Linux 程序包管理-RPM

程序简介：
  POSIX(Portable Openratin System)跨平台系统：不同操作系统平台的标准C库(glibc)都是遵循POSIX规范的，这样基于标准库开发程序的源代码可以夸平台编译(API兼容)，源代码可以在Linux编译也可以在windows下编译；因为标准库都基于POSIX规范，提供的调用接口一致

API兼容：开发库兼容，因此源代码可跨平台
  ABI兼容：编译后的程序可以跨平台运行
　　同一个源代码程序同时在Windows与Linux上编译完成后，各自可以在对应系统运行，但程序不能夸平台运行，这就是ABI不兼容；现在有一种方法可以达到兼容，就是库级别的虚拟化技术Linux(WINE)、Windows(Cywin)
　库：库为函数(function)是可执行程序，本身不能作为程序执行入口，但可以被调用；是编译好的二进制格式

编译程序的过程：预编译、编译、汇编、链接
　　预编译：预编译又称为预处理，头文件的包含、宏定义的扩展、条件编译的选择等
　　编译：把源代码翻译成中间代码，即汇编代码
　　汇编：把作为中间结果的汇编代码翻译成机器代码，即目标代码
　　连接：链接是处理可重定位文件，把它们的各种符号引用和符号定义转换为可执行文件中的合适信息(一般是虚拟内存地址)的过程
　　  静态链接：将库包含在程序中;程序开发阶段程序员用ld(gcc实际上在后台调用了ld)静态链接器手动链接的过程
　　　动态链接：程序运行期间系统调用动态链接器(ld-linux.so)自动链接的过程;windows下为dll(dynamic link library)、linux下为so(shared object)

  查看二进制程序所依赖的库文件：
　　ldd /PATH/TO/BINARY_FILE

  管理及查看本机装载的库文件：
　　ldconfig -p 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默认搜寻/lilb、/lib64、/usr/lib64、/usr/lib以及配置文件/etc/ld.so.conf、 /etc/ld.so.conf.d/*.conf内所定义目录下的库文件，搜索出可共享的动态链接库，库文件的格式为：lib***.so.**，进而创建出动态装入程序(ld.so)所需的连接和缓存文件。缓存文件默认为/etc/ld.so.cache，该文件保存已排好序的动态链接库名字列表。
　　ldconfig通常在系统启动时运行，而当用户安装了一个新的动态链接库时，就需要手工运行这个命令刷新缓存。

  软件包的组成部分：
　　二进制程序：/bin,/sbin,/usr/sbin,/usr/local.bin,/usr/local/sbin
　　库文件：/lib,/lib64,/usr/lib,/usr/lib64,/usr/local/lib,/usr/local/lib64(开发时调用API，运行时调用ABI)
　　配置文件：/etc或者无须额外配置就没有配置文件
　　帮助文件：man文件、info文件、README、INSTALL、ChangeLog(/usr/share/{man|doc})

程序包管理：是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，从而方便快捷地实现程序包的安装、卸载、查询、升级、校验、数据库管理等管理操作；

　程序包管理器对程序进行管理所需要信息：
　　数据库：程序包名称及版本、安装生成的各文件路径及校验码信息、依赖关系、功能说明(各软件包公共)
　　程序组成清单：文件清单、安装卸载时运行的脚本(各软件包独有)

程序包管理方式：
  使用包管理器：
　　RedHat：rpm(包格式.rpm)
　　Debian：dpkg(包格式.deb)
　　SUSE：rpm(与RedHat不同，二者rpm包不通用)
  使用前端工具：
　　RedHat：yum
　　Fedora22+：dnf
　　SUSE：zypper
　　Debian：apt-get

RPM包命名方式：
  一个程序有多个RPM包的原因：例如一个源码程序有10个功能；大多数用户只用其6个功能，余下的4个呢？把一个大的程序打包制作成多个包，6个功能作为主包，其它4个功能可以做成分包

  name-version-release.rpm
  name-version-releaseNumber.OS.arch.rpm
  ftp-0.17-54.el6.x86_64.rpm
  软件包命名格式：软件名-软件版本-发行信息
　　name：软件包的名字(如果有分段表示主程序的分包)
　　version：软件的版本号，版本号的格式通常为"主版本号.次版本号.修正号"(如:2.2.3)
　　release：rpm包的发行信息又包括发布版本号、OS平台、硬件平台
　　  releaseNumber：发布版本号，表示这个RPM包是第几次编译生成的
　　  OS：el6:redhat enterprise linux 6
　　  arch：X86_64、i386,i586,i686、ppc(Power PC)、noarch(与平台无关)

注意：软件版本号指的是软件自身版本号，发布版本号是指发行商在将软件制作为RPM包发布时的发布版本号

  包来源合法性验证：
　　源码程序：通过md5或sha1校验码验证；
　　rpm包：发行商提供的包是否合法可信的
　　  验证包完整性：校验码
　　  验证来源合法：公钥加密算法

获取RPM包的途径：
  1、发行商的光盘或站点服务器
　　CentOS镜像：
　　  http://mirrors.163.com
　　  http://mirrors.aliyun.com
  2、第三方组织：
　　Fedora-EPEL
　　  https://fedoraproject.org/wiki/EPEL/zh-cn
　　  http://repoforge.org
　　搜索引擎站点：
　　  http://rpmfind.net
　　  http://rpm.pbone.net
　　  http://pkgs.org
　　  https://sourceforge.net
  3、项目的官方站点
  4、自己制作

CentOS系统上RPM命令管理程序包：
  安装：
  rpm {-i|--install} [install-options] PACKAGE_FILE ...
　　-i  安装程序
　　-v  显示安装详细过程
　　-vv 显示更详细的调试信息
　　-h  以#显示程序包管理执行进度，每个#表示2%的进度

rpm -ivh PACKAGE_FILE ...
　　[install-options]
　　--test   测试安装，但不真正执行安装过程；dry run模式
　　--prefix　指定安装路径
　　--nodeps 忽略依赖关系
　　--replacefiles 安装程序要创建的文件已存在直接覆盖
　　--replacepkgs 某个包已安装直接重新安装
　　--nosignature 不检查来源合法性
　　--nodigest 不检查包完整性
　　--noscipts 不执行程序包脚本片断
　　--nopre 　 不执行安装前脚本
　　--nopost 　不执行安装后脚本
　　--nopreun  不执行卸载前脚本
　　--nopostun 不执行卸载后脚本
　　--force   强行安装

  升级：
  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"；如果没有安装旧版程序包则"安装"
　　freeshen 安装有旧版程序包则"升级"；如果没有安装旧版程序包则不执行升级操作

rpm -Uvh PACKAGE_FILE ...
  rpm -Fvh PACKAGE_FILE ...
　　[install-options]
　　--oldpackage 降级
　　--force     强行升级

注意：

　　1、不要对内核做升级操作；Linux支持多内核版本可以并存，直接安装新版本内核
　　2、如果原程序包的配置文件安装后被修改过，升级新版本后提供的配置文件并不会直接覆盖老版本的配置文件，新版本配置文件重命名(FileName.rpmnew)后保留

  查询：
  rpm {-q|--query} [select-options] [query-options] PACKAGE_Name
　　[select-options]选择查询的包
　　-q 仅查询后面接的软件名称是否有安装
　　-a 所有系统当中所有安装包
　　-f 查询指定的文件由哪个程序包安装生成
　　-p /PATH/TO/PACKAGE_FILE  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(文件或功能)由哪个包所提供
　　--whatrequires CAPABILITY 查询指定的CAPABILITY(文件或功能)被哪个包所依赖

　　[query-options]选择查询那些信息
　　--changelog 查询rpm包的修改日志(不是程序包的修改日志)
　　-c 查询程序的配置文件
　　-d 查询程序的文档(与man有关的文件)
　　-i 查询程序包的信息(information)
　　-l 查看指定的程序包安装后生成的所有文件
　　--scripts 查询程序包自带的脚本片断
　　-R 查询指定的程序包所依赖的CAPABILITY；
　　--provides 列出指定程序包所提供的CAPABILITY；

用法：
　　rpm -qi PACKAGE_Name  查询已安装程序包描述信息  
　　rpm -qc PACKAGE_Name  查询已安装程序包的配置文件
　　rpm -ql PACKAGE_Name  查询已安装程序包生成的所有文件
　　rpm -qd PACKAGE_Name  查询已安装程序包的文档
　　rpm -qf FILE_Name     查询指定的文件由哪个程序包安装生成
　　rpm -qpi PACKAGE_FILE  查询未安装的程序包描述信息
　　rpm -qpl PACKAGE_FILE  查询未安装的程序包在被安装后会生成的文件
　　rpm -qa  查询当前系统安装的所有RPM包
演示：
[root@centos7 ~]# rpm -q tree
tree-1.6.0-10.el7.x86_64

[root@centos7 ~]# rpm -ql tree
/usr/bin/tree
/usr/share/doc/tree-1.6.0
/usr/share/doc/tree-1.6.0/LICENSE
/usr/share/doc/tree-1.6.0/README
/usr/share/man/man1/tree.1.gz

[root@centos7 ~]# rpm -qf /etc/fstab
setup-2.8.71-6.el7.noarch

[root@centos7 ~]# rpm -qc bash
/etc/skel/.bash_logout
/etc/skel/.bash_profile
/etc/skel/.bashrc

[root@centos7 ~]# rpm -qi bash
Name : bash
Version : 4.2.46
Release : 19.el7
Architecture: x86_64
Install Date: 2016年11月06日 星期日 18时31分30秒
Group : System Environment/Shells
Size : 3663618
License : GPLv3+
Signature : RSA/SHA256, 2015年11月25日 星期三 22时14分53秒, Key ID 24c6a8a7f4a80eb5
Source RPM : bash-4.2.46-19.el7.src.rpm
Build Date : 2015年11月20日 星期五 13时04分53秒
Build Host : worker1.bsys.centos.org
Relocations : (not relocatable)
Packager : CentOS BuildSystem <http://bugs.centos.org>
Vendor : CentOS
URL : http://www.gnu.org/software/bash
Summary : The GNU Bourne Again shell
Description :
The GNU Bourne Again shell (Bash) is a shell or command language
interpreter that is compatible with the Bourne shell (sh). Bash
incorporates useful features from the Korn shell (ksh) and the C shell
(csh). Most sh scripts can be run by bash without modification.

[root@centos7 ~]# rpm -qc httpd
/etc/httpd/conf.d/autoindex.conf
/etc/httpd/conf.d/userdir.conf
/etc/httpd/conf.d/welcome.conf
/etc/httpd/conf.modules.d/00-base.conf
/etc/httpd/conf.modules.d/00-dav.conf
/etc/httpd/conf.modules.d/00-lua.conf
/etc/httpd/conf.modules.d/00-mpm.conf
/etc/httpd/conf.modules.d/00-proxy.conf
/etc/httpd/conf.modules.d/00-systemd.conf
/etc/httpd/conf.modules.d/01-cgi.conf
/etc/httpd/conf/httpd.conf
/etc/httpd/conf/magic
/etc/logrotate.d/httpd
/etc/sysconfig/htcacheclean
/etc/sysconfig/httpd

[root@centos7 ~]# rpm -qd httpd
/usr/share/doc/httpd-2.4.6/ABOUT_APACHE
/usr/share/doc/httpd-2.4.6/CHANGES
/usr/share/doc/httpd-2.4.6/LICENSE
/usr/share/doc/httpd-2.4.6/NOTICE
/usr/share/doc/httpd-2.4.6/README
/usr/share/doc/httpd-2.4.6/VERSIONING
/usr/share/doc/httpd-2.4.6/httpd-dav.conf
/usr/share/doc/httpd-2.4.6/httpd-default.conf
/usr/share/doc/httpd-2.4.6/httpd-info.conf
/usr/share/doc/httpd-2.4.6/httpd-languages.conf
/usr/share/doc/httpd-2.4.6/httpd-manual.conf
/usr/share/doc/httpd-2.4.6/httpd-mpm.conf
/usr/share/doc/httpd-2.4.6/httpd-multilang-errordoc.conf
/usr/share/doc/httpd-2.4.6/httpd-vhosts.conf
/usr/share/doc/httpd-2.4.6/proxy-html.conf
/usr/share/man/man8/apachectl.8.gz
/usr/share/man/man8/fcgistarter.8.gz
/usr/share/man/man8/htcacheclean.8.gz
/usr/share/man/man8/httpd.8.gz
/usr/share/man/man8/rotatelogs.8.gz
/usr/share/man/man8/suexec.8.gz

  卸载：
  rpm {-e|--erase} [--allmatches] [--nodeps] [--noscripts] [--notriggers] [--test] PACKAGE_NAME
  rpm -evh PACKAGE_NAME

　　选项：
　　--allmatches　卸载所有匹配名称的程序包各版本
　　--nodeps    忽略依赖关系
　　--test      测试卸载，dry run 模式
  注意：卸载和查询是包的名，因为包已经存在了；而安装和升级，包是不存在的，所以是包的文件路径

校验：检查程序包安装后生成的文件是否被修改过
  rpm {-V|--verify} [select-options] [verify-options] PACKAGE_Name
  rpm -V PACKAGE_Name
　　-Va 列出目前系统上面所有可能被修改的文件
　　-Vp 后面跟RPM包文件名，列出该软件内可能被修改过的文件
　　-Vf 列出某个文件是否被修改过
  检查出来的结果对应标志位解释(标志位存在就表示相关信息已经发生改变)
　　S file Size differs 文件大小是否改变
　　M Mode differs (includes permissions and file type) 文件的类型或文件权限属性是否被改变
　　5 digest (formerly MD5 sum) differs  MD5检验和是否不同
　　D Device major/minor number mismatch  主次设备号是否改变
　　L readLink(2) path mismatch 路径是否改变
　　U User ownership differs   属主是否改变
　　G Group ownership differs  属组是否改变
　　T mTime differs  　　最后的修改时间是否改变
　　P caPabilities differ 功能是否改变

  获取的RPM包来源合法性验证及完整性验证：
　　GNU计划的GPG(GNU Privacy Guard)，防止软件被修改
　　公钥文件一般放在/etc/pki/rpm-gpg/目录下面，不同发行版可能路径有所不同；发布版本的光盘中也用对应的公钥文件
　　完整性验证：SHA256(包提供方会提供相应的校验码)
　　来源合法性验证：RSA
　　  对称加密：加密、解密使用同一密钥；
　　  非对称加密：密钥是成对儿的，
　　　　public key：公钥，公开所有人
　　　　secret key：私钥, 不能公开
　　制作RPM包者完成后，通过SHA256算法得出校验码附加在RPM包中，在通过私钥加密整个RPM包，发布程序包时提供对应的公钥文件；获得RPM包和公钥后解密RPM包得到相应SHA256的校验码，并验证校验码是否一致；这样既验证了来源合法信和完整性

　　导入所需要公钥：系统发布都有一个密钥(公钥)
　　  rpm --import /PATH/FROM/GPG-PUBKEY-FILE
　　检查RPM安装包的完成性和来源合法性
　　  rpm -K PACKAGE_FILE
　　CentOS 7发行版光盘提供的密钥文件：RPM-GPG-KEY-CentOS-7
　　删除导入的公钥(导入公钥类似于安装了个RPM包，通过-e卸载就可以)
　　  rpm -q gpg-pubkey  查询当前系统导入的所有秘钥
　　  rpm -e --allmatches gpg-pubkey-16ca1a56-4a100959

  数据库重建：
　　RPM的查询就是去读取相关数据库信息
　　  /var/lib/rpm/  存储RPM管理工具相关状态信息数据库文件夹
　　rpm {--initdb|--rebuilddb}
　　  --initdb  初始化数据库(如果不存在数据库则新建，否则不执行任何操作)
　　  --rebuilddb 重建数据库(无论当前数据库是否存在，直接重新创建数据库)

　　获取帮助
　　  CentOS6 man rpm
　　  CentOS7 man rpmdb