACKAGE [...]
#常用选项
--installroot path #指定安装目录
--downloadonly #只下载，不安装
--downloaddir path|--destdir path #指定下载目录,如果下载目录不存在，则自动创建

#卸载（erase 同时卸载多个）
yum remove [options] PACKAGE [...]
yum erase [options] PACKAGE [...]

• 查询安装包信息

yum info [options] PACKAGE [...] #查看程序包的 information 信息
yum provides [options] PROVIDE #查看文件是由哪个包提供
yum search [options] KEYWORD #根据关健字搜索，范围包括包名和描述信息
yum deplist [options] PACKAGE [...] #查询包的依赖

• 仓库缓存

• 缓存目录为 /var/cache/dnf/ ( /var/cache/yum/ )
• 缓存内容为一些命令脚本，若删除再次使用需要重新下载或构建

yum clean [options] {metadata,packages,dbcache,expire-cache,all} #清空缓存
yum makecache #构建缓存

• yum事务日志

• 执行安装卸载命令会记录到相关日志中

• 日志文件 /var/log/dnf.log ( /var/log/yum.log )

yum history [options] [info|list|redo|undo]
yum history #默认查看所有
yum history list #同上
yum history package #查看与指定包有关的日志
info N #查看第N条记录的具体执行内容
undo N #回滚第N条记录
redo N #重新执行第N条记录

• 建立yum私仓

• 步骤概述

• 在 yum server 机上搭建 web 服务，保证其它机器能能过web服务访问本机
• 在 yum server 机上搭建 yum 仓服务
• 在 client 机上将yum 的 repos 源指向 yum server 机
• 测试

• 实操

开始搭建

（用150【Rocky86】作为建仓服务器，153作为客户端【Rocky86】）

150开启相关服务

*创建repo层级，目录结构可以参照其他商业网站，比如阿里

为了更方便的创建目录，我们可以直接复制固件中自带的repo结构，如下操作

挂载光驱到mnt文件下

153添加repo源地址，并测试链接repo源

尝试安装

150服务端同步其他源信息补充repo源

比如我们补充一个阿里extra

​​https://mirrors.aliyun.com/rockylinux/8.6/extras/x86_64/os/​​

同步开始

151客户端添加repo源地址

*同步命令

dnf/yum reposync --repoid=REPOID --download-metadata -p /path
dnf/yum reposync --help #查看帮助

• Ubuntu软件管理

• dpkg包管理器

dpkg [<option> ...] <command>
#常用选项
-i|--install package.deb #安装包
--unpack package.deb #解包
-r|--remove packageName #删除包，不建议，不自动卸载依赖于它的包
-P|--purge packageName #删除包（包括配置文件）
-V|--verify packageName #检查包是否安装
--get-selections pattern #根据正则筛选包，并打出列表
--set-selections #从标准输入里读出要选择的软件。
--clear-selections #取消选中所有不必要的软件包。
--update-avail packageFile #替换现有可安装的软件包信息。
--merge-avail packageFile #把文件中的信息合并到系统中。
--clear-avail #清除现有的软件包信息。
--forget-old-unavail #忘却已被卸载的不可安装的软件包。
-s|--status packageName #显示指定软件包的详细状态,类似于 rpm -qi
-p|--print-avail packageName #显示当前机器上所有可安装的包
-L|--listfiles packageName #列出属于指定软件包的文件，类似于 rpm -ql
-l|--list [pattern] #列出当前己安装的包，类似于rpm -qa
-S|--search pattern #根据文件查询是来自于哪个包，类似于 rpm -
qf
-C|--audit [pattern] #检查是否有软件包残损
--yet-to-unpack #列出标记为待解压的软件包
--predep-package #列出待解压的预依赖
--compare-vesions v1 - b #比较版本号
--force-help #显示本强制选项的帮助信息
-Dh|--debug=help #显示有关出错调试的帮助信息
--info packageFile #列出包相关信息
-c packageFile #列出包内文件，类似于 rpm -qpl

用法和rpm异曲同工

• apt

• Debian 使用apt 工具集来管理包系统，apt-get 是其中一个常用的命令行工具，另外一款较为流行的命令行与 GUI 兼顾的工具是 aptitude ，之前最常用的 Linux 包管理命令都被分散在了 apt-get、aptcache和 apt-config 这三条命令中。

apt [options] command
#options
-h|--help #显示帮助
-v|--version #显示版本
-y|--yes #自动回答yes
-q|--quiet #安静模式
#command
list #根据名称列出软件包
search #搜索软件包描述
show|info #显示软件包细节
install #安装软件包
remove #移除软件包
autoremove #卸载所有自动安装且不再使用的软件包
update #更新可用软件包列表，只更新索引文件，不具体更新软
件
upgrade #通过 安装/升级 软件来更新系统
full-upgrade #通过 卸载/安装/升级 来更新系统
edit-sources #编辑软件源信息文件
apt --fix-broken install