Linux 平台上的软件包管理

级别：初级

江一帆 (jiangyif@cn.ibm.com ), 软件工程师 , IBM
范玉珍 , 高级软件工程师, IBM
孙悦 , 软件工程师, IBM

2009 年 10 月 22 日

安装，升级和卸载应用软件是影响用户对操作系统评价的决定性因素之一。对于日渐流行的 GNU/Linux 操作系统，拥有简洁强大的软件包管理机制功不可没。本文从基本的 rpm/dpkg 命令行出发，以 RHEL 和 UBUNTU 为例，介绍典型 Linux 系统中应用软件的管理和使用。

RPM/DPKG 两大阵营简介

在 GNU/Linux( 以下简称 Linux) 操作系统中，RPM 和 DPKG 为最常见的两类软件包管理工具，他们分别应用于基于 RPM 软件包的 Linux 发行版本和 DEB 软件包的 Linux 发行版本。软件包管理工具的作用是提供在操作系统中安装，升级，卸载需要的软件的方法，并提供对系统中所有软件状态信息的查询。

RPM 全称为 Redhat Package Manager，最早由 Red Hat 公司制定实施，随后被 GNU 开源操作系统接受并成为很多 Linux 系统 (RHEL) 的既定软件标准。与 RPM 进行竞争的是基于 Debian 操作系统 (UBUNTU) 的 DEB 软件包管理工具－ DPKG，全称为 Debian Package，功能方面与 RPM 相似。二者之具体比较不在本文范围之内。

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RPM 包的安装 / 升级 / 查询 / 卸载

一个 RPM 包包含了已压缩的软件文件集以及该软件的内容信息（在头文件中保存），通常表现为以 .rpm 扩展名结尾的文件，例如 package.rpm 。对其操作，需要使用 rpm 命令。下面介绍 rpm 工具的参数和使用方法，并以 IBM Lotus Notes 在 RHEL 5.2 安装为例做具体说明。

RPM 命令常用参数

RPM 的常规使用方法为 rpm -? package.rpm，其中 -? 为操作参数 ( 更多信息，请查阅帮助 $man rpm)：

-q 在系统中查询软件或查询指定 rpm 包的内容信息
-i 在系统中安装软件
-U 在系统中升级软件
-e 在系统中卸载软件
-h 用 #(hash) 符显示 rpm 安装过程
-v 详述安装过程
-p 表明对 RPM 包进行查询，通常和其它参数同时使用，如：
-qlp 查询某个 RPM 包中的所有文件列表
-qip 查询某个 RPM 包的内容信息

RPM 命令参数使用方法

以上参数有些需要组合使用，比如说 rpm -h package.rpm 是没有意义的，但 rpm -ih package.rpm 即表示安装 package 并用 # 符显示安装进度。

安装 RPM 包

# rpm -ivh package.rpm

升级 RPM 包命令

# rpm -Uvh package.rpm

卸载 RPM 包命令

# rpm -ev package

查询 RPM 包中包含的文件列表命令

# rpm -qlp package

查询 RPM 包中包含的文件列表命令

# rpm -qlp package

查询 RPM 包中包含的内容信息命令

# rpm -qip package

查询系统中所有已安装 RPM 包

# rpm -qa

RPM 包管理示例

以下步骤描述了一个普通用户安装 IBM Lotus Notes V85 ( 以下简称 Notes) 的典型操作过程。 Notes 的 RPM 包名为 ibm_lotus_notes-8.5.i586.rpm 。

首先查询是否该软件是否已经在系统中存在
# rpm -qa | grep ibm_lotus_notes
如果返回信息为空那么说明该软件还未被安装。

查询 Notes 软件包内容：

# rpm -qip ibm_lotus_notes-8.5.i586.rpm 

Name        : ibm_lotus_notes           Relocations: /opt/ibm/lotus/notes
Version     : 8.5                               Vendor: IBM
Release     : 20081211.1925             Build Date: Sat 13 Dec 2008 09:38:55 AM CST
Install Date: (not installed)               Build Host: dithers.notesdev.ibm.com
Group       : Applications/Office
Source RPM: ibm_lotus_notes-8.5-20081211.1925.src.rpm
Size        : 603779427                        License: Commercial
Signature   : DSA/SHA1, Sat 13 Dec 2008 09:43:02 AM CST, Key ID 314c8c6534f9ae75
Summary     : IBM Lotus Notes
Description :
IBM Lotus Notes software provides a robust ...

安装 Notes:

# rpm -ivh ibm_lotus_notes-8.5.i586.rpm

返回信息 :

Preparing...                ########################################### [100%]
1:ibm_lotus_notes        ########################################### [100%]

升级 Notes：
若今后需要基于该版本升级至更高版本的 Notes( 缝 .0 - ibm_lotus_notes-9.0.i586.rpm)，则使用 -U 参数：
# rpm -Uvh ibm_lotus_notes-8.5.i586.rpm
在该步骤中如果使用 -i 则系统通常会报文件冲突错误，无法正常安装。
卸载 Notes
注意卸载软件使用软件名称，而不是包文件名：
# rpm -ev ibm_lotus_notes

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DEB 包的安装 / 升级 / 查询 / 卸载

一个 DEB 包包含了已压缩的软件文件集以及该软件的内容信息（在头文件中保存），通常表现为以 .deb 扩展名结尾的文件，例如 package.deb 。对其操作，需要使用 dpkg 命令。下面介绍 dpkg 工具的参数和使用方法，并以 IBM Lotus Notes 在 UBUNTU 904 安装为例做具体说明。

DPKG 命令常用参数

DPKG 的常规使用方法为 dpkg -? Package(.rpm), 其中 -? 为安装参数 ( 更多信息，请查阅帮助 $man rpm)：

-l 在系统中查询软件内容信息
--info 在系统中查询软件或查询指定 rpm 包的内容信息
-i 在系统中安装 / 升级软件
-r 在系统中卸载软件 , 不删除配置文件
-P 在系统中卸载软件以及其配置文件

DPKG 命令参数使用方法

安装 DEB 包命令

$ sudo dpkg -i package.deb

升级 DEB 包命令

$ sudo dpkg -i package.deb ( 和安装命令相同）

卸载 DEB 包命令

$ sudo dpkg -r package.deb # 不卸载配置文件
或
$ sudo dpkg -P package.deb # 卸载配置文件

查询 DEB 包中包含的文件列表命令

$ sudo dpkg-deb -c package.deb

查询 DEB 包中包含的内容信息命令

$ dpkg --info package.deb

查询系统中所有已安装 DEB 包

$ dpkg -l package

DEB 包管理示例

以下步骤描述了一个普通用户安装 IBM Lotus Notes V85 ( 以下简称 Notes) 的典型操作过程。 Notes 的 DEB 包名为 ibm_lotus_notes-8.5.i586.deb.

首先查询是否该软件是否已经在系统中存在
$ dpkg -l ibm-lotus-*
如果系统中从未安装过 Lotus 产品，那么返回信息为 :
No pakcages found matching ibm-lotus-*
如果系统安装过 Lotus 产品，但已被删除，那么返回信息为 :
pn ibm-lotus-notes none (no description available)

查询 Notes 软件包内容：

$ dpkg --info ibm_lotus_notes-8.5-i586.deb

返回信息 :

new debian package, version 2.0.
size 335012296 bytes: control archive= 231821 bytes.
...
Package: ibm-lotus-notes
Version: 8.5-20081211.1925
Section: IBM
Priority: extra
Architecture: i386
Installed-Size: 619444
Maintainer: IBM Lotus Product
Description: IBM Lotus Notes
IBM Lotus Notes software provides a robust ... ...

安装 Notes:

$ sudo dpkg -i ibm_lotus_notes-8.5.i586.deb

返回信息 :

(Reading database ... 151150 files and directories currently installed.)
Preparing to replace ibm-lotus-notes 8.5-20081211.1925
(using ibm-lotus-notes-higher-version.i586.deb) ...
Unpacking replacement ibm-lotus-notes ... 

Setting up ibm-lotus-notes (higher-version) ...

升级 Notes：

$ sudo dpkg -i ibm_lotus_notes-8.5.i586.deb

返回信息 :

(Reading database ... 151150 files and directories currently installed.)
Preparing to replace ibm-lotus-notes 8.5-20081211.1925
(using ibm-lotus-notes-higher-version.i586.deb) ...
Unpacking replacement ibm-lotus-notes ... 

Setting up ibm-lotus-notes (higher-version) ...

卸载 Notes
注意卸载软件使用软件名称，而不是包文件名：
$ sudo dpkg -P ibm-lotus-notes

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软件包依赖性关系

由于开源的多态性，Linux 操作系统中的软件之间的依赖性关系处理一直令用户感到头疼。如果 package_a 依赖于 package_b，那么在一个没有安装 package_b 的系统中，package_a 是不被系统推荐安装的，强制安装很可能会导致软件无法正常工作。基于以上 package_a 和 package_b 的关系，在一个干净的系统中 ( 未安装 package_a 或 package_b)，欲安装 package_a，错误通常会表现为：

RHEL 5.2

# rpm -ivh package_a.rpm 

error: Failed dependencies:
pacakge_b = version info is needed by package_a

Ubuntu 904

$ sudo dpkg -i package_a.deb 

dpkg: regarding package_a.deb containing package, pre-dependency problm:
package_a pre-depends on package_b (version info)
dpkg: error processing package_a.deb (--install):
pre-dependency problem - not installing package_a
Errors were encountered while processing:
package_a.deb

查询软件包依赖关系

查询 RPM 包的依赖关系，使用 rpm -qRp:

# rpm -qRp package_a.rpm 

package_b = version_info
或
package_b >= version_info
或
package_b <= version_info

表明 package_a.rpm 依赖于 version_info 版的 package_b，或者任何高于并包括 version_info 版的 package_b，亦或低于或包括 version_info 版的 package_b 。所以 package_b.rpm 必须在 package_a 之前安装于系统中。

查询 DEB 包的依赖关系，可解读 dpkg --info 结果中的 Pre-Depends 字段：

                $ dpkg --info package_a.deb 

Pre-depends: package_b (= version_info)
Depends: package_b (= version_info)
或
Pre-depends: package_b (>= version_info)
Depends: package_b (>= version_info)
或
Pre-depends: package_b (<= version_info)
Depends: package_b (<= version_info)

表明 package_a.deb 依赖于 version_info 版的 package_b 或者任何高于并包括 version_info 版的 package_b 亦或低于或包括 version_info 版的 package_b. 所以 package_b.deb 必须在 package_a 之前安装于系统中。

所以正确的安装方法如下节所示。

安装方法

对于 package_a，正确的安装方法应该是：

##RPM
# rpm -ivh package_b.rpm
# rpm -ivh package_a.rpm 

##DEB
$ sudo dpkg -i package_b.deb
$ sudo dpkg -i package_a.deb

嵌套的依赖关系

如上示例为最理想的依赖关系，实际应用中往往最令用户头疼的是 package_a 依赖于 package_b/c/d/e/f 等多个包 , 而 package_b/c/d/e/f 等包又依赖于 package_b1,b2,b3/c1,c2/d1,d2/e1,e2/f1,f2 等等 ... ... 为保证软件的正常使用，必须找到所有依赖包以及子依赖包并且安装。过多的依赖关系大大降低了 Linux 软件安装的用户友好性。所以针对此类问题，使用了更高级的包管理策略去解决 - Yum/APT 。

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更友好的包管理软件 - YUM

YUM

YUM 基于 RPM 包管理工具，能够从指定的源空间（服务器，本地目录等）自动下载目标 RPM 包并且安装，可以自动处理依赖性关系并进行下载、安装，无须繁琐地手动下载、安装每一个需要的依赖包。此外，YUM 的另一个功能是进行系统中所有软件的升级。如上所述，YUM 的 RPM 包来源于源空间，在 RHEL 中由 /etc/yum.repos.d/ 目录中的 .repo 文件配置指定，如 rhel-debuginfo.repo 的内容：

rhel-debuginfo.repo

[rhel-debuginfo]
name=Red Hat Enterprise Linux 5Client - i386 - Debug
baseurl=ftp://ftp.redhat.com/pub/redhat/linux/enterprise/5Client/en/os/i386/Debuginfo/
enabled=0
gpgcheck=1
gpgkey=file:///etc/pki/rpm-gpg/RPM-GPG-KEY-redhat-release

YUM 的系统配置文件位于 /etc/yum.conf，内容如：

[main]
cachedir=/var/cache/yum
keepcache=1
debuglevel=2
pkgpolicy=newest
logfile=/var/log/yum.log
distroverpkg=redhat-release
tolerant=1
exactarch=1
obsoletes=1
gpgcheck=1
plugins=1
exclude= firefox gftp

配置文件用来定义用户期望的 yum 行为，比如，gpgcheck 表明安装时不进行 gpg 验证，exclued=firefox gftp 表明进行系统全软件升级时不升级 firefox 和 gftp 。

YUM 常用命令

安装指定软件 :

# yum -y install package-name

列出系统中已安装软件

# yum list

列出系统中可升级的所有软件

# yum check-update

升级系统中可升级的所有软件

# yum update

升级指定软件

# yum update package-name

在升级过程中接受所有互动问答

# yum -y update

卸载指定软件

# yum remove package-name

更多有关 YUM 的信息，请查阅 http://fedoraproject.org/wiki/Tools/yum 。

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更友好的包管理软件 - APT

APT

APT 的全称为 Advanced Packaging Tools 。与 YUM 对应，它最早被设计成 DPKG 的前端软件，现在通过 apt-rpm 也支持 rpm 管理。而本节本节将介绍 APT 作为 DPKG 前端的使用。 APT 的主要包管理工具为 APT-GET，通过此工具可满足和上述 YUM 相似的功能要求。

APT 的软件源定义来自 /etc/apt/sources.list 文件：

# See http://help.ubuntu.com/community/UpgradeNotes for how to upgrade to
# newer versions of the distribution. 

deb http://cn.archive.ubuntu.com/ubuntu/ hardy main restricted
deb-src http://cn.archive.ubuntu.com/ubuntu/ hardy main restricted

注意每次手动修改上述文件后，需要使用 sudo apt-get update 来更新系统的源使新的源数据被当前系统识别。

UBUNTU 中 APT 的配置文件位于 /etc/apt/apt.conf.d，其中的多个配置文件依功能分类。

APT 常用命令

更新源索引

$ sudo apt-get update

安装指定软件

$ sudo apt-get install package-name

下载指定软件的源文件

$ sudo apt-get source package-name

将系统中所有软件升级到最新版本

$ sudo apt-get upgrade

将操作系统连同所有软件升级到最新版本

$ sudo apt-get dist-upgrade

卸载指定软件

$ sudo apt-get remove package-name

更多有关 APT 的信息，请查阅 http://www.debian.org/doc/manuals/apt-howto/index.en.html 。

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RPM 与 DEB 的兼容 - Alien

Alien 工具可以将 RPM 软件包转换成 DEB 软件包，或把 DEB 软件包转换成 RPM 软件包，以此适应兼容性的需要。注意首先请在系统中安装 alien 。

在 UBUNTU 中使用 alien 将 rpm 转换为 deb 并安装 :

$ sudo alien -d package.rpm
$ sudo dpkg -i package.deb

在 RHEL 中使用 alien 将 deb 转换为 rpm 并安装 :

# alien -r package.deb
# rpm -ivh package.rpm

更多 alien 相关信息请查阅 http://linux.die.net/man/1/alien

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总结

本文以 RHEL 5.2 和 Ubuntu 904 为例，基于命令行操作，介绍了 Linux 系统中两大常用软件包管理工具－ RPM 与 DPKG 。首先从最底端的 rpm/dpkg 命令操作开始列举了它们的基本使用方法，随后指出了软件的依赖关系以及由此带来的问题，并对此问题的解决方案，也是最流行的 YUM 与 APT 前端软件管理系统进行了操作介绍。最后本文简要说明了当前 RPM/DEB 的兼容性问题的常规解决方法。

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常见问题列表

可以手动强制不进行 RPM/DEB 的依赖性关系检查吗？

RPM

可以。使用 --nodeps 辅助参数，则安装过程将不理会依赖性关系限制，强制安装目标包，如：

# rpm -i --nodeps package_a.rpm
DEB
可以。使用— force-depends 辅助参数，如：

$ sudo dpkg -i --force-depends package_a.deb

RPM 中的 --force 是干什么用的？

RPM 中的默认安装规则是不允许同一个包多次安装的，也不允许降级安装。使用 --force 辅助参数将不考虑以上因素，强制安装 RPM 包。但是，--force 无法强制安装一个不满足系统依赖性关系的包 ( 此时需要用到 --nodeps 参数 ) 。使用方法如：

# rpm -i --force package_a.rpm

RPM/DPKG 支持远程安装吗？

RPM

是。 RPM 支持 HTTP 和 FTP 协议，如：

# rpm -Uvh ftp://user:pass@ftpserver/package.rpm
DPKG
最新的基于 DEB 包的系统中，远程安装通常被更先进的 APT 代替。

可以从 RPM/DPKG 中抽取个别文件吗？

RPM

是。可以使用 rpm2cpio 工具来提取文件：http://www.rpm.org/max-rpm/s1-rpm-miscellania-rpm2cpio.html
DPKG
是。可以使用 dpkg-deb 工具来提取文件：

$ dpkg-deb --extract ibm_lotus_notes-8.5.i586.deb $dir( 目标目录 )

RPM/DPKG 提供包安装成功的验证机制吗？

RPM

是。可以使用 -V 参数进行验证。
DPKG
Debian 系统通常使用 debsums 工具参数进行验证。

RPM/DPKG 提供包安全签名吗？

RPM

是。可以使用 --import 导入与软件同时发布的 GPG KEY, 接着使用 -K 命令来验证包的安全性，如：

# rpm --import pub_ibm_lotus_notes.gpg # rpm -K ibm_lotus_notes-8.5.i586.rpm 返回信息 : ibm_lotus_notes-8.5.i586.rpm: (sha1) dsa sha1 md5 gpg OK
DPKG
DPKG 不提供原生的 Key 验证机制。可以使用 debsigs 和 debsigs-verify，详情请见：http://man.ddvip.com/os/debiansecuring-howto/ch7.zh-cn.html

如果 RPM 的底层数据库损坏，RPM 还能使用吗？

RPM

如果底层数据库损坏，RPM 将无法正常使用。此时最常用的解决方法是重构数据库：

# rm -f /var/lib/rpm/__* ; rpm -vv --rebuilddb
RPM
DPKG 本身不提供底层数据库恢复机制。它的数据库以文件形式保存在 /var/lib/dpkg 目录中。及时地备份这个目录是最好的预防数据库损坏措施。

可以查询系统中已经安装的某个文件属于哪个 RPM 包吗？

RPM

可以。使用 -qf 参数 , 如在安装了 Notes8.5 的系统中：

# rpm -qf /opt/ibm/lotus/notes/notes 返回信息 : Ibm_lotus_notes-8.5-20081211.1920
DPKG
可以。使用— search 参数 , 如在安装了 Notes8.5 的系统中：

$ dpkg --search /opt/ibm/lotus/notes/notes 返回信息 : ibm-lotus-notes: /opt/ibm/lotus/notes/notes

可以查询 RPM 包的安装时间吗？

RPM

可以。可使用 --last 查询。如：

rpm -qa --last 返回信息 : 系统中所有软件的安装时间。
DPKG
DPKG 不提供直接的查询参数，但是可以用过查询 dpkg 的日志文件实现这个功能。如：

cat /var/log/dpkg.log | grep "/ install/ "

参考资料

在 Linux System Administration and Configuration （yolinux.com, 日期不祥）中学习详尽的 Linux 常用的配置管理工具。
快速查阅最常用 rpm/dpkg 命令，请参考 Linux Software Management （摘自 Kurt Seifried 的 Linux Administrator's Security Guide 第 14 章, 2002 年 10 月）。
了解更全面的 APT 信息，请参考 APT HOWTO （Debian 系统手册, 2005 年 8 月）。
了解更全面的 YUM 信息，请参考 Fedora Tools/yum （federaproject.org 的 Wiki, 2009 年 7 月）。
参考 RPMAlienHowto （Ubuntu 官方文档, 2009 年 4 月）进行 Alien 在 Ubuntu 上的安装和常规使用。
在 developerWorks Linux 专区寻找为 Linux 开发人员（包括 Linux 新手入门）准备的更多参考资料，查阅我们最受欢迎的文章和教程。
在 developerWorks 上查阅所有 Linux 技巧和 Linux 教程。

作者简介


		江一帆，在 IBM 中国软件开发中心工作的软件工程师。他目前是 IBM Lotus Notes Client Beijing Core/Infra/Linux Testing 团队的成员，从事 Notes/Linux 的测试工作，有 6 年的 Linux 相关经验。


		范玉珍是在 IBM 中国软件开发中心工作的高级软件工程师。她目前领导 IBM Lotus Notes Client Beijing Core/Infra/Linux Testing 团队。


		孙悦是在 IBM 中国软件开发中心工作的软件工程师。他目前是 IBM Lotus Notes Client Beijing Core/Infra/Linux Testing 团队的成员。

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