2004 年 1 月 01 日
IBM 電子商務(wù)架構師 Chris Walden 將通過(guò)他在 developerWorks 上發(fā)表的九篇系列文章來(lái)指導您如何在 Linux 環(huán)境中運用您的 Windows 操作技巧。在這最后一部分中，我們將下載和編譯一個(gè)軟件包，討論自動(dòng)化包管理的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，同時(shí)了解 RPM 系統。
安裝 Linux 時(shí)首先注意到的事情之一，就是 Linux 發(fā)行版本中有如此多可用的包。大多數發(fā)行版本都附帶了 Linux 操作系統、安裝工具和管理工具。它們還包括 Internet 工具、開(kāi)發(fā)工具、辦公工具、游戲，以及一些您不曾聽(tīng)說(shuō)過(guò)的程序。Linux 發(fā)行版本附帶 數千個(gè)可用包的情況并不鮮見(jiàn)。如果您沒(méi)有選擇“完整安裝”，則只會(huì )安裝這些包的一個(gè)子集。
現在您可能想知道“如何刪除不想要的包？如何安裝遺漏了的包？是否能夠使用不是該發(fā)行版本附帶的軟件？”
在安裝 Linux 時(shí)，您或許會(huì )注意到關(guān)于正在安裝的 RPM 的許多信息。 RPM 代表 Redhat Package Manager（Redhat 包管理器），這是 Redhat 的貢獻，現在已成為管理 Redhat 和 UnitedLinux 以及其他許多發(fā)行版本上的軟件的標準。
RPM 本質(zhì)上就是一個(gè)包，包含可以立即在特定機器體系結構上安裝和運行的 Linux 軟件。例如，在“ 第 3 部分. Webmin 簡(jiǎn)介”中，我們通過(guò)一個(gè) RPM 安裝了 Webmin 包。最初加載到發(fā)行版本中的所有軟件都是通過(guò)一個(gè) RPM 來(lái)安裝的。
RPM 是文件包。它包括的 .spec 文件提供了關(guān)于包及其功能和依賴(lài)關(guān)系（即在該包能夠運行之前必須安裝其他哪些包）的信息。.spec 還包含包中的文件清單，指定這些文件必須加載到系統中的何處，以及它們的初始權限如何。RPM 還包含安裝前腳本，這是由包開(kāi)發(fā)人員編寫(xiě)的。RPM 其次還包含已編譯的二進(jìn)制文件。最后，RPM 包含了安裝后腳本。
| .spec | 安裝前腳本 | 二進(jìn)制文件 | 二進(jìn)制文件 | ... | 二進(jìn)制文件 | 安裝后腳本 |
在安裝 RPM 時(shí)，系統首先檢查該包的依賴(lài)關(guān)系是否得到滿(mǎn)足。如果不滿(mǎn)足， 安裝過(guò)程就會(huì )終止，除非您指定了迫使安裝無(wú)論如何都要繼續的選項。
如果一切順利，安裝前腳本就會(huì )運行。這個(gè)腳本可以做任何事情。它通常創(chuàng )建用戶(hù)和目錄。然而，它可以做許多類(lèi)型的動(dòng)態(tài)配置，甚至以自定義的方式編譯運行系統的源代碼。
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如果安裝前腳本成功完成，二進(jìn)制文件將依照清單被復制到系統上。在復制完所有的文件和設置了它們的權限之后，安裝后腳本就會(huì )運行。同樣，這個(gè)腳本幾乎能夠做任何事情。
一旦完成所有這些步驟，關(guān)于包的信息就被添加到 RPM 數據庫，安裝過(guò)程就完成了。使用這種簡(jiǎn)單的機制，您能夠執行通過(guò)更完善的商業(yè)安裝程序所能執行的所有功能。
RPM 的優(yōu)雅之處是 RPM 數據庫。這個(gè)數據庫通常位于 /var/lib/rpm 目錄，它包含關(guān)于系統上已安裝的每個(gè) RPM 的信息。這個(gè)數據庫知道包之間的依賴(lài)關(guān)系，當刪除某個(gè)包將導致其他包無(wú)法工作時(shí)，它將發(fā)出警告。這個(gè)數據庫知道最初隨某個(gè)包安裝的每個(gè)文件以及這些文件在系統上的最初狀態(tài)。它還知道每個(gè)包的文檔和配置文件的位置。這聽(tīng)起來(lái)好像是大量的信息，事實(shí)上確實(shí)如此。但它并不是過(guò)多而龐大的。在一個(gè)包含 1,066 個(gè)包、由 203,272 個(gè)文件組成的系統上，數據庫文件僅有 45 MB！在加載和卸載包時(shí)，RPM 使用這個(gè)數據庫來(lái)檢查依賴(lài)關(guān)系。用戶(hù)還可以在這個(gè)數據庫中查詢(xún)關(guān)于包的信息。
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配合 RPM 包使用的程序被相應地命名為 rpm 。 rpm 以多種不同的模式運行，不過(guò)最常見(jiàn)的任務(wù)是安裝、升級、查詢(xún)、驗證和刪除。
在第一次安裝某個(gè)包時(shí)，您要使用 -i 或安裝模式。只需將 rpm 指向某個(gè)二進(jìn)制包并執行它， rpm 就會(huì )把該包安裝到您的系統上。安裝過(guò)程一般只需幾秒鐘。我經(jīng)常會(huì )在安裝包時(shí)使用 -v （詳細）開(kāi)關(guān)來(lái)提供關(guān)于該過(guò)程的更多信息，以及使用 -h （哈希線(xiàn)）開(kāi)關(guān)來(lái)通過(guò)輸出在控制臺上的哈希（#）符號提供安裝進(jìn)度更新。下面是安裝某個(gè)包的例子：
$ rpm -ivh MyPackage-1.0.0.i386.rpm |
就是這個(gè)樣子！MyPackage 現在已經(jīng)安裝完成，可供使用了。
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要刪除已安裝的包，可使用 -e 開(kāi)關(guān)。 rpm 將使用數據庫來(lái)刪除該包的所有文件。如果有已安裝的其他包依賴(lài)正在刪除的包， rpm 將會(huì )異常退出。您必須使用 nodeps 開(kāi)關(guān)來(lái)執行強制刪除（ nodeps 還可以用于強制安裝）。在使用這個(gè)開(kāi)關(guān)來(lái)強制安裝或刪除時(shí)，務(wù)必 非常 小心。刪除其他包所依賴(lài)的包，可能會(huì )導致災難性的結果。下面這個(gè)命令刪除我們在上面安裝的包：
$ rpm -e MyPackage |
注意，包的刪除并不一定需要它的完整名稱(chēng)（包括版本號）。安裝時(shí)需要完整名稱(chēng)，因為我們是在引用一個(gè)文件名稱(chēng)。已安裝的包僅通過(guò)它們的名稱(chēng)來(lái)引用。包的名稱(chēng)是版本號之前的所有內容。
驗證開(kāi)關(guān)非常有用。它將包文件的當前狀態(tài)與它們在安裝時(shí)的原始狀態(tài)作比較。兩種狀態(tài)之間的區別將用一個(gè)代碼來(lái)顯示：
S | 文件大小不一致 |
M | 模式不一致（包括權限和文件類(lèi)型） |
5 | MD5 校驗和不一致 |
D | 設備主要/次要編號不匹配 |
L | readLink(2) 路徑不匹配 |
U | 用戶(hù)擁有關(guān)系不一致 |
G | 群組擁有關(guān)系不一致 |
T | mTime 不一致 |
如果您對某個(gè)包運行 rpm -V ，并且發(fā)現某個(gè)可執行文件的大小發(fā)生了變化，那可能就是安全漏洞的征兆。
一旦某個(gè)包已經(jīng)安裝，嘗試安裝具有相同名稱(chēng)的包將產(chǎn)生一條消息，指出該包已經(jīng)安裝。 如果想要將某個(gè)包升級到更新的版本，可使用 -U 開(kāi)關(guān)來(lái)升級。升級還具有另一個(gè)影響。當對多個(gè)包名稱(chēng)運行升級時(shí)，它將設法按依賴(lài)關(guān)系的順序放置包。換句話(huà)說(shuō)，必需的包將首先安裝。不管某個(gè)包是否已經(jīng)安裝，都可以對它使用升級開(kāi)關(guān)，許多人使用它而不是使用 -i 開(kāi)關(guān)來(lái)執行安裝和升級。下面是使用升級開(kāi)關(guān)來(lái)加載多個(gè) rpm 包的例子：
$ rpm -Uvh My*.rpm |
在上面的例子中，bMyPackageDep 是 aMyPackageNew 的前提條件，因此盡管文件名稱(chēng)以相反的順序排列， rpm 也會(huì )對它們正確排序。
可以從 rpm 數據庫中查詢(xún)多種有用的信息。對 rpm 數據庫擁有讀訪(fǎng)問(wèn)權限的任何用戶(hù)都能夠運行查詢(xún)。默認情況下，全部用戶(hù)都擁有讀訪(fǎng)問(wèn)權限。要運行一個(gè)查詢(xún)，可使用 -q 開(kāi)關(guān)帶上要查詢(xún)的包的名稱(chēng)。這樣將返回該包的版本。
$ rpm -q MyPackage |
包的名稱(chēng)必須精確匹配，不允許使用通配符。然而，如果記不住包的完整名稱(chēng)，您可以使用 grep 工具來(lái)幫助找到它?？梢允褂?-qa 開(kāi)關(guān)來(lái)查詢(xún)所有已安裝的包，并用 grep 來(lái)管道輸出您能記住的信息。例如：
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$ rpm -qa | grep IBM |
除了版本號外， rpm -q 還可以提供關(guān)于包的其他有用信息。下面就是這樣一些例子：
rpm -q changelog | 顯示包的開(kāi)發(fā)變更歷史記錄 |
rpm -qc | 顯示包的配置文件 |
rpm -qd | 顯示包的文檔文件 |
rpm -qi | 顯示包描述 |
rpm -ql | 顯示包的文件的列表 |
rpm -qR | 顯示包的依賴(lài)關(guān)系 |
還有另一個(gè)有趣的查詢(xún)命令，它針對文件而不是針對包運行。
rpm -q whatprovides <filename> |
上面這個(gè)命令將識別與給定的 filename（文件名）相關(guān)聯(lián)的包。filename 必須包括文件的絕對路徑，因為信息就是以這種方式存儲在 rpm 數據庫中的。
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從控制臺操作 rpm 很容易，但有時(shí)使用圖形用戶(hù)界面會(huì )更方便。在典型的 Linux 風(fēng)格中，有一些前端程序為 rpm 程序提供界面。每種發(fā)行版本都有一個(gè)前端，但是它們各不相同。請參考您的發(fā)行版本文擋，以了解關(guān)于所提供的包管理工具的信息。
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Webmin 也為處理 RPM 包提供了一個(gè)基于 Web 的簡(jiǎn)單前端。
軟件可以從這個(gè)界面容易地安裝、刪除和查詢(xún)。還可以直接從 URL 站點(diǎn)安裝軟件。如果安裝了諸如 apt 或 Redhat Network 之類(lèi)的 rpm 增強工具，Webmin 將識別它們并為它們提供一個(gè)界面。
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由于 Linux 是開(kāi)放源代碼的操作系統，它附帶了編譯軟件所需的所有開(kāi)發(fā)工具。雖然您使用的大多數包將以二進(jìn)制 RPM 的形式提供，但是您并不僅限于使用那些包。如果愿意，您可以為您的系統下載原始源代碼，并以自定義的方式進(jìn)行編譯。
應該對在生產(chǎn)系統上編譯源代碼保持謹慎，因為這樣可能導致問(wèn)題，或者不再支持系統上正在使用的商業(yè)軟件（比如 IBM DB2）。然而，熟悉從源代碼編譯軟件的過(guò)程將使您能夠對軟件應用補丁，以及使用從其他環(huán)境移植過(guò)來(lái)的包。一旦成功地編譯代碼，創(chuàng )建您自己的 RPM 也是可以做到的！
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為演示從源代碼編譯軟件有多簡(jiǎn)單，我們將編譯一個(gè)名為 Corewars 的模擬游戲（請參閱 參考資料）。下面是來(lái)自他們 Web 站點(diǎn)的關(guān)于 Corewars 的說(shuō)明：“Corewars 是一款模擬游戲，其中許多武士在虛擬的計算機中奔跑時(shí)竭力相互攻擊對方?？梢圆捎脙煞N類(lèi)似匯編程序的語(yǔ)言中的一種來(lái)編寫(xiě)武士程序，這兩種語(yǔ)言分別叫做 Corewars 和 Redcode。Corewars 是默認語(yǔ)言，更易于學(xué)習和理解。Redcode 提供更高級和更強大的指令，但是需要更多的時(shí)間來(lái)學(xué)習。”
編譯源代碼的第一步是從 Web 站點(diǎn)下載源代碼包：
在代碼下載完成之后，需要展開(kāi)這個(gè)包。
tar -xvzf corewars-0.9.13.tar.gz |
文件將展開(kāi)到當前目錄。標準的做法是將源代碼包含在一個(gè)與產(chǎn)品名稱(chēng)匹配的目錄中。在此例中，源代碼位于一個(gè)名為 corewars-0.9.13 的目錄。
首先進(jìn)入該目錄，找到源代碼和一些文檔、配置腳本和 README 文件。大多數源代碼包都帶有一個(gè)名為 INSTALL 和一個(gè)名為 README 的文件。您應該在編譯軟件之前首先閱讀這些材料。它們在問(wèn)題出現之前識別問(wèn)題，并為您建議正確的編譯和安裝步驟，這樣通?？梢宰屇僮咴S多彎路。我在編譯源代碼時(shí)遇到的大多數問(wèn)題都是因為我沒(méi)有遵循那些指導。
通常執行的下一步是運行 configure 腳本。 configure 是 Autoconf 包的一部分，包括在 Linux 發(fā)行版本的開(kāi)發(fā)工具中。這里引用一段 Autoconf 的包描述：“GNU 的 Autoconf 是一個(gè)用于配置源代碼和 Makefile 的工具。通過(guò)使用 Autoconf，程序員能夠創(chuàng )建可移植和可配置的包，因為建立包的人可以指定各種配置選項。”
configure 腳本在系統上運行一系列測試，以確定為您的發(fā)行版本和系統體系結構編譯包的最佳方式。然后它為您的系統創(chuàng )建一個(gè)定制的 Makefile。如果在您的系統上編譯時(shí)遇到問(wèn)題， configure 將會(huì )告訴您。 configure 通常允許您自定義將要在編譯中包括的特性，或允許您提供關(guān)于庫或者其他必需文件的位置參數，以便能夠成功地編譯包。下面我們將不帶參數執行 configure ：
./configure |
在系統上多執行幾次測試，最終就會(huì )編譯成功。下面使用如下命令來(lái)生成程序：
make |
如果編譯有錯誤，就需要確定問(wèn)題并修復它們。這可能是一件繁瑣的任務(wù)，也許需要關(guān)于環(huán)境和程序設計的大量一般知識。如果一切順利，我們一般會(huì )使用以下命令來(lái)安裝軟件：
make install |
文件將被復制到系統中的正確位置，文件權限會(huì )被更新，配置文件將被復制，文檔也會(huì )被添加到手冊頁(yè)。
現在通過(guò)執行該程序來(lái)測試我們的勞動(dòng)成果。它是一個(gè)圖形化的程序，因此要在啟動(dòng)它前運行 X 系統。上面執行的 make install 命令應該已將程序放到了可執行文件路徑中。
corewars |
作為對我們的獎賞，一個(gè)圖形化的屏幕應該會(huì )出現。
corewars 規則的主題超出了本文的討論范圍，不過(guò)您會(huì )在手冊頁(yè)（ man corewars ）中找到關(guān)于這款有趣的模擬游戲的文檔。
corewars 的編譯是一個(gè)典型的場(chǎng)景?？赡軙?huì )有其他許多種變化形式，包括在 configure 腳本上使用開(kāi)關(guān)來(lái)調整要編譯到程序中的特性，以及從 Makefile 使用不同的命令來(lái)調整編譯方式，等等。
由于這個(gè)程序不是使用 rpm 來(lái)安裝的，因此 rpm 數據庫中沒(méi)有相應的條目。如果某個(gè)程序在安裝后沒(méi)有按預期運行，大多數 Makefile 都包括了一個(gè)卸載參數來(lái)刪除軟件：
make uninstall |
務(wù)必牢記，使用原始源代碼不會(huì )在 RPM 數據庫中添加任何內容。以這種方式安裝的軟件是非托管的（unmanaged），因此應該小心進(jìn)行。
當 RPM 被創(chuàng )建時(shí)，還有一個(gè)稱(chēng)作源代碼 RPM 的產(chǎn)物。這是一個(gè)與源代碼組合在一起的 SPEC 文件，設計它的目的是為了在一個(gè)或多個(gè)體系結構上生成程序。這對源代碼和二進(jìn)制這兩個(gè)世界來(lái)說(shuō)是最佳的！對于源代碼 RPM，您可以在系統上定制編譯軟件，但是完成的產(chǎn)品將是一個(gè)可安裝的 RPM，而不是原始的二進(jìn)制。以預編譯 RPM 的形式可用的大多數包還以 SRPM 的形式可用。這也許是在 Linux 中軟件跨平臺轉移的簡(jiǎn)單途徑。當您在一個(gè)不同的平臺上成功地重新編譯時(shí)，可考慮與整個(gè)開(kāi)發(fā)社區共享完成的 RPM。
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如果您是 Linux 新手，安裝軟件的方法與您過(guò)去習慣使用的方法不同。然而，RPM 安裝方法是優(yōu)雅的，同時(shí)提供了您很快就會(huì )欣賞的新能力。
您應該熟悉從控制臺使用 rpm 的選項，不過(guò)對于日常使用，有一些前端界面選項使得 rpm 更易于管理。您的發(fā)行版本提供了這樣一個(gè)界面，也有其他類(lèi)似的界面可供使用，比如 Webmin 中的那一個(gè)界面。
您并不僅限于使用預編譯的 rpm，還可以利用 Linux 的開(kāi)放源代碼性質(zhì)，直接從源代碼編譯應用程序。對于成熟的項目，編譯通常是很容易的。記住，從源代碼安裝的代碼在 rpm 數據庫中沒(méi)有相應的條目。在使用源代碼時(shí)，可考慮使用源代碼 rpm，它組合了已編譯源代碼的強大能力和 rpm 的可管理性。
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| Chris Walden 是位于德克薩斯州奧斯汀的 IBM Developer Relations Technical Consulting（也稱(chēng)為 dragonslayers ）的一名電子商務(wù)架構師，該公司為 IBM 商業(yè)伙伴提供教育、實(shí)現和咨詢(xún)。他致力于 Linux 相關(guān)工作，一有機會(huì )就向身邊的人宣傳 Linux 的種種好處。除了完成他的架構師的職責之外，他還精通 Linux 基礎設施服務(wù)器的各個(gè)領(lǐng)域，包括混合平臺用戶(hù)環(huán)境下的文件、打印以及其他應用服務(wù)等。Chris 有 10 年的計算機行業(yè)經(jīng)驗，從現場(chǎng)支持到 Web 應用開(kāi)發(fā)和顧問(wèn)，各個(gè)領(lǐng)域他都曾涉足。您可以通過(guò) cmwalden@us.ibm.com 與 Chris 聯(lián)系。 | |
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