RPM之(1)基礎使用

RPM之(1)基礎使用

Author: Once Day Date: 2025年5月26日

一位熱衷于Linux學習和開發的菜鳥，試圖譜寫一場冒險之旅，也許終點只是一場白日夢…

漫漫長路，有人對你微笑過嘛…

全系列文章可參考專欄: Linux實踐記錄_Once-Day的博客-CSDN博客

參考文章:

Linux安裝及管理工具（rpm和yum）_yam源-CSDN博客
linux下RPM工具的使用：RPM安裝/查詢/查看/卸載/升級軟件包 - 人生的哲理 - 博客園
Linux軟件管理-RPM工具 - 知乎
Linux rpm命令 | 菜鳥教程
rpm.org - Home

文章目錄

RPM之(1)基礎使用
- - - 1. 概述
    - - 1.1 背景
      - 1.2 RPM包命名格式
      - 1.3 常見RPM命令
    - 2. 實踐
    - - 2.1 構建RPM包
      - 2.2 安裝RPM包
      - 2.3 RPM優化(壓縮速度)

1. 概述

1.1 背景

RPM(Red Hat Package Manager)的發展歷程可以追溯到1997年。當時Linux發行版的軟件包管理比較混亂，Red Hat公司為了解決這個問題，開發了RPM包管理系統。

最初RPM是專門為Red Hat Linux設計的，但由于其優秀的特性，很快被其他Linux發行版采用。SUSE、OpenSUSE、CentOS等知名發行版都將RPM作為默認的包管理系統。

RPM的主要創新在于:

引入了軟件包依賴關系管理，解決了軟件安裝時的依賴問題。
支持數字簽名驗證，提高了軟件分發的安全性。
實現了軟件包數據庫，方便系統管理和維護。
支持軟件包升級和回滾，降低了系統維護風險。

RPM的核心特性：

數據庫管理：維護著已安裝軟件的完整數據庫，存儲在/var/lib/rpm目錄下，記錄文件屬性，依賴關系等信息。
依賴解析：自動處理軟件包之間的依賴關系，防止刪除被其他包依賴的包，支持版本號限定的依賴關系。
文件完整性驗證：使用MD5等算法驗證包完整性，支持GPG簽名驗證，防止軟件包被篡改。
軟件包制作：支持從源碼構建RPM包，使用spec文件描述構建過程，可以創建源碼包(SRPM)。

RPM的高級特性：

并行安裝：支持同一軟件的多個版本共存，通過不同的包名實現。
事務性操作：安裝過程是原子的，失敗時自動回滾。
腳本支持：pre/post install腳本，pre/post uninstall腳本，trigger腳本。
虛擬包：提供功能而不是實際文件，用于處理替代包。

經過多年發展，RPM已經成為Linux世界的重要標準之一。目前最新的RPM 4.x版本增加了很多現代特性，比如并行安裝支持、更強的依賴分析等。作為一個成熟的包管理工具，RPM為Linux系統的軟件管理帶來了規范化和便利性，是Linux系統管理中不可或缺的工具。

1.2 RPM包命名格式

RPM包命名格式如下：

name-version-release.architecture.rpm

name(名稱)：軟件的名稱，如nginx、httpd、mysql等，通常使用小寫字母，可以包含數字和下劃線，示例：nginx、postgresql、mariadb-server。

version(版本號)：原始軟件的版本號，通常由主版本號.次版本號.修訂號組成，遵循軟件原始發布版本，示例：1.20.1、2.4.6、5.7.38。

release(發布號)：該版本的RPM包的修訂號，通常包含發行版標識，格式：修訂號.發行版標識，示例：9.el8(第9次構建，適用于RHEL 8)，1.fc35(第1次構建，適用于Fedora 35)，2.el7_9(第2次構建，適用于RHEL 7.9)。

architecture(架構)：表示軟件包支持的硬件平臺，常見架構類型：x86_64：64位x86架構，i386/i686：32位x86架構，aarch64：64位ARM架構，noarch：與架構無關的包，ppc64le：IBM POWER架構，s390x：IBM System z架構。

特殊情況說明：

epoch(紀元號)：當需要處理版本號沖突時使用，格式：epoch:name-version-release.architecture.rpm，示例：1:nginx-1.20.1-9.el8.x86_64.rpm。

debuginfo包：用于調試的符號表信息，命名格式：name-debuginfo-version-release.architecture.rpm，示例：nginx-debuginfo-1.20.1-9.el8.x86_64.rpm。

源碼包(SRPM)：擴展名為.src.rpm，架構通常為src，示例：nginx-1.20.1-9.el8.src.rpm。

版本比較規則：首先比較epoch(如果存在)，然后比較version，最后比較release。

1.3 常見RPM命令

安裝軟件包：

rpm -ivh package.rpm

升級軟件包：

rpm -Uvh package.rpm

卸載軟件包：

rpm -e package

查詢已安裝的包：

rpm -qa | grep nginx

查看包信息：

rpm -qi nginx

查看包中的文件列表：

rpm -ql nginx

查詢文件屬于哪個包：

rpm -qf /etc/nginx/nginx.conf

一個完整的安裝示例：

# 下載nginx RPM包
wget http://nginx.org/packages/rhel/8/x86_64/RPMS/nginx-1.20.1-1.el8.ngx.x86_64.rpm# 查看包信息
rpm -qip nginx-1.20.1-1.el8.ngx.x86_64.rpm# 安裝包
rpm -ivh nginx-1.20.1-1.el8.ngx.x86_64.rpm# 確認安裝
rpm -q nginx# 查看安裝的文件
rpm -ql nginx# 啟動服務
systemctl start nginx

2. 實踐

2.1 構建RPM包

首先需要安裝必要工具：

# 安裝必要的RPM工具
sudo apt update
sudo apt install rpm
sudo apt install rpmbuild
sudo apt install rpmdevtools
sudo apt install alien# 安裝構建工具
sudo apt install build-essential

創建RPM構建目錄：

# 創建標準RPM目錄結構
rpmdev-setuptree# 確認目錄結構
ls -l ~/rpmbuild/

使用下面的腳本創建SPEC文件：

#!/bin/bash
###
# SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
#
# Copyright (c) 2025 Once Day <once_day@qq.com>, All rights reserved.
## @FilePath: /devops/scripts/rpm_build.sh
# @Author: Once Day <once_day@qq.com>.
# @Date: 2025-05-22 15:00
# @info: Encoder=utf-8,Tabsize=4,Eol=\n.
#
# @Description:
#  構建RPM包
#
#### 開啟shell調試
# set -x# 當前目錄路徑
export SOURCE_DIR=${SOURCE_DIR:-$(pwd)}# Shell 日志函數
# log "file" "line" "INFO" "This is a info message"
log() {local timestamp=$(date +"%Y-%m-%d %H:%M:%S")local script_name=$(basename "$1")local line_number=$2local level=$3local message=$4# 輸出日志echo -e "[$timestamp] [$script_name:$line_number] [$3] $4"
}# 封裝四個日志級別函數接口
# BASH_SOURCE[1] 表示調用者的文件名
# BASH_LINENO 表示調用者的行號
INFO() {log ${BASH_SOURCE[1]} $BASH_LINENO "INFO" "$1"
}WARN() {log ${BASH_SOURCE[1]} $BASH_LINENO "WARN" "$1"
}ERROR() {log ${BASH_SOURCE[1]} $BASH_LINENO "ERROR" "$1"
}DEBUG() {log ${BASH_SOURCE[1]} $BASH_LINENO "DEBUG" "$1"
}# 第一個參數是軟件信息
if [ -n "$1" ]; thenSOFTNAME=$1# valgrind-3.21.0# SOURCE_NAME=valgrind# SOURCE_VERSION=3.21.0# 取出版本號SOURCE_VERSION=${SOFTNAME##*-}# 取出軟件包名稱SOURCE_NAME=${SOFTNAME%-*}
elseERROR "No sortware name specified, please specify it as the first argument."exit 1
fi
INFO "SOURCE_DIR: [$SOURCE_DIR]"
INFO "SOURCE_NAME: [$SOURCE_NAME]"
INFO "SOURCE_VERSION: [$SOURCE_VERSION]"# 第二個參數是構建產物目錄
if [ -n "$2" ]; thenTARGET_DIR=$2# 使用絕對路徑TARGET_DIR=$(realpath $TARGET_DIR)
elseERROR "No build target directory specified, please specify it as the first argument."exit 1
fi
INFO "TARGET_DIR: [$TARGET_DIR]"# 創建RPM包目錄
RPM_DIR=${SOURCE_DIR}/rpmbuild
if [ ! -d "$RPM_DIR" ]; thenmkdir -p $RPM_DIR
fi
INFO "RPM_DIR: [$RPM_DIR]"# 創建RPM包目錄結構
RPM_BUILD_DIR=${RPM_DIR}/BUILD
if [ ! -d "$RPM_BUILD_DIR" ]; thenmkdir -p $RPM_BUILD_DIR
fi
INFO "RPM_BUILD_DIR: [$RPM_BUILD_DIR]"RPM_RPMS_DIR=${RPM_DIR}/RPMS
if [ ! -d "$RPM_RPMS_DIR" ]; thenmkdir -p $RPM_RPMS_DIR
fi
INFO "RPM_RPMS_DIR: [$RPM_RPMS_DIR]"RPM_SRCS_DIR=${RPM_DIR}/SOURCES
if [ ! -d "$RPM_SRCS_DIR" ]; thenmkdir -p $RPM_SRCS_DIR
fi
INFO "RPM_SRCS_DIR: [$RPM_SRCS_DIR]"RPM_SPECS_DIR=${RPM_DIR}/SPECS
if [ ! -d "$RPM_SPECS_DIR" ]; thenmkdir -p $RPM_SPECS_DIR
fi
INFO "RPM_SPECS_DIR: [$RPM_SPECS_DIR]"RPM_SRCS_DIR=${RPM_DIR}/SOURCES
if [ ! -d "$RPM_SRCS_DIR" ]; thenmkdir -p $RPM_SRCS_DIR
fi
INFO "RPM_SRCS_DIR: [$RPM_SRCS_DIR]"# 編寫RPM spec文件
SPEC_FILE=${RPM_SPECS_DIR}/${SOURCE_NAME}.spec
rm -f $SPEC_FILE
INFO "Delete Old SPEC_FILE: [$SPEC_FILE]"# 創建RPM spec文件
if [ ! -f "$SPEC_FILE" ]; thencat <<EOF > $SPEC_FILE
Name: $SOURCE_NAME
Version: $SOURCE_VERSION
Release: 1%{?dist}
Summary: $SOURCE_NAME RPM package
Group: Applications/System
BuildArch: x86_64License: (Unknown)
URL: (Unknown)%description
This package contains a pre-built binary of the $SOURCE_NAME program.%build
# No build needed%install
# Copy all extracted files into buildroot
cp -av $TARGET_DIR/* %{buildroot}/%files
%defattr(-,root,root,-)
%dir /
/*%changelog
* $(date +"%a %b %d %Y") Once Day <once_day@qq.com> - $SOURCE_VERSION-1
- Initial RPM package from pre-built filesEOF
fiINFO "SPEC_FILE: [$SPEC_FILE]"

運行該腳本，并且查看輸出結果(SPEC文件)：

在這里插入圖片描述

SPEC文件用于打包 valgrind 程序的文件，其字段含義如下:

基本信息部分：軟件包名稱是 valgrind，版本號為 3.21.0，Release 版本號為 1，是一個系統工具類軟件包，僅支持 x86_64 架構，License 和 URL 信息未指定。
功能描述：這個 RPM 包含預編譯好的 valgrind 程序文件。
構建和安裝：不需要編譯構建步驟，安裝時會將 /root/workspace/packages/build/release-x86_64-local/valgrind-3.21.0/ 目錄下的所有文件復制到最終安裝目錄。
文件部分：包含根目錄(/)及其下所有文件，所有文件的屬主和屬組都設置為 root。
更新日志：2025年5月26日由 Once Day 創建的初始版本，這是首次將預編譯文件打包成 RPM。

這是一個相對簡單的 spec 文件，主要用于將已編譯好的 valgrind 程序打包成 RPM 格式以便于分發安裝。

最后，執行實際打包操作：

rpmbuild -bb rpmbuild/SPECS/valgrind.spec

最終生成文件在~/rpmbuild/RPMS/目錄下：

root@de92817fb2e7:~/workspace/packages# ll /root/rpmbuild/RPMS/x86_64/
total 18876
drwxr-xr-x 2 root root     4096 May 22 10:45 ./
drwxr-xr-x 3 root root     4096 May 22 10:45 ../
-rw-r--r-- 1 root root 19317648 May 26 23:31 valgrind-3.21.0-1.x86_64.rpm

2.2 安裝RPM包

使用下面的命令安裝上述軟件：

rpm --nodeps --notriggers -ivh --force valgrind-3.21.0-1.x86_64.rpm

主要選項含義：

-i: install 的縮寫，表示安裝操作。
-v: verbose 的縮寫，顯示詳細的安裝過程信息。
-h: hash 的縮寫，顯示安裝進度條。
--nodeps: 忽略包的依賴關系檢查，強制安裝即使缺少依賴包。
--notriggers: 忽略安裝過程中的觸發器腳本執行。
--force: 強制安裝，即使覆蓋現有文件。

這是一個比較"野蠻"的安裝方式，忽略了依賴檢查，可能導致程序無法正常運行，也跳過了觸發器腳本，可能影響某些配置的自動化設置，并且強制覆蓋現有文件，可能破壞系統中的其他程序。

這種安裝方式通常用于特殊情況，需要覆蓋安裝或降級安裝，所以對于日常開發調試來說，非常合適。

一般情況下推薦使用 rpm -ivh 。

2.3 RPM優化(壓縮速度)

新版本的RPM與舊版本buildroot配合時，可能會出現Error: Empty %files file的報錯問題，這是由于這部分文件不會被預先安裝，但是RPM會提前檢查，從而出現沖突，添加--define "__spec_install_pre /bin/true"選項，這樣就可以兼容舊版本buildroot了。

通常情況下，RPM使用gzip進行壓縮，只能單線程工作，在打包文件較大時，效率非常低，需要幾十秒的時間。

RPM包的壓縮涉及幾個主要方面：

常用壓縮格式：gzip (.gz)：傳統格式，壓縮比一般，速度快；bzip2 (.bz2)：較好壓縮比，速度較慢；xz (.xz)：最佳壓縮比，CPU占用較高；zstd (.zst)：新格式，在速度和壓縮比間較好平衡。
壓縮級別：gzip: 1-9級，默認6；bzip2: 1-9級，默認9；xz: 0-9級，默認6；zstd: 1-19級，默認3。

常用命令選項：

# 使用gzip壓縮
--define "_binary_payload w9.gzdio"# 使用bzip2壓縮
--define "_binary_payload w9.bzdio"# 使用xz壓縮(帶線程數)
--define "_binary_payload w6T8.xzdio"# 使用zstd壓縮(帶線程數)
--define "_binary_payload w3T8.zstdio"