軟件安裝與升級——rpm

軟件安裝與升級——rpm

Linux的自由軟件非常多，爲了方便軟件的管理，目前有兩大主流軟件管理工具：dpkg和RPM。本文主要介紹RPM的相關信息。

RPM與SRPM

RPM是RedHat Package Manager的簡稱，是一種軟件管理機制，起初是有RedHad公司發展出來的。RPM是以一種數據庫記錄的方式來將我們所需的軟件安裝到Linux系統中。RPM軟件包製作時，會將安裝軟件源碼進行編譯，並將安裝該軟件時所需的關聯軟件記錄到軟件包的數據庫中，。當開始安裝軟件時，RPM會通過軟件包裏的數據庫數據檢查安裝環境中是否已安裝關聯軟件，若關聯軟件已安裝則開始安裝該軟件，若關聯軟件未安裝則不予安裝。安裝時，RPM會將軟件信息寫入相關的數據庫，以便未來的查詢、驗證和刪除。通過RMP的這些機制，我們可以發現其有以下優點：

• RPM內含已經編譯過的程序與配置文件等數據，可以讓用戶免除重新編譯的困擾
• RPM在被安裝前，會先檢查系統的硬盤容量、操作系統版本等，避免文件被錯誤安裝
• RPM文件本身提供軟件版本信息、關聯軟件名稱、軟件用途說明、軟件所含文件等信息，便於瞭解軟件
• RPM使用數據庫記錄文件的相關參數，便於軟件升級、移除、查詢、驗證

但由於RPM的這個機制，其在軟件管理時也有以下問題：

• 軟件安裝時的環境必須與製作軟件包時的環境一致
• 安裝之前需要安裝軟件的關聯軟件
• 刪除軟件時，與該軟件關聯的底層軟件不可先刪除，否則可能造成整個系統的問題

爲了解決以上問題，SRPM出現了。SRPM是Source RPM的意思，RPM軟件包裏含有軟件的原始碼，SPRM軟件包提供的軟件內容並沒有經過編譯，提供的是原始碼。通常SRPM的擴展名是以*.src.rpm的格式命名。雖然SRPM和Tarball一樣只提供原始碼，但是SRPM裏面還含有軟件所需的關聯軟件說明以及所有RPM文件所提供的數據。SRPM和RPM不同的是軟件包提供了參數配置文件configure、makefile。當我們使用SRPM軟件包安裝軟件時，我們要執行以下步驟：

• 先將軟件以RPM管理的方式編譯，將SRPM編譯成RPM文件
• 然後將編譯完成的RPM文件安裝到Linux系統中

下面是RPM和SRPM的簡單比較。

軟件包	文件格式	直接安裝	程序類型	可否修改參數並編譯
RPM	xxx.rpm	是	已編譯	不可
SRPM	xxx.src.rpm	否	原始碼，未編譯	可

軟件包名稱的命名格式

一般情況下，一個RPM軟件包的名稱包含了軟件名稱、版本信息、編譯次數、硬件操作平臺這些信息。以軟件包rp-pppoe-3.11-7.el7.x86_64.rpm爲例。

• 軟件名稱：每個軟件的名稱，以上軟件包的軟件名稱爲rp-pppoe
• 版本信息：軟件的版本，版本有主版本和次版本。以上軟件包的主版本爲3，次版本爲11。次版本就是在主版本的架構下改動部分原始碼的內容
• 編譯次數：由於一些bug或安全上的考慮，軟件的代碼會更新並編譯
• 硬件操作平臺：主要是指操作平臺的CPU,由於RPM可以適用在不同的操作平臺上，但不同的平臺CPU設定的參數還是有所差異性。開發者可以根據不同的CPU設定不同的參數，從而充分利用CPU，讓軟件性能更好。以下是軟件包中常見的一些名稱。

平臺名稱	適合平臺說明
i386	幾乎適用於所有的 x86 平臺，不論是舊的 pentum 還是新的 Intel Core 2 與 K8 系列的 CPU 等等，都可以正常工作。i 是 Intel 兼容的 CPU 的意思，386是CPU的等級
i586	針對586等級的計算機進行優化編譯，586等級的CPU有：pentum 第一代 MMX CPU、AMD 的 K5/K6 系列等
i686	在 pentum II 以後的 Intel 系列 CPU，及 K7 以後等級的CPU。目前市場上幾乎僅剩 P-II以後的CPU
x86_64	針對64位的CPU進行優化編譯設定，包括 Intel 的 Core 2 以上等級 CPU，以及 AMD 的 Athlon64 以後等級的 CPU
noarth	沒有硬件等級限制，一般這種類型的 RPM 文件中沒有 binary program 存在，較常用於 shell script 方面的軟件

RPM的使用

RPM安裝軟件時，軟件文件存放位置如下表。

目錄名稱	存放文件
/etc	配置文件
/usr/bin	可執行文件
/usr/lib	程序使用的動態函數庫
/usr/share/doc	基本的軟件使用手冊與說明文件
/usr/share/man	man page 文件

RPM安裝

以下是RPM安裝軟件時的基本語法。

# RPM安裝
rpm -ivh package_name [options]

選項與參數：

• -i：install 的意思
• -v：查看詳細的安裝過程
• -h：安裝時顯示安裝進度
• options：安裝時的一些選項，以下是RPM安裝時常用的一些選項

選項	用途
–nodeps	強制安裝，當軟件因關聯軟件未安裝而無法安裝時， 使用該選項可以安裝軟件，但安裝的軟件可能會因爲缺少關聯軟件而無法正常使用
–replacefiles	覆蓋文件，當軟件安裝過程中出現 某個文件已被安裝在系統上或版本不和(confilcting files)的信息時，可以使用該選項來直接覆蓋文件，但覆蓋之前需要考慮清楚，因爲覆蓋後無法復原
–replacepkgs	重新安裝已經安裝過的軟件，當系統提示某軟件已安裝的信息，無法繼續安裝時，可以使用該選項來重新安裝相應的軟件
–force	--replacefiles與--replacepkgs的綜合
–test	想要測試某軟件是否可以被安裝到使用者的Linux環境中，可通過該選項來進行測試，找出軟件關聯問題，如：rpm -ivh pkgname.i386.rpm --test
–justdb	由於RPM數據庫破損或其他緣故產生錯誤時，可使用這個選項來更新軟件在數據庫內的相關信息
–nosignature	想要忽略數字簽名的檢查時，可以使用該選項
–prefix new_path	要將軟件安裝到非正規目錄時，可以使用該選項。如某軟件要安裝到/usr/local中，而不是正規的/usr/bin、/etc等目錄中，就可以通過--prefix /usr/local來處理
–noscripts	不想讓某軟件在安裝時自動執行一些系統指令時，可以使用該選項。RPM除了可以將文件放置到指定位置外，還可以自動執行一些前置作業的指令，如數據庫的初始化

RPM升級與更新

RPM可以通過-Uvh或-Fvh來進行升級，而選項（options）的使用則和安裝時一樣。

# RPM升級
rpm -Uvh package_name [options]
或
rpm -Fvh package_name [options]

-Uvh與-Fvh是有一定的區別的。

指令	用途
-Uvh	後面接的軟件沒有安裝過，系統會予以直接安裝；後面接的軟件有安裝的舊版，系統自動更新至新版
-Fvh	後面接的軟件並未安裝，系統不會安裝該軟件；後面接的軟件有安裝，軟件會被升級

RPM查詢

RPM查詢的時候，實際查詢的是/var/lib/rpm這個目錄下的數據庫文件。此外，RPM可以查詢未安裝的軟件信息。

rpm -qa				# 查詢所有已安裝軟件
rpm -q[licdR] 已安裝軟件名稱	# 查詢某一已安裝軟件
rpm -qf 存在於系統上面的某個文件名	# 查詢已安裝軟件的配置文件
rpm -qp[licdR] 未安裝的某個文件名	# 查閱RPM文件

下面是選項與參數介紹。
查詢已安裝軟件的信息：

• -q：僅查詢後面接的軟件名稱是否有安裝
• -qa：列出所有已安裝在本機Linux系統上的所有軟件名稱
• -qi(information)：列出該軟件的詳細信息，包含開發商、版權與說明等
• -ql(list)：列出該軟件所有的文件與目錄所在完整文件名
• -qc(configure)：列出該軟件的所有配置文件，即找出在/etc下的相關文件
• -qd(document)：列出該軟件的所有說明文件，找出與man有關的文件
• -qR(Required)：找出與該軟件有關的關聯軟件所含的文件
• -qf(filename)：由後面接的文件名，找出該文件屬於哪一個已安裝的軟件
• -q --scripts：列出是否含有安裝後需要執行的腳本文件

查詢某個 RPM 文件內含有的信息：

• qp[icdlR]：-qp後面接的所有參數與上面的含義一致，但是用於找出某個RPM文件內的信息，而不是已安裝的軟件信息

RPM驗證與數字簽名

驗證

驗證的機制就是使用/var/lib/rpm底下的數據庫內容來比對目前Linux系統環境下的所有軟件。這可以給系統管理員提供一個有效的管理機制。當數據不小心遺失，或誤刪了某個軟件文件，或忘記修改了哪一個軟件文件內容時，就可以用這個方法來驗證比對原本的文件系統，從而找出那個文件。驗證語法如下：

rpm -Va
rpm -V 已安裝的軟件名稱
rpm -Vp 某個RPM 文件的名稱
rpm -Vf 在系統上面的的某個文件

選項與參數

• -V：後面接軟件名稱，若該軟件所含的文件被更改過，纔會被列出來
• -Va：列出目前系統上面所有可能被改動過的文件
• -Vp：後面接的是文件名，列出該軟件內可能被改動過的文件
• -Vf：判斷某個文件是否被改動過，有被改動過則被列出來

驗證文件/etc/passwd如下：

[root@instance-d619ad0f ~]# rpm -Vf /etc/passwd
S.5....T.  c /etc/hosts.deny
S.5....T.  c /etc/profile
.M.......  g /var/log/lastlog

可以看到文件名稱前面有兩段字符，第一段字符有S、M、5、T，這個是對文件的一個描述，從左到右的順序如下：

• S（file Size differs）：文件大小是否被改變
• M（Mode differs）：文件類型或文件屬性(rwx)是否被改變
• 5（MD5 sum differs）：MD5加密內容已經不同
• D（Device major/minor number mis-match）：裝置的主/次代碼已經改變
• L（readLink(2) path mis-match）：Link路徑已經改變
• U（User ownership differs）：文件的所屬人已被改變
• G（Group ownership differs）：文件的所屬羣組已被改變
• T（mTime differs）：文件的建立時間已被改變
• P（caPabilities differs）：功能已被改變

第二段有c、g這些字符，代表的是文件類型。文件類型有以下這些：

• c（config file）：配置文件
• d（documentation）：文件數據文件
• g（ghost file）：鬼文件，通常是該文件不被某個軟件所包含，較少發生
• l（license file）：許可證文件
• r（read me）：字數文件

數字簽名

RPM驗證是一個非常實用的工具，但它只能驗證軟件內的信息與/var/lib/rpm裏的數據庫信息，如果軟件文件所提供的數據本身就有問題，使用驗證是無法確定軟件的正確性的。在使用Tarball安裝軟件時，我們可以使用md5指紋碼來檢查，但是md5指紋碼也有可能會被竄改的。此時，我們可以通過數字簽名來檢驗軟件的來源。
軟件開發商原廠推出的軟件會有一個廠商自己的簽名系統，這個簽名會被數字化。廠商可以用數字簽名系統產生一個專屬於該軟件的簽名，並將該簽名的公鑰（public key）釋出。當要安裝一個RPM文件時，會有以下的步驟：

1. 首先必須要先安裝原廠釋出的公鑰文件
2. 實際安裝原廠的RPM軟件時，rpm指令會讀取RPM文件的簽名信息，與本機系統內的簽名信息比對
3. 若簽名相同則予以安裝，若找不到相關的簽名信息，則給予警告並停止安裝

CentOS使用的數字簽名系統是GNU計劃的GnuPG(GNU Privacy Guard, GPG)。在CentOS中，原廠釋出的GPG數字簽名公鑰文件位於/etc/pki/rpm-gpg/RPM-GPG-KEY-CentOS-7，則安裝如下：

[root@instance-d619ad0f ~]# rpm --import /etc/pki/rpm-gpg/RPM-GPG-KEY-CentOS-7

安裝完之後，就可以通過數字簽名來查詢驗證軟件了。

# 列出軟件的密鑰名稱
[root@instance-d619vf0h ~]# rpm -qa | grep pubkey
gpg-pubkey-b6792c39-53c4fbdd
gpg-pubkey-8fae34bd-538f1e51
gpg-pubkey-f4a80eb5-53a7ff4b
gpg-pubkey-352c64e5-52ae6884
# 查詢軟件相關信息
[root@instance-d619vf0h ~]# rpm -qi gpg-pubkey-b6792c39-53c4fbdd
Name        : gpg-pubkey
Version     : b6792c39
Release     : 53c4fbdd
Architecture: (none)
Install Date: Mon 04 Jun 2018 07:39:40 PM CST
Group       : Public Keys
Size        : 0
License     : pubkey
Signature   : (none)
Source RPM  : (none)
Build Date  : Tue 15 Jul 2014 06:01:01 PM CST
Build Host  : localhost
Relocations : (not relocatable)
Packager    : CentOS-7 Debug (CentOS-7 Debuginfo RPMS) <[email protected]>
Summary     : gpg(CentOS-7 Debug (CentOS-7 Debuginfo RPMS) <[email protected]>)
Description :
-----BEGIN PGP PUBLIC KEY BLOCK-----
省略...
-----END PGP PUBLIC KEY BLOCK-----

RPM 軟件卸載與重建數據庫

軟件卸載的過程一定要由最上層到最下層的順序移除，否則會因爲軟件關聯問題導致某些軟件無法移除。

# 語法
rpm -e 軟件名稱

RPM操作時肯能會導致RPM數據庫/var/lib/rpm內的文件破損，此時可以用--rebuilddb這個選項來重建數據庫。

# 語法
rpm --rebuilddb