第22章 软件安装：源码与Tarball
开放源码的软件安装与升级简介
什么是开放源码、编译程序与可执行文件
开放源码：程序代码，写给人类看的程序语言
编译程序：将源码编译成机器能看得懂的语言
可执行文件：经过编译变成二进制程序后机器看得懂可以执行的文件
什么是函数库
类似子程序的角色，可以被调用来执行的一段功能函数
什么是make与configure
一套软件不仅仅有一个程序，而是一对程序代码文件，所以除了每个主程序和子程序均需要编译过程的命令外，还需要写上最终的链接程序。使用make命令，可以简化编译过程。
（1）执行make时，会在当前目录查找Makefile文件，该文件记录了如何编译源码
（2）Makefile由检测程序创建，软件开发商都会写一个检测程序检测用户的当前环境，并创建Makefile文件。这个检测程序一般为configure或config
什么是tarball
源码体积较大，一般使用gzip等压缩得到的压缩后的源码包就是tarball。tarball一般包括以下文件：（1）源代码文件。（2）检测程序文件。（3）本软件的安装说明。
如何安装与升级软件
（1）直接以源码通过编译来安装升级
（2）直接以编译好的二进制程序来安装和升级
使用传统程序语言进行编译的简单房里
单一程序：打印Hello World
编辑源码
#include<stdio.h> int main(void) { printf("Hello World\n"); }
编译与执行
[root@localhost ~]# gcc hello.c [root@localhost ~]# ll hello.c a.out -rwxr-xr-x. 1 root root 8503 9月 7 14:11 a.out -rw-r--r--. 1 root root 63 9月 7 14:10 hello.c [root@localhost ~]# ./a.out Hello World
主程序、子程序链接：子程序的编译
编写主程序、子程序
[root@localhost ~]# vim thanks.c #include<stdio.h> int main(void) { printf("hello world \n"); thanks_2(); } [root@localhost ~]# vim thanks_2.c #include<stdio.h> void thanks_2(void) { printf("Thank you \n"); }
程序编译与链接
[root@localhost ~]# gcc -c thanks.c thanks_2.c [root@localhost ~]# ll thanks* -rw-r--r--. 1 root root 67 9月 7 14:26 thanks_2.c -rw-r--r--. 1 root root 1496 9月 7 14:27 thanks_2.o -rw-r--r--. 1 root root 77 9月 7 14:25 thanks.c -rw-r--r--. 1 root root 1560 9月 7 14:27 thanks.o [root@localhost ~]# gcc -o thanks thanks.o thanks_2.o [root@localhost ~]# ./thanks hello world Thank you
调用外部函数库：加入链接的函数库
以下调用sin函数
[root@localhost ~]# vim sin.c #include<stdio.h> int main(void) { float value; value = sin(3.14/2); printf("%f\n",value); }
编译时加入额外函数库链接
[root@localhost ~]# gcc sin.c -lm -L/lib -L/usr/lib
-l：是加入某个函数库的意思
m：则是libm.so这个函数库，lib和后缀.so不需要写
如果需要手动制定头文件（如stdio.h）的位置，可以加入”-I/usr/include“这样的指令，/usr/inlcude便是所制定的头文件存放路径
注：在我的centos7计算机上，直接使用gcc -sin.c可以编译通过，只是会报出不兼容的警告。在程序内加入#include<math.h>便不再出现警告。反而使用以上代码手动加入额外的函数库，也不能消去警告。如下：
[root@localhost ~]# gcc sin.c -lm -L/lib -L/usr/lib sin.c: 在函数‘main’中: sin.c:5:10: 警告：隐式声明与内建函数‘sin’不兼容 [默认启用] value = sin(3.14/2); ^
用make进行宏编译
为什么要用make
假设有以下四个文件：
main.c
#include <stdio.h> #define pi 3.14159 char name[15]; float angle; int main(void) { printf ("\n\nPlease input your name: "); scanf ("%s", &name ); printf ("\nPlease enter the degree angle (ex> 90): " ); scanf ("%f", &angle ); haha( name ); sin_value( angle ); cos_value( angle ); }
haha.c
#include <stdio.h> int haha(char name[15]) { printf ("\n\nHi, Dear %s, nice to meet you.", name); }
cos_value.c
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#define pi 3.14159
float angle;
void cos_value(void)
{
float value;
value = cos ( angle / 180. * pi );
printf ("The Cos is: %5.2f\n",value);
}
sin_value.c
#include <stdio.h> #include <math.h> #define pi 3.14159 float angle; void sin_value(void) { float value; value = sin ( angle / 180. * pi ); printf ("\nThe Sin is: %5.2f\n",value); }
那么整个编译执行过程如下：
[root@localhost c]# gcc -c main.c [root@localhost c]# gcc -c haha.c [root@localhost c]# gcc -c sin_value.c [root@localhost c]# gcc -c cos_value.c [root@localhost c]# gcc -o main main.o haha.o sin_value.o cos_value.o -lm [root@localhost c]# ./main Please input your name: wuchao Please enter the degree angle (ex> 90): 30 Hi, Dear wuchao, nice to meet you. The Sin is: 0.50 The Cos is: 0.87 [root@localhost c]#
以上编译过程相当麻烦
以下使用make的方式编译
使用make指令编译前，需要创建一个Makefile文件
Makefile文件内容如下：
main:main.o haha.o sin_value.o cos_value.o
gcc -o main main.o haha.o sin_value.o cos_value.o -lm
[root@localhost c]# vim Makefile main:main.o haha.o sin_value.o cos_value.o gcc -o main main.o haha.o sin_value.o cos_value.o -lm #注意，gcc前面是tab键 [root@localhost c]# rm -f main*.o [root@localhost c]# make cc -c -o main.o main.c gcc -o main main.o haha.o sin_value.o cos_value.o -lm [root@localhost c]# ./main Please input your name: wuchao Please enter the degree angle (ex> 90): 45 Hi, Dear wuchao, nice to meet you. The Sin is: 0.71 The Cos is: 0.71
当我们修改过源码以后，再执行make时，只会编译那些修改过的源码文件
[root@localhost c]# make make: “main”是最新的。
makefile的基本语法与变量
makefile文件格式如下：
目标：目标文件1 目标文件2
<tab> gcc -o 欲新建的可执行文件 目标文件1 目标文件2
目标就是我们想要建立的信息，而目标文件就是具有相关性的object files，建立可执行的文件的语法就是<tab>按键开头的那一行。
如果想要在makefile内执行多个操作，比如执行一个命令后立即清除目标文件和可执行文件，则如下：
main:main.o haha.o sin_value.o cos_value.o gcc -o main main.o haha.o sin_value.o cos_value.o -lm clean: rm -f main main.o haha.o sin_value.o cos_value.o
以上代码包含两个目标main和clean，如果想要清除目标文件，可以执行”make clean“。如果想先清除再编译可执行”make clean main“。
[root@localhost c]# make clean main rm -f main main.o haha.o sin_value.o cos_value.o cc -c -o main.o main.c cc -c -o haha.o haha.c cc -c -o sin_value.o sin_value.c cc -c -o cos_value.o cos_value.c gcc -o main main.o haha.o sin_value.o cos_value.o -lm [root@localhost c]#
使用变量来简化makefile
LIBS = -lm OBJS = main.o haha.o sin_value.o cos_value.o main:${OBJS} gcc -o main ${OBJS} ${LIBS} clean: rm -f main ${OBJS}
变量的基本语法：
1. 变量与变量内容以”：“隔开，两边可以有空格
2. 变量左边不可以有<tab>键
3. 变量与变量内容两边不能有”：“
4. 变量名最好使用大写
5. 运用变量时用${}或$()
6. 在该shell的环境变量是可以被套用的
7. 在命令行模式也可以定义变量
gcc在编译时会主动去读取CFLAGS这个环境变量，因此可以在命令行定义这个变量
[root@localhost c]# CFLAGS="-Wall" make clean main
也可以如下：
CFLAGS = -Wall LIBS = -lm OBJS = main.o haha.o sin_value.o cos_value.o main:${OBJS} gcc -o main ${OBJS} ${LIBS} clean: rm -f main ${OBJS}
由于环境变量既可以在命令行输入，也可以在Makefile文件内指定，所以需要确定使用规则：
1. make命令行后面加的环境变量第一优先
2. makefile里面指定的环境变量第二优先
3. shell原本具有的环境变量第三优先
$@：代表当前的目标
每个makefile里面都有一个或多个目标名（如上面的main，clean），在每个目标下的指令中使用$@表示获取当前的目标名
CFLAGS = -Wall LIBS = -lm OBJS = main.o haha.o sin_value.o cos_value.o main:${OBJS} gcc -o $@ ${OBJS} ${LIBS} clean: rm -f main ${OBJS}
函数库管理
动态与静态函数库
静态函数库
- 扩展名为.a，通常名为libxxx.a
- 编译时会直接将这个函数整合到执行程序中去，所以利用静态函数库编译的文件会比较大
- 独立执行，不需要再向外部读取函数库的数据
- 升级难度大，函数库升级后，原执行程序也必须重新编译
动态函数库
- 扩展名为.so，通常名为libxxx.so
- 编译时，函数库不会整合到执行程序中去
- 执行时，函数库文件必须存在，目录也必须正确
- 容易升级函数库，函数库即使升级，原程序也不需要重新编译
ldconfig与/etc/ld.so.conf
通过文件配置可以将特定的动态函数库加载到内存中，以提高读取性能。
1. 首先，在/etc/ld.so.conf下写入需要的动态函数库所在的目录
2. 利用ldconfig将/etc/ld.so.conf的数据读入缓存
3. 同时也将数据记录一份在/etc/ld.so.cache中
编辑配置文件/etc/ld.so.conf
[root@localhost c]# vim /etc/ld.so.conf include ld.so.conf.d/*.conf /usr/lib/mysql #新添加的
读入缓存
[root@localhost c]# ldconfig
程序的动态函数库解析
查看二进制文件使用了哪些动态函数库
[root@localhost c]# ldd /usr/bin/passwd linux-vdso.so.1 => (0x00007ffc3b1b8000) libuser.so.1 => /lib64/libuser.so.1 (0x00007f48e7a48000) libgobject-2.0.so.0 => /lib64/libgobject-2.0.so.0 (0x00007f48e77f8000) libglib-2.0.so.0 => /lib64/libglib-2.0.so.0 (0x00007f48e74c0000) libpopt.so.0 => /lib64/libpopt.so.0 (0x00007f48e72b0000) libpam.so.0 => /lib64/libpam.so.0 (0x00007f48e70a0000) libpam_misc.so.0 => /lib64/libpam_misc.so.0 (0x00007f48e6e98000) libaudit.so.1 => /lib64/libaudit.so.1 (0x00007f48e6c70000) libselinux.so.1 => /lib64/libselinux.so.1 (0x00007f48e6a48000) libpthread.so.0 => /lib64/libpthread.so.0 (0x00007f48e6828000) libc.so.6 => /lib64/libc.so.6 (0x00007f48e6460000) libgmodule-2.0.so.0 => /lib64/libgmodule-2.0.so.0 (0x00007f48e6258000) libcrypt.so.1 => /lib64/libcrypt.so.1 (0x00007f48e6020000) libffi.so.6 => /lib64/libffi.so.6 (0x00007f48e5e18000) libdl.so.2 => /lib64/libdl.so.2 (0x00007f48e5c10000) libpcre.so.1 => /lib64/libpcre.so.1 (0x00007f48e59a8000) liblzma.so.5 => /lib64/liblzma.so.5 (0x00007f48e5780000) /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 (0x00007f48e7e88000) libfreebl3.so => /lib64/libfreebl3.so (0x00007f48e5578000)
检查软件的正确性
使用md5sum或sha1sum可以查看软件的MD5或SHA1编码
[root@localhost c]# md5sum main
e6adaa0b35ee4daa1cd7e43916e2d693 main
[root@localhost c]# sha1sum main
7735cf8f7ed60ccbad3dcf94fb52be0abe26817b main
