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apt 背后的故事

这篇文章介绍的是ubuntu系统的apt-get软件包的格式、管理，和其他系统可能会有出入。

1. debian sources list 格式

sources.list是debian系统用来指定软件源的文件，它的基本格式为：

deb uri distribution [component1] [component2] […]

我们使用国内的163源来说明每一行的具体含义
下面是来自163源ubuntu帮助页面的条目：

deb http://mirrors.163.com/ubuntu/ precise main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.163.com/ubuntu/ precise main restricted universe multiverse

  1. deb： deb指明二进制包的位置，deb-src则是源码包。
    每个档案可以有deb或者deb-src，或者兼而有之，但是两者必须分开声明。

  2. uri： 比如这里的 http://mirrors.163.com/ubuntu/， 是所有存档的根目录。
    这个目录没有规定，可以是任意的文件夹。

  3. distribution：发行版。
    $ARCHIVE_ROOT/dists下面的子文件夹，可以使用嵌套的文件夹，比如other/ubuntu。发行版对应Release文件里的套件(suite)或者代号(codename)，这个后面会详细解释。
    debian体系的发行版本包括：wheezy、squeeze等，每个版本有stable、testing、unstable等。
    而ubuntu的发型版本对应于每半年发布系统代号：raring、precise、saucy等

  4. 组件
    标准的debian组件包括：main、contrib、non-free、non-us。

    • main: Debian 里最基本及主要且符合自由软件规范的软件 ( packages )。
    • contrib: 软件本身免费，但依赖的软件包不免费。
    • non-free: 非自由软件

    • non-us: 非美国地区，可能有加密、专利等

      而ubuntu的组件与之不同：main, restricted, universe, multiverse.

    • main： ubuntu支持的免费软件包
    • restricted： 不免费，但是正规支持的
    • universe：免费，但不是正规支持的
    • multiverse：不免费，不支持

2. debian repository 目录结构

下面是简化的Ubuntu源的目录结构。

repo file tree

NOTE：

  1. 所有的兄弟文件夹（父目录相同的文件夹）都只展开第一个

  2. Pool文件夹的四个子文件夹里，存放的是按照字母顺序分类的各个软件包

  3. 每个repo的文件夹会有出入，实际以你使用的为准

重要的文件(夹)和解释

  • 根目录下至少有两个文件夹：dists和pool。dists文件夹里存储的是关于软件包的信息数据，包括：文件名称、大小、位置、校验码等。而pool文件下是具体的软件包存放位置，单独把文件放在pool文件夹里是为了防止文件的重复。

  • Release/InReleas

    文件位于$ARVHIVE_ROOT/dists/$DISCTRIBUTION 文件夹内，InRelease文件是内部自认证的，而Release文件需要伴随Release.gpg文件出现。这个文件包含该发布版（所在的文件夹）的索引文件和对应的hash。内部所列文件的位置是相对该文件的。比如上面的的source.list内容，为了获取main组件，apt会扫描http://mirrors.163.com/ubuntu/dists/precise/Release文件得到main/binary-amd64/Packages.gz组合成最终的地址http://mirrors.163.com/ubuntu/dists/precise/main/binary-amd64/Packages.gz。这里面就是precise发布版里main组件的所有软件索引。

    以binary-$arch命名的文件夹里是二进制文件的目录，源文件的目录在source文件夹。
    Package列出的文件是相对于$ARCHIVE_ROOT的。

  • Packages 和 Sources目录是是控制文件，包括索引、翻译和差异等。

  • .deb文件是debian的包文件
  • .dsc是debian的源码描述文件
  • .tar是打包的文件
  • .gz和.bz2是压缩的文件

Release 文件的内容

上面已经说到，release文件就是索引文件。除了具体文件的hash和位置之外，一般还有其他的信息。

下面是release为文件的截图，注意：这只截取了开头的部分，完整的内容请参看实际的文件。

release

  • 可选项，这些提供了一些repo的基本信息
    • Description： 描述
    • Origin：repo的来源
    • Label：标签说明
    • Suite： 套件，就是前面说的distribution
    • Codename： 发布的代号
  • 决定repo布局的选项
    • Components： 对应前面的组件
    • Architectures：系统的架构
  • 功能性的选项
    • Date：release文件的创建日期
    • Valid-Util：保质期
    • MD5Sum, SHA1, SHA256： 指使文件的位置和认证索引文件的真伪，包括：
      • checksum
      • 文件大小
      • 文件名

其中四个选项是server端必须的：

  1. SHA256
  2. Suite and/or Codename
  3. Architectures
  4. Components

Package文件的内容

package

文件dists/$DIST/$COMP/binary-$ARCH/Packages是二进制包的索引。这个文件分成很多段，每一段是一个具体文件包的说明，上图是一个包的完整实例。其中包括的选项有：

  • Filename：文件名，相对于$ARCHIVE_ROOT的路径（必须）
  • Size： 文件大小，byte为单位（必须）
  • MD5Sum， SHA1，SHA256：加密hash，验证wfjm（推荐）
  • Description-md5（可选）

Sources文件的内容

sources

文件$DIST/$COMP/source/Sources被称为源码文件索引。它们和Packages文件相似，分为很多段，每一段描述一个源码文件包。
几个重要的选项有：

  • Directory： 文件包所在的目录
  • Package: 文件名
  • version： 版本号
  • Priority： 优先级，包括source、optional等选项
  • Files: 包括的文件
  • Checksums-Sha1(256): 校验和

3. apt-get 的流程

了解到上面各个文件和文件夹的用处和内容之后，apt的工作流程也就很好理解了。

  1. apt程序解析source.list，根据后面的uri和发行版得到release的文件的位置
  2. dns解析url的ip，请求release文件，解析组件的release文件和package文件，根据package文件里的内容找到所要装的文件包，并验证所有文件的合法性。
  3. 如果文件包有依赖（depends），继续使用上述的方法定位到依赖的安装包。安装所有依赖后，再安装该软件包。
  4. 如果文件包没有依赖，直接安装。

4. 定制自己的source.list文件

  1. 找到repo的根目录（$ARCHIVE_ROOT），就是包含dists和pool目录的那个目录，记为
  2. 打开dists目录，记下其中的子目录名称，找到自己要使用的版本名
  3. 打开pool目录，找到里面的组件名称
  4. 编写自己的source.list，格式为deb url codename component。
  5. 更新一下：sudo apt-get update。

参考资料

Written by cizixs with StackEdit.

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