RPM之(1)基础使用

RPM之(1)基础使用

Author: Once Day Date: 2025年5月26日

一位热衷于Linux学习和开发的菜鸟，试图谱写一场冒险之旅，也许终点只是一场白日梦…

漫漫长路，有人对你微笑过嘛…

全系列文章可参考专栏: Linux实践记录_Once-Day的博客-CSDN博客

参考文章:

Linux安装及管理工具（rpm和yum）_yam源-CSDN博客
linux下RPM工具的使用：RPM安装/查询/查看/卸载/升级软件包 - 人生的哲理 - 博客园
Linux软件管理-RPM工具 - 知乎
Linux rpm命令 | 菜鸟教程
rpm.org - Home

文章目录

RPM之(1)基础使用
- - - 1. 概述
    - - 1.1 背景
      - 1.2 RPM包命名格式
      - 1.3 常见RPM命令
    - 2. 实践
    - - 2.1 构建RPM包
      - 2.2 安装RPM包
      - 2.3 RPM优化(压缩速度)

1. 概述

1.1 背景

RPM(Red Hat Package Manager)的发展历程可以追溯到1997年。当时Linux发行版的软件包管理比较混乱，Red Hat公司为了解决这个问题，开发了RPM包管理系统。

最初RPM是专门为Red Hat Linux设计的，但由于其优秀的特性，很快被其他Linux发行版采用。SUSE、OpenSUSE、CentOS等知名发行版都将RPM作为默认的包管理系统。

RPM的主要创新在于:

引入了软件包依赖关系管理，解决了软件安装时的依赖问题。
支持数字签名验证，提高了软件分发的安全性。
实现了软件包数据库，方便系统管理和维护。
支持软件包升级和回滚，降低了系统维护风险。

RPM的核心特性：

数据库管理：维护着已安装软件的完整数据库，存储在/var/lib/rpm目录下，记录文件属性，依赖关系等信息。
依赖解析：自动处理软件包之间的依赖关系，防止删除被其他包依赖的包，支持版本号限定的依赖关系。
文件完整性验证：使用MD5等算法验证包完整性，支持GPG签名验证，防止软件包被篡改。
软件包制作：支持从源码构建RPM包，使用spec文件描述构建过程，可以创建源码包(SRPM)。

RPM的高级特性：

并行安装：支持同一软件的多个版本共存，通过不同的包名实现。
事务性操作：安装过程是原子的，失败时自动回滚。
脚本支持：pre/post install脚本，pre/post uninstall脚本，trigger脚本。
虚拟包：提供功能而不是实际文件，用于处理替代包。

经过多年发展，RPM已经成为Linux世界的重要标准之一。目前最新的RPM 4.x版本增加了很多现代特性，比如并行安装支持、更强的依赖分析等。作为一个成熟的包管理工具，RPM为Linux系统的软件管理带来了规范化和便利性，是Linux系统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(名称)：软件的名称，如nginx、httpd、mysql等，通常使用小写字母，可以包含数字和下划线，示例：nginx、postgresql、mariadb-server。

version(版本号)：原始软件的版本号，通常由主版本号.次版本号.修订号组成，遵循软件原始发布版本，示例：1.20.1、2.4.6、5.7.38。

release(发布号)：该版本的RPM包的修订号，通常包含发行版标识，格式：修订号.发行版标识，示例：9.el8(第9次构建，适用于RHEL 8)，1.fc35(第1次构建，适用于Fedora 35)，2.el7_9(第2次构建，适用于RHEL 7.9)。

architecture(架构)：表示软件包支持的硬件平台，常见架构类型：x86_64：64位x86架构，i386/i686：32位x86架构，aarch64：64位ARM架构，noarch：与架构无关的包，ppc64le：IBM POWER架构，s390x：IBM System z架构。

特殊情况说明：

epoch(纪元号)：当需要处理版本号冲突时使用，格式：epoch:name-version-release.architecture.rpm，示例：1:nginx-1.20.1-9.el8.x86_64.rpm。

debuginfo包：用于调试的符号表信息，命名格式：name-debuginfo-version-release.architecture.rpm，示例：nginx-debuginfo-1.20.1-9.el8.x86_64.rpm。

源码包(SRPM)：扩展名为.src.rpm，架构通常为src，示例：nginx-1.20.1-9.el8.src.rpm。

版本比较规则：首先比较epoch(如果存在)，然后比较version，最后比较release。

1.3 常见RPM命令

安装软件包：

rpm -ivh package.rpm

升级软件包：

rpm -Uvh package.rpm

卸载软件包：

rpm -e package

查询已安装的包：

rpm -qa | grep nginx

查看包信息：

rpm -qi nginx

查看包中的文件列表：

rpm -ql nginx

查询文件属于哪个包：

rpm -qf /etc/nginx/nginx.conf

一个完整的安装示例：

# 下载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# 安装包
rpm -ivh nginx-1.20.1-1.el8.ngx.x86_64.rpm# 确认安装
rpm -q nginx# 查看安装的文件
rpm -ql nginx# 启动服务
systemctl start nginx

2. 实践

2.1 构建RPM包

首先需要安装必要工具：

# 安装必要的RPM工具
sudo apt update
sudo apt install rpm
sudo apt install rpmbuild
sudo apt install rpmdevtools
sudo apt install alien# 安装构建工具
sudo apt install build-essential

创建RPM构建目录：

# 创建标准RPM目录结构
rpmdev-setuptree# 确认目录结构
ls -l ~/rpmbuild/

使用下面的脚本创建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:
#  构建RPM包
#
#### 开启shell调试
# set -x# 当前目录路径
export SOURCE_DIR=${SOURCE_DIR:-$(pwd)}# Shell 日志函数
# 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=$4# 输出日志echo -e "[$timestamp] [$script_name:$line_number] [$3] $4"
}# 封装四个日志级别函数接口
# BASH_SOURCE[1] 表示调用者的文件名
# BASH_LINENO 表示调用者的行号
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"
}# 第一个参数是软件信息
if [ -n "$1" ]; thenSOFTNAME=$1# valgrind-3.21.0# SOURCE_NAME=valgrind# SOURCE_VERSION=3.21.0# 取出版本号SOURCE_VERSION=${SOFTNAME##*-}# 取出软件包名称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]"# 第二个参数是构建产物目录
if [ -n "$2" ]; thenTARGET_DIR=$2# 使用绝对路径TARGET_DIR=$(realpath $TARGET_DIR)
elseERROR "No build target directory specified, please specify it as the first argument."exit 1
fi
INFO "TARGET_DIR: [$TARGET_DIR]"# 创建RPM包目录
RPM_DIR=${SOURCE_DIR}/rpmbuild
if [ ! -d "$RPM_DIR" ]; thenmkdir -p $RPM_DIR
fi
INFO "RPM_DIR: [$RPM_DIR]"# 创建RPM包目录结构
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]"# 编写RPM spec文件
SPEC_FILE=${RPM_SPECS_DIR}/${SOURCE_NAME}.spec
rm -f $SPEC_FILE
INFO "Delete Old SPEC_FILE: [$SPEC_FILE]"# 创建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]"

运行该脚本，并且查看输出结果(SPEC文件)：

在这里插入图片描述

SPEC文件用于打包 valgrind 程序的文件，其字段含义如下:

基本信息部分：软件包名称是 valgrind，版本号为 3.21.0，Release 版本号为 1，是一个系统工具类软件包，仅支持 x86_64 架构，License 和 URL 信息未指定。
功能描述：这个 RPM 包含预编译好的 valgrind 程序文件。
构建和安装：不需要编译构建步骤，安装时会将 /root/workspace/packages/build/release-x86_64-local/valgrind-3.21.0/ 目录下的所有文件复制到最终安装目录。
文件部分：包含根目录(/)及其下所有文件，所有文件的属主和属组都设置为 root。
更新日志：2025年5月26日由 Once Day 创建的初始版本，这是首次将预编译文件打包成 RPM。

这是一个相对简单的 spec 文件，主要用于将已编译好的 valgrind 程序打包成 RPM 格式以便于分发安装。

最后，执行实际打包操作：

rpmbuild -bb rpmbuild/SPECS/valgrind.spec

最终生成文件在~/rpmbuild/RPMS/目录下：

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 安装RPM包

使用下面的命令安装上述软件：

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

主要选项含义：

-i: install 的缩写，表示安装操作。
-v: verbose 的缩写，显示详细的安装过程信息。
-h: hash 的缩写，显示安装进度条。
--nodeps: 忽略包的依赖关系检查，强制安装即使缺少依赖包。
--notriggers: 忽略安装过程中的触发器脚本执行。
--force: 强制安装，即使覆盖现有文件。

这是一个比较"野蛮"的安装方式，忽略了依赖检查，可能导致程序无法正常运行，也跳过了触发器脚本，可能影响某些配置的自动化设置，并且强制覆盖现有文件，可能破坏系统中的其他程序。

这种安装方式通常用于特殊情况，需要覆盖安装或降级安装，所以对于日常开发调试来说，非常合适。

一般情况下推荐使用 rpm -ivh 。

2.3 RPM优化(压缩速度)

新版本的RPM与旧版本buildroot配合时，可能会出现Error: Empty %files file的报错问题，这是由于这部分文件不会被预先安装，但是RPM会提前检查，从而出现冲突，添加--define "__spec_install_pre /bin/true"选项，这样就可以兼容旧版本buildroot了。

通常情况下，RPM使用gzip进行压缩，只能单线程工作，在打包文件较大时，效率非常低，需要几十秒的时间。

RPM包的压缩涉及几个主要方面：

常用压缩格式：gzip (.gz)：传统格式，压缩比一般，速度快；bzip2 (.bz2)：较好压缩比，速度较慢；xz (.xz)：最佳压缩比，CPU占用较高；zstd (.zst)：新格式，在速度和压缩比间较好平衡。
压缩级别：gzip: 1-9级，默认6；bzip2: 1-9级，默认9；xz: 0-9级，默认6；zstd: 1-19级，默认3。

常用命令选项：

# 使用gzip压缩
--define "_binary_payload w9.gzdio"# 使用bzip2压缩
--define "_binary_payload w9.bzdio"# 使用xz压缩(带线程数)
--define "_binary_payload w6T8.xzdio"# 使用zstd压缩(带线程数)
--define "_binary_payload w3T8.zstdio"