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5.2. Paket-Meta-Information

The Debian package is not only an archive of files intended for installation. It is part of a larger whole, and it describes its relationship with other Debian packages (dependencies, conflicts, suggestions). It also provides scripts that enable the execution of commands at different stages in the package's lifecycle (installation, removal, upgrades). These data are used by the package management tools but are not part of the packaged software; they are, within the package, what is called its “meta-information” (information about other information).

5.2.1. Beschreibung: Die control-Datei

This file uses a structure similar to email headers (as defined by RFC 2822). For example, for apt, the control file looks like the following:
$ apt-cache show apt
Package: apt
Version: 1.0.9.6
Installed-Size: 3788
Maintainer: APT Development Team <deity@lists.debian.org>
Architecture: amd64
Replaces: manpages-it (<< 2.80-4~), manpages-pl (<< 20060617-3~), openjdk-6-jdk (<< 6b24-1.11-0ubuntu1~), sun-java5-jdk (>> 0), sun-java6-jdk (>> 0)
Depends: libapt-pkg4.12 (>= 1.0.9.6), libc6 (>= 2.15), libgcc1 (>= 1:4.1.1), libstdc++6 (>= 4.9), debian-archive-keyring, gnupg
Suggests: aptitude | synaptic | wajig, dpkg-dev (>= 1.17.2), apt-doc, python-apt
Conflicts: python-apt (<< 0.7.93.2~)
Breaks: manpages-it (<< 2.80-4~), manpages-pl (<< 20060617-3~), openjdk-6-jdk (<< 6b24-1.11-0ubuntu1~), sun-java5-jdk (>> 0), sun-java6-jdk (>> 0)
Description-en: commandline package manager
 This package provides commandline tools for searching and
 managing as well as querying information about packages
 as a low-level access to all features of the libapt-pkg library.
 .
 These include:
  * apt-get for retrieval of packages and information about them
    from authenticated sources and for installation, upgrade and
    removal of packages together with their dependencies
  * apt-cache for querying available information about installed
    as well as installable packages
  * apt-cdrom to use removable media as a source for packages
  * apt-config as an interface to the configuration settings
  * apt-key as an interface to manage authentication keys
Description-md5: 9fb97a88cb7383934ef963352b53b4a7
Tag: admin::package-management, devel::lang:ruby, hardware::storage,
 hardware::storage:cd, implemented-in::c++, implemented-in::perl,
 implemented-in::ruby, interface::commandline, network::client,
 protocol::ftp, protocol::http, protocol::ipv6, role::program,
 role::shared-lib, scope::application, scope::utility, sound::player,
 suite::debian, use::downloading, use::organizing, use::searching,
 works-with::audio, works-with::software:package, works-with::text
Section: admin
Priority: important
Filename: pool/main/a/apt/apt_1.0.9.6_amd64.deb
Size: 1107560
MD5sum: a325ccb14e69fef2c50da54e035a4df4
SHA1: 635d09fcb600ec12810e3136d51e696bcfa636a6
SHA256: 371a559ce741394b59dbc6460470a9399be5245356a9183bbeea0f89ecaabb03

5.2.1.1. Abhängigkeiten: dieDepends-Zeile

The dependencies are defined in the Depends field in the package header. This is a list of conditions to be met for the package to work correctly — this information is used by tools such as apt in order to install the required libraries, in appropriate versions fulfilling the dependencies of the package to be installed. For each dependency, it is possible to restrict the range of versions that meet that condition. In other words, it is possible to express the fact that we need the package libc6 in a version equal to or greater than “2.15” (written “libc6 (>= 2.15)”). Version comparison operators are as follows:
  • <<: kleiner als;
  • <=: kleiner als oder gleich;
  • =: gleich (man beachte, „2.6.1“ ist nicht gleich „2.6.1-1“);
  • >=: größer als oder gleich;
  • >>: größer als.
In einer Liste der zu erfüllenden Bedingungen dient das Komma als Trennzeichen. Logisch wird es als „UND“ interpretiert. In den Bedingungen drückt der vertikale Strich („|“) ein logisches „ODER“ aus (es ist ein nicht ausschließendes bzw. inklusives „ODER“, im Gegensatz zum exklusiven „ODER“, bei dem nur eine der Aussagen wahr ist). Es hat einen höheren Rang als „UND“ und kann so oft aneinandergereiht werden wie nötig. So wird die Abhängigkeit „(A ODER B) UND C“ geschrieben als A | B, C. Dagegen sollte der Ausdruck „A ODER (B UND C)“ geschrieben werden als „(A ODER B) UND (A ODER C)“, da die Depends-Zeilen keine Klammern zulassen, die die Rangordnung zwischen den logischen Operatoren „ODER“ und „UND“ verändern. Es würde daher als A | B, A | C geschrieben.
The dependencies system is a good mechanism for guaranteeing the operation of a program, but it has another use with “meta-packages”. These are empty packages that only describe dependencies. They facilitate the installation of a consistent group of programs preselected by the meta-package maintainer; as such, apt install meta-package will automatically install all of these programs using the meta-package's dependencies. The gnome, kde-full and linux-image-amd64 packages are examples of meta-packages.

5.2.1.2. Konflikte: die Conflicts-Zeilen

Die Conflicts-Zeilen zeigen an, dass ein Paket nicht gleichzeitig mit einem anderen installiert sein kann. Die häufigsten Gründe hierfür sind, dass beide Pakete eine Datei gleichen Namens enthalten, dass sie den gleichen Dienst am selben TCP-Port anbieten oder dass sie sich gegenseitig im Betrieb behindern würden.
dpkg will refuse to install a package if it triggers a conflict with an already installed package, except if the new package specifies that it will “replace” the installed package, in which case dpkg will choose to replace the old package with the new one. apt always follows your instructions: if you choose to install a new package, it will automatically offer to uninstall the package that poses a problem.

5.2.1.3. Inkompatibilitäten: die Breaks-Zeilen

Die Breaks-Zeilen haben einen ähnlichen Effekt wie die Conflicts-Zeilen, jedoch mit einer besonderen Bedeutung. Sie deutet darauf hin, dass die Installation eines Paketes ein anderes Paket (oder bestimmte Versionen davon) „brechen“ wird. Normalerweise ist die Inkompatibilität zwischen zwei Paketen vorübergehend, und die Breaks-Beziehung bezieht sich auf die inkompatiblen Versionen.
dpkg will refuse to install a package that breaks an already installed package, and apt will try to resolve the problem by updating the package that would be broken to a newer version (which is assumed to be fixed and, thus, compatible again).
Diese Situation kann bei Aktualisierungen ohne rückwärtige Kompatibilität auftreten: dies ist der Fall, wenn eine neue Version nicht mehr zusammen mit der älteren Version funktioniert und eine Fehlfunktion in einem anderen Programm verursacht ohne dass dafür besondere Vorkehrungen getroffen worden sind. Die Breaks-Zeilen verhindern, dass der Nutzer in diese Schwierigkeiten gerät.

5.2.1.4. Bereitgestellte Elemente: die Provides-Zeilen

Diese Zeile führt das sehr interessante Konzept eines „virtuellen Pakets“ ein. Sie hat viele Aufgaben, aber zwei sind von besonderer Bedeutung. Die erste Aufgabe besteht darin, ein virtuelles Paket dazu zu benutzen, ihm einen allgemeinen Dienst zuzuordnen (das Paket „stellt“ den Dienst „bereit“). Die zweite zeigt an, dass ein Paket ein anderes vollständig ersetzt, und dass es daher auch die Abhängigkeiten erfüllen kann, die das andere erfüllen würde. Auf diese Weise kann ein Ersatzpaket erstellt werden, ohne denselben Paketnamen verwenden zu müssen.
5.2.1.4.1. Einen „Dienst“ bereitstellen
Let us discuss the first case in greater detail with an example: all mail servers, such as postfix or sendmail are said to “provide” the mail-transport-agent virtual package. Thus, any package that needs this service to be functional (e.g. a mailing list manager, such as smartlist or sympa) simply states in its dependencies that it requires a mail-transport-agent instead of specifying a large yet incomplete list of possible solutions (e.g. postfix | sendmail | exim4 | …). Furthermore, it is useless to install two mail servers on the same machine, which is why each of these packages declares a conflict with the mail-transport-agent virtual package. A conflict between a package and itself is ignored by the system, but this technique will prohibit the installation of two mail servers side by side.
5.2.1.4.2. Austauschbarkeit mit einem anderen Paket
The Provides field is also interesting when the content of a package is included in a larger package. For example, the libdigest-md5-perl Perl module was an optional module in Perl 5.6, and has been integrated as standard in Perl 5.8 (and later versions, such as 5.20 present in Jessie). As such, the package perl has since version 5.8 declared Provides: libdigest-md5-perl so that the dependencies on this package are met if the user has Perl 5.8 (or newer). The libdigest-md5-perl package itself has eventually been deleted, since it no longer had any purpose when old Perl versions were removed.
Verwendung einer Provides-Zeile zur Vermeidung des Brechens von Abhängigkeiten

Abbildung 5.1. Verwendung einer Provides-Zeile zur Vermeidung des Brechens von Abhängigkeiten

Dieses Merkmal ist sehr nützlich, da es nie möglich ist, die Wechselfälle der Entwicklung vorherzusehen, und es erforderlich ist, sich auf die Umbenennung oder einen anderen automatischen Ersatz einer veralteten Software einzustellen.
5.2.1.4.3. Past Limitations
Virtual packages used to suffer from some limitations, the most significant of which was the absence of a version number. To return to the previous example, a dependency such as Depends: libdigest-md5-perl (>= 1.6), despite the presence of Perl 5.10, would never be considered as satisfied by the packaging system — while in fact it most likely is satisfied. Unaware of this, the package system chose the least risky option, assuming that the versions do not match.
This limitation has been lifted in dpkg 1.17.11, and is no longer relevant in Jessie. Packages can assign a version to the virtual packages they provide with a dependency such as Provides: libdigest-md5-perl (= 1.8).

5.2.1.5. Dateien ersetzen: Die Replaces-Zeile

The Replaces field indicates that the package contains files that are also present in another package, but that the package is legitimately entitled to replace them. Without this specification, dpkg fails, stating that it can not overwrite the files of another package (technically, it is possible to force it to do so with the --force-overwrite option, but that is not considered standard operation). This allows identification of potential problems and requires the maintainer to study the matter prior to choosing whether to add such a field.
Die Verwendung dieser Zeile ist gerechtfertigt, wenn sich Paketnamen ändern oder wenn ein Paket in einem anderen enthalten ist. Dies kommt auch vor, wenn der Betreuer sich entschließt, Dateien in unterschiedlicher Weise auf mehrere Binärpakete zu verteilen, die vom selben Quellpaket erstellt werden: eine ersetzte Datei ist nicht mehr Teil des alten Pakets, sondern nur noch des neuen.
Sobald alle Dateien eines installierten Pakets ersetzt wurden, gilt das Paket als entfernt. Ausserdem veranlasst dieses Feld dpkg, das ersetzte Paket zu entfernen, wenn ein Konflikt auftritt.

5.2.2. Konfigurationsskripte

Zusätzlich zur control-Datei kann das control.tar.gz-Archiv jeden Debian-Pakets eine Anzahl von Skripten enthalten, die von dpkg in verschiedenen Phasen der Paketverarbeitung aufgerufen werden. Die Debian-Richtlinien beschreiben ausführlich die möglichen Fälle mit Benennung der aufgerufenen Skripte und der Parameter, die sie entgegennehmen. Diese Abläufe können kompliziert sein, da dpkg im Falle des Scheiterns eines Skripts versucht, zu einem zufriedenstellenden Zustand zurückzukehren, indem es die Installation oder die gerade stattfindende Entfernung (insofern möglich) abbricht.
Im Allgemeinen wird das Skript preinst vor der Installation eines Pakets ausgeführt, postinst danach. In gleicher Weise wird prerm vor dem Entfernen eines Pakets aufgerufen und postrm danach. Die Aktualisierung eines Pakets ist gleichbedeutend mit dem Entfernen der vorhergehenden Version und einer Installation der neuen. Alle möglichen Szenarien können hier nicht ausführlich beschrieben werden, aber wir werden die zwei häufigsten erörtern: eine Installation/Aktualisierung und ein Entfernen.

5.2.2.1. Installation und Aktualisierung

Folgendes geschieht während einer Installation (oder einer Aktualisierung):
  1. Für eine Aktualisierung ruft dpkg das Skript old-prerm upgrade neue-version auf.
  2. Ebenfalls für eine Aktualisierung führt dpkg dann new-preinst upgradealte-version aus; bei einer erstmaligen Installation führt es stattdessen new-preinst install aus. Möglicherweise fügt es im letzten Parameter die alte Version hinzu, falls das Paket früher schon einmal installiert war und seither entfernt wurde (aber nicht vollständig gelöscht, da die Konfigurationsdateien noch zurückbehalten wurden).
  3. Die neuen Paketdateien werden dann entpackt. Falls eine Datei bereits vorhanden ist, wird sie ersetzt, wobei aber vorübergehend eine Sicherheitskopie erstellt wird.
  4. Für eine Aktualisierung führt dpkg das Skript old-postrm upgrade neue-version aus.
  5. dpkg aktualisiert alle internen Daten (Dateiliste, Konfigurationsskripte usw.) und entfernt die Sicherheitskopien der ersetzten Dateien. Dies ist der Punkt, an dem es kein Zurück mehr gibt: dpkg hat keinen Zugang zu all den Elementen mehr, die für eine Rückkehr zum vorherigen Zustand erforderlich wären.
  6. dpkg aktualisiert dann die Konfigurationsdateien, wobei es den Nutzer auffordert, Entscheidungen zu treffen, falls es diese Aufgabe nicht selbsttätig erledigen kann. Die Einzelheiten dieses Vorgangs sind in Abschnitt 5.2.3, „Checksummen, Liste der Konfigurationsdateien“ erläutert.
  7. Schließlich konfiguriert dpkg das Paket, indem es new-postinst configure vorherige-konfigurierte-version ausführt.

5.2.2.2. Paketentfernung

Folgendes geschieht, wenn ein Paket entfernt wird:
  1. dpkg ruft prerm remove auf.
  2. dpkg entfernt alle Dateien des Pakets bis auf die Konfigurationsdateien und die Konfigurationsskripte.
  3. dpkg führt postrm remove aus. Hierdurch werden alle Konfigurationsskripte bis auf postrm entfernt. Falls der Nutzer nicht die Option „purge“ benutzt hat, wird der Ablauf hier beendet.
  4. Bei einer vollständigen Entfernung des Paketes (durch den Befehl dpkg --purge oder dpkg -P) werden sowohl die Konfigurationsdateien entfernt, als auch eine Anzahl von Kopien (*.dpkg-tmp, *.dpkg-old, *.dpkg-new) und temporären Dateien; dpkg führt dann abschließend postrm purge aus.
Die vier oben beschriebenen Skripte werden durch ein config-Skript ergänzt, das von Paketen bereitgestellt wird, die debconf verwenden, um vom Nutzer Informationen für die Konfigurierung zu bekommen. Während der Installation bestimmt dieses Skript im Einzelnen die Fragen, die von debconf gestellt werden. Die Antworten werden zur späteren Verwendung in der debconf-Datenbank aufgezeichnet. Das Skript wird von apt normalerweise ausgeführt, bevor es ein Paket nach dem anderen installiert, um so alle Fragen zu gliedern und sie dem Nutzer vollständig zu Beginn des Vorgangs zu stellen. Die Vor- und Nachinstallationsskripte können dann diese Information verwenden, um den Wünschen des Nutzers entsprechend zu agieren.

5.2.3. Checksummen, Liste der Konfigurationsdateien

In addition to the maintainer scripts and control data already mentioned in the previous sections, the control.tar.gz archive of a Debian package may contain other interesting files. The first, md5sums, contains the MD5 checksums for all of the package's files. Its main advantage is that it allows dpkg --verify (which we will study in Abschnitt 14.3.3.1, „Auditing Packages with dpkg --verify) to check if these files have been modified since their installation. Note that when this file doesn't exist, dpkg will generate it dynamically at installation time (and store it in the dpkg database just like other control files).
conffiles führt Paketdateien auf, die als Konfigurationsdateien behandelt werden müssen. Konfigurationsdateien können durch den Administrator angepasst werden und dpkg wird versuchen, diese Anpassungen bei einer Paketaktualisierung zu erhalten.
Im Ergebnis verhält sich dpkg in dieser Situation möglichst intelligent: falls die Standard-Konfigurationsdatei zwischen zwei Versionen nicht verändert worden ist, tut es gar nichts. Falls die Datei jedoch verändert wurde, wird es versuchen, sie zu aktualisieren. Zwei Fälle sind möglich: entweder hat der Administrator diese Konfigurationsdatei nicht angerührt, dann installiert dpkg automatisch die neue Version; oder die Datei ist verändert worden, dann fragt dpkg den Administrator, welche Version er verwenden möchte (die alte mit den Veränderungen oder die neue, die mit dem Paket bereitgestellt wird). Um diese Entscheidung zu erleichtern, bietet dpkg an, ein „diff“ anzuzeigen, das die Unterschiede zwischen den beiden Versionen aufführt. Falls der Nutzer sich entscheidet, die alte Version zu behalten, wird die neue am selben Ort in einer Datei mit dem Zusatz .dpkg-dist abgespeichert. Wenn der Anwender die neue Version auswählt, wird die alte in einer Datei mit dem Suffix .dpkg-old suffix gespeichert. Eine weitere mögliche Maßnahme besteht darin, dpkg vorübergehend anzuhalten und dann die Datei zu editieren, und dabei zu versuchen, die relevanten Veränderungen (die zuvor durch diff identifiziert worden sind) wieder einzusetzen.