Patrick Welche <prlw1@cam.ac.uk>
[netbsd-mini2440.git] / distrib / syspkg / notes / PROPOSAL
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1 Proposal: NetBSD System Installation Packages
2 =============================================
4 CONTENTS
5 --------
6 0. Introduction
7 1. System Packages
8   1.1 Package Format
9   1.2 Package Granularity
10     1.2.1 Root/User/Share separation
11 2. Package Sets
12   2.1 Set format
13 3. Creation of Packages and Sets
14 4. Modifications to the NetBSD installation process
15 A. Working Plan
17 ------------------------------------------------------------------------
19 0. Introduction
21   The current NetBSD installation process involves the downloading
22   of binary `sets', which the user can choose among at install time.
23   A set is a tarred, gzipped set of files, to be untarred relative
24   to '/'.  No facility exists to choose convenient subsets of the files
25   in a set to be installed, or to remove a set which has been installed.
27   The current granularity of sets is very large, being divided into:
29         base    -- general system binaries
30         comp    -- compilers and related tools
31         etc     -- system configuration files
32         games   -- games and other amusements
33         man     -- system manual pages
34         misc    -- items not falling into other categories
35         secr    -- items not exportable under US law
36         text    -- text processing tools
37         xbase   -- general X11R6 binaries
38         xcomp   -- X11R6 development items
39         xfont   -- X11R6 fonts
40         xserver -- X11R6 servers for various video hardware
42   Users who wish to install part of a set need to either install
43   the full set and then determine which files they need to remove,
44   or abandon the normal install process, and figure out which files
45   to unpack by hand.  Similarly, if a set is later determined to
46   be unnecessary, the only way to remove it is to figure out which
47   files on the system belonged to that set, and remove them by hand.
49   When it comes time to upgrade a system which has been installed this
50   way, the usual procedure is to unpack a new version of each installed
51   set over the previous version.  When a file is moved, renamed, or
52   removed in a newer version of a set, the old version often remains on
53   the system for some time.  In at least one recent instance (the move
54   of /sbin/mountd to /usr/sbin/mountd) this has resulted in much
55   confusion, and large amounts of traffic on the relevant mailing lists.
57   The remainder of this document describes a proposed method of handling
58   these and other problems with the current install set system by
59   moving to the use of fine-grained `system packages', based on the
60   currently existing package system for third-party software, and
61   allowing users to choose among either `package sets' at the same
62   granularity as our current install sets, or individual `packages'
63   at a much finer level of granularity.  In either case, the new system
64   would also greatly simplify upgrading or removal of such packages
65   and sets at a later time, and would allow tracking of dependencies
66   between the various sets and packages distributed as part of NetBSD.
68   First, the format of system packages in the proposed system is
69   discussed, followed by the format of package sets, which will serve
70   as a replacement for the current install sets.  The creation of
71   packages in an automated fashion from a NetBSD source tree is
72   discussed as is the effect of this system on the NetBSD installation
73   process.  An appendix discusses my work plan to implement this new
74   system.
76   It is hoped that this document will serve as a basis for discussion
77   of what is involved in changing NetBSD to use system packages for
78   system installation and upgrades, and that after several iterations
79   of discussion and revision, it will serve as a plan for the actual
80   implementation of this system.
82 ------------------------------------------------------------------------
84 1. System Packages
86   System packages will be the basic building blocks of a NetBSD system.
87   At install time, the user will choose which system packages to install,
88   subject to dependencies between packages.  After system install,
89   users will be able to install additional packages or remove installed
90   packages.  When it comes time to upgrade the system, packages can
91   be removed and reinstalled in a reliable fashion.  All of this
92   functionality is already available for third-party software via the
93   use of the software package system in /usr/pkgsrc.  This proposal
94   extends that functionality to the NetBSD system itself.
96 1.1 Package Format
98   System packages will be identical in format to the binary packages
99   used by the current third-party package system.  This will allow the
100   same tools to be used for working with system packages as are
101   currently used for working with third-party packages.  This will also
102   also allow the system to benefit from the fact that the workings of
103   the current package system are well understood.
105 1.2 Package Granularity
107   System packages will be at the granularity of groups of related tools
108   and their support files.  Thus, `Kerberos', `UUCP', `Text formatting'
109   and `amd' might each be packages which depended on nothing but a few
110   base packages, while `C Development' and `Fortran development' might
111   be separate packages which each depended upon `Binutils' and `Base
112   EGCS utilities' packages.  Packages sets, described below, would add
113   the ability to choose entire broad categories of software to install,
114   like todays install sets, while maintaining the ability to remove
115   individual packages later.
117 1.2.1 Root/User/Share separation
119   In order to support a variety of system configurations, it is crucial
120   that the new package system support the possibility of some part of
121   a system residing on a server and possibly being shared between
122   multiple machines on a network.  A machine which has some filesystems
123   local and some shared must, at the very least, be able to add and
124   remove packages from local filesystems, and should be able to
125   determine what packages have been added or removed from the volumes
126   mounted over the network.
128   The most common shared configurations are to have a system share
129   /usr/share from the network, and have all other filesystems local,
130   or to share the entirety of /usr from the network, and maintain
131   local root and /var hierarchies, possibly as a single filesystem.
132   Other commonly shared hierarchies include /usr/X11R6 and /usr/pkg.
134   Two steps are necessary to support this type of sharing: the system
135   must be able to check separate repositories for packages installed
136   on different filesystems, and packages must be designed so as to
137   allow a client to install only those parts of the system which reside
138   on local filesystems.
139   
140   The first of these is addressed by a set of patches described by
141   Alistair Crooks in a post to the netbsd-current mailing list on
142   Friday, September 18, 1998.  These patches, which have not yet been
143   committed cause third-party software packages installed in /usr/pkg
144   to be registered in /usr/pkg/etc/pkg, and packages installed in
145   /usr/X11R6 to be registered in /usr/X11R6/etc/pkg.  This could be
146   extended easily to allow sharing of system package installations by
147   having the new system X11R6 packages also use /usr/X11R6/etc/pkg
148   for package registration, to have system packages installed in /usr
149   use /usr/etc/pkg for package registration, and to have system
150   packages installed in / and /var use /etc/pkg for package
151   registration.  This would allow all of the types of filesystem
152   sharing described above, without introducing too much complication
153   into the package system.
155   The second step, that of insuring that a client can choose to install
156   only the parts of the system which reside on local volumes can be
157   most easily addressed by careful consideration of package contents.
158   A look through the contents of the current install sets suggests
159   that relatively few packages will in fact need to install in more
160   than one of /, /usr, /usr/share and /usr/X11R6.  Were such packages
161   split into separate components, based on filesystem boundaries,
162   users would easily be able to install only the parts which are local
163   in their particular configuration.
165 ------------------------------------------------------------------------
167 2. Package Sets
169   In moving to fine-grained system packages, it is important that
170   beginning users still be able to select broad categories of software
171   to install at once.  The introduction of `package sets', analogous
172   in granularity, but not mechanism, to the current binary install sets
173   addresses this concern, while maintaining the ability of more advanced
174   users to choose among individual packages at install time, and
175   maintaining the ability to remove, upgrade, or add individual
176   packages at a later time.
178   These package sets will maintain the same layout as the current
179   install sets, so that a user who chooses the same sets as he would
180   have chosen now will see the same results.  In the new system,
181   however, these sets will be made up of binary packages, and installing
182   a set will simply result in the installation of the constituent
183   packages.
185 2.1 Set format
187   A set will be a tar archive containing the packages which make up the
188   set plus a contents file.  At the least, the index file will contain
189   the name of each included package, plus a one line description of each
190   package's contents.  Installation utilities will offer the option of
191   installing the whole set, or choosing among individual packages,
192   based on the descriptions in the contents file.  It is expected that the
193   contents file itself will be automatically generated from the one-line
194   descriptions provided in each package's pkg/COMMENT file.
196   When a set is installed, the contents file will be recorded in a
197   manner similar to the registration of package information in the
198   current third-party package system.  This will allow users to remove
199   an entire set at a later date, without needing to know what individual
200   packages came from that set.
202 ------------------------------------------------------------------------
204 3. Creation of Packages and Sets
206   Under the current distribution-building system, the Makefile in
207   /usr/src/etc creates binary install sets from an installed system,
208   based on the set lists in /usr/src/distrib/sets/lists.  In the new
209   system, a new directory hierarchy, /usr/src/distrib/pkg, will
210   contain Makefiles and data files relevant to the creation of
211   system packages and package sets.
213   The directory /usr/src/distrib/pkg/sets will contain a directory
214   for each package set, and each of these directories will contain
215   a directory for each package in that set.  The Makefile in
216   /usr/src/distrib/pkg/sets will recurse into these set directories
217   to build each set.  The individual set Makefiles will recurse into
218   each package directory to build the individual packages, and will
219   then create a set file from the constituent packages and from the
220   contents file, which will be automatically generated from the
221   package directories.
223   The package directories will resemble the package directories for
224   third-party software packages in /usr/pkgsrc, except that they will
225   probably rely on the files making up the package already being
226   present in ${DESTDIR}, rather than building them directly.  This
227   assumption is already present in the current distribution package
228   Makefile code, and is probably reasonable to keep.
230 ------------------------------------------------------------------------
232 4. Modifications to the NetBSD installation process
234   Once the NetBSD system is available as system packages and package
235   sets, it will be possible to modify the various installation tools
236   to use these sets to install the system.  It is expected that
237   installation tools will default to allow users to choose among
238   package sets at install time, but allow an `advanced mode' in which
239   packages could be selected and deselected on an individual basis.
241   This will require that the various package tools (at least pkg_add)
242   be present on install media to be used with system packages.
243   Modifications to sysinst and other install tools are beyond the
244   current scope of this proposal, but will be necessary to take
245   advantage of the new capabilities provided by this system.
247 ------------------------------------------------------------------------
249 A. Working Plan
251   My current plan for implementing system packages and package sets
252   for NetBSD consists of four steps.  All of these steps should be
253   taken in the CVS source tree (segregated into src/distrib/pkg, of
254   course), and hopefully will involve other contributors in addition
255   to myself:
257     1.) Hammer this proposal into a more detailed specification
258     
259         I am submitting this proposal now in the hopes that it
260         will spark discussion which will lead to a refinement
261         of the planned system package system.  Once some sort
262         of consensus is reached on the relevant mailing lists,
263         I will begin work in earnest on implementing this.
265     2.) Create the /usr/src/distrib/pkg hierarchy, and a template
266         package
268         The first step in actually implementing this system will
269         be to create either an actual or mocked-up system package
270         which can be used as a template for creation of the
271         remaining system packages.
273     3.) Create system packages
275         I expect that this step will involve most of the actual
276         work in implementing the new system.  Packages will have
277         to be created for each functional group of binaries
278         currently shipped with NetBSD.  A lot of discussion and
279         design will have to go into the decisions as to how
280         many packages should make up each set and what files
281         belong in which packages.
283     4.) Create Package Sets
285         Once all system packages exist, it will be necessary to
286         put together some code to automatically generate set
287         contents files and to create sets from each directory
288         of packages in /usr/src/distrib/pkg/sets.
290   Once these steps are complete, NetBSD will have system packages,
291   and it will be possible to begin looking at modifying the NetBSD
292   install process to use them.  It is important to note that none
293   of these changes will require modifying the current installation
294   set building code in any way, so the use of the current system
295   can continue unhindered while the new system is being implemented.
297 ------------------------------------------------------------------------
298 $Id: PROPOSAL,v 1.2 2004/01/17 05:30:01 lukem Exp $