征程6 上基于 DEB 工具实现包管理

1.引言

在开发、调测过程中，开发人员需要将系统软件、应用软件部署到 Soc 板端，以用于运行调试。传统的部署方式是通过解压复制或者调用部署脚本。这样的部署方式需要有着方式不统一、维护投入大的缺点。

在 linux 系统上，大多采用包管理的方式管理软件包，常见的包管理方式如上。相比于部署脚本的方式，使用统一的包管理工具有规范和优化软件包的发布、管理流程，减少维护工作量、可溯源性高的优点，适合多版本、多种类软件包的场景。

在 J6 上，底软支持基于 DEB 的包管理方式，支持通过 apt、dpkg 的方式安装软件包。本文将讲解基于 DEB 工具的包管理方式，并以管理 Boyan.deb 软件包为例，展示包的构建、在 征程6 上的部署等内容。

2.Deb 软件包原理介绍

.deb 是 Debian 和基于 Debian 系统（如 Ubuntu）使用的软件包格式，它包含软件及其安装信息。它的主要作用是简化软件的分发和安装，即用于板端软件包部署。

2.1 deb 包的结构

.deb 包中主要包括 可执行程序、控制文件两大部分。一个常见的 。deb 包的目录结构如下。可执行程序部分是需要安装在板端的程序内容，如下的 data.tar.gz 路径；控制文件是脚本集合，用于辅助软件包的安装、卸载操作，如下的 control.tar.gz 路径。

software_1.0-1.deb
│
├── control.tar.gz
│   ├── control
│   ├── preinst
│   ├── postinst
│   ├── prerm
│   └── postrm
│
└── data.tar.gz
    ├── usr
    │   └── local
    │       └── bin
    │           └── software
    └── etc
        └── software
            └── config.conf

2.2 deb 包的安装原理

.deb 包的安装流程主要依赖 deb 包管理工具 和 辅助安装脚本。deb 包安装工具负责解压、复制、部署；辅助安装脚本负责安装前后的定制化操作。整个安装流程可以总结为以下 7 步：

  1. 解压软件包：
  • dpkg 首先会解压 。deb 包的内容到一个临时目录。.deb 文件实际上是一个包含多个文件的归档，主要包括：
    • control.tar.gz：包含控制文件（如 control、postinst、prerm 等）。
    • data.tar.gz 或 data.tar.xz：包含实际的安装文件。
    • debian-binary：标识该包使用的 dpkg 版本。
  1. 检查控制文件：
  • dpkg 读取并解析 control 文件，该文件包含了包的元数据（如包名、版本、依赖关系等）。
  1. 执行预装脚本（preinst）：
  • 如果存在 preinst 脚本，dpkg 会在正式安装文件之前执行该脚本。这个脚本通常用于在安装之前执行某些准备工作。
  1. 解压文件到目标目录：
  • dpkg 将 data.tar。* 解压到系统的根目录（/），覆盖或新建文件和目录。
  1. 设置文件权限和所有权：
  • 解压后，dpkg 会根据包中的元数据设置文件的权限和所有权。
  1. 执行配置脚本（postinst）：
  • dpkg 接下来会执行 postinst 脚本。这个脚本通常用于执行安装后的配置工作，例如启动服务、注册系统组件等。
  1. 记录包信息：
  • dpkg 会在 /var/lib/dpkg/status 文件中记录已安装包的信息，方便系统和用户查询包的状态。

2.3 deb 包的卸载原理

.deb 包的卸载流程原理同安装流程原理。卸载流程也主要依赖 deb 包管理工具 和 辅助安装脚本。deb 包安装工具负责删除；辅助卸载脚本负责卸载前后的定制化操作。整个卸载流程可以总结为以下 4 步：

  1. 执行预卸载脚本（prerm）：
  • 如果存在 prerm 脚本，dpkg 会在移除文件之前执行该脚本。这个脚本通常用于停止服务、解除系统注册等。
  1. 删除文件：
  • dpkg 会删除安装包中包含的文件和目录。
  1. 执行后卸载脚本（postrm）：
  • dpkg 会执行 postrm 脚本。这个脚本通常用于清理卸载后的遗留文件或重置系统配置等。
  1. 更新包信息：
  • dpkg 会更新 /var/lib/dpkg/status 文件，移除关于该包的记录。

3.Boyan 软件包管理示例

以管理 Boyan.deb 软件包为例，本节将展示 Boyan-runtime.deb 软件包的构建、在 J6 上的安装部署。

3.1 Boyan.deb 包构建

Boyan.deb 包生成的核心步骤是两两步：一是控制文件的生成；二是软件包 data 的生成。将 Boyan.deb 包的生成接入到 Boyan 整包的编译构建流程中，其整体构建流程如下：

在这里插入图片描述

在编译完成后，生成 runtime_tmp_package 目录，存放可执行程序、控制文件、辅助安装脚本等文件，用于构建 Boyan_Runtime.deb 软件包。最终，runtime_tmp_package 目录的结构如下：

runtime_tmp_package
│
├── DEBIAN                     // Package info文件
│   ├── control
│   ├── preinst
│   ├── postinst
│   ├── prerm
│   └── postrm
│
└── middleware                // Package data
│   ├── bin
│   ├── etc
|   │   ├── j6                // 配置文件
|   │   │   └── sm            
|   │   │   └── em            
|   │   │   └── ...           
│   ├── lib                   // 动态库
│   │   ├── libexec.so
│   │   ├── libsm_client.so
│   ├── pub                   // 三方库
│   │   ├── lib 
│   │   │   └── ...
│   ├── config_repo           // 配置文件库
│   │   ├── default 
│   │   │   └── ...
│   │   ├── pilot5.1 
│   │   │   └── ...
│   │   ├── ... 
│   │   │   └── ...
│   └── ...

其中，可执行程序可直接从编译产出物拷贝，控制文件和辅助安装脚本则需要编写。

控制文件（Control 文件）需要描述软件包的相关信息，必须包含包名、版本等必要信息。Boyan_Runtime.deb 包的控制文件如下：

Package: boyan-runtime-j6
Version: 1.11.1
Section: utils
Priority: optional
Architecture: arm64
Depends: 
Maintainer: Auto_Bsw <Auto_Bsw@horizon.cc>
Description: Basic Software. Boyan-runtime package is used to install in j6 soc for runtime. This package contains lib, bin and configs for all boyan modules.

辅助安装脚本用于 停止服务进程、启动服务经常、构建执行脚本 等工作，各个辅助安装脚本的作用如下：

  • preinst（安装前脚本）：停止 em_service 和 boyan 的相关服务
  • postinst（安装后脚本）：创建 em_service 启动脚本
  • prerm（卸载前脚本）：停止 em_service 和 boyan 的相关服务
  • postrm（卸载后脚本）：删除 em_service 启动脚本

通过上述步骤，将产出物都按照目录结构放置在 runtime_tmp_package 目录下，再通过 dpkg 工具构建指令构建 deb 包即可，构建指令如下：

dpkg-deb -b runtime_tmp_package/ Boyan_Runtime.deb

3.2 Boyan.deb 包部署

构建 Boyan.deb 包后，将软件包拷贝到 征程6 板端，并通过 dpkg 命令安装软件包，安装指令如下：

dpkg -i Boyan_Runtime_Full_J6_V1.11.1_20240920-110923.deb

安装日志如下：

Selecting previously unselected package boyan-runtime-j6.
(Reading database ... 24654 files and directories currently installed.)
Preparing to unpack Boyan_Runtime_Full_J6_V1.11.1_20240920-110923.deb ...
Running pre-installation tasks...
Termiate em_service and boyan service...
Stop boyan service...
Mount middleware partition...
Unpacking boyan-runtime-j6 (1.11.1) ...
Setting up boyan-runtime-j6 (1.11.1) ...
Running post-installation tasks...
Please restart the device...

安装后通过 dpkg -l 指令查询到包的安装状态、版本、架构等信息，显示如下。当安装新版本软件时，dpkg 工具会通过版本比较、依赖检查等方式管理多版本包的升级和替换。

 ii  boyan-runtime-j6                      1.11.1                         arm64        Basic Software. Boyan-runtime package is used to install in j6 soc for runtime. This package contains lib, bin and configs for all boyan modules.

安装后查看/middleware 分区下的文件安装情况：

total 24
drwxr-xr-x.  7 root root 4096 Jan  1 09:23 .
drwxr-xr-x   1 root root  340 Jan 27  2024 ..
drwxr-xr-x   3 root root 4096 Jan  1 09:23 bin
drwxr-xr-x  12 root root 4096 Jan  1 09:23 config_repo
drwxr-xr-x  12 root root 4096 Jan  1 09:23 etc
lrwxrwxrwx   1 root root   35 Jan  1 09:23 init.sh -> /middleware/bin/em_service_boyan.sh
drwxr-xr-x   2 root root 4096 Jan  1 09:23 lib
drwxr-xr-x   3 root root 4096 Jan  1 09:23 pub

如上，软件包完成安装，可启动软件正常运行。

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