Systemd

Unit 文件

Systemd 可以管理所有的系统资源，不同的资源统称为 Unit（单位）。

Unit文件统一了过去不同系统资源配置格式，例如服务的启/停、定时任务、设备自动挂载、网络配置、虚拟内存配置等。而 Systemd 通过不同的文件后缀区分这些配置文件。

支持的12种 Unit 文件类型

• .timer：配置在特定时间触发的任务，替代了 Crontab的功能

• .service：封装守护进程的启动、停止、重启和重载操作，是最常见的一种 Unit 文件

• .target：用于对 Unit 文件进行逻辑分组，引导其他 Unit 的执行

• .automount：用于控制自动挂载文件系统，相当于autofs 服务。

• .device： 对于/dev目录下的设备，主要用于定义设备之间的依赖关系

• .mount：定义系统结构层次中的一个挂载点，替代过去的 /etc/fstab 配置文件

• .scope： Systemd运行时产生的文件，描述一些系统服务的分组信息

• .slice：用于表示一个 cGroup 的树，通常用户不会自己创建

• .snapshot

• .socket

• .swap

目录

按照约定，放置在指定的是哪个系统目录之一中。优先级高的目录里的文件会被使用。

• /etc/systemd/system ：系统或者用户自定义的配置文件（优先级最高）
• /run/systemd/system ：软件运行时生成的配置文件
• /usr/lib/systemd/system ：系统或者第三方软件安装时添加的配置文件

文件结构

例如：

[Unit]
Description=Hello World
After=docker.service
Requires=docker.service
[Service]
TimeoutStartSec=0
ExecStartPre=-/usr/bin/docker kill busybox1
ExecStartPre=-/usr/bin/docker rm busybox1
ExecStartPre=/usr/bin/docker pull busybox
ExecStart=/usr/bin/docker run --name busybox1 busybox /bin/ sh -c "while true; do echo Hello World; sleep 1; done"
ExecStop="/usr/bin/docker stop busybox1"
ExecStopPost="/usr/bin/docker rm busybox1"
[Install]
WantedBy=multi-user.target

Unit 文件可以分为三个配置区段：

• Unit 段：所有 Unit 文件通用，配置服务的描述、依赖和随系统启动的方式。
• Service 段：后缀为 .service 特有的，用于定义服务的具体管理和操作方法。
• Install 段: 和 Unit 段 作用相同。

Unit 段

• Description
• Documentation
• Requires
• Wants
• After
• Before
• Binds To
• Part Of
• OnFailure
• Conflicts

Install 段

这部分配置的目标通常是特定运行目标的 .target 文件，用来使得服务在系统启动时自动运行。这个区段可以包含三种启动约束：

• WantedBy
• RequiredBy
• Also 当前 Unit enable/disabled时，同时 enable/disable 其他 Unit
• Alias 启动的别名

systemctl list-units –type=target # 获取当前正在使用的运行目标

Service 段

声明周期相关：

• type ：启动时的进程行为
  • simple： 默认值，执行 execstart 指定的命令，启动主进程
  • forking 从父进程创建子进程，创建后父进程会立即突出
  • oneshot 一次性进程， systemd 会等当前服务退出，再继续往下执行
  • dbus
  • notify 当前服务启完毕，通知 systemd，再继续往下执行
  • idle 若有其他任务执行完毕，当前服务才会运行
• RemainAfterExit
• ExecStart
• ExecStartPre
• ExecStartPos
• ExecReload
• ExecStop
• ExecStopPost
• RestartSec
• Restart 重新启动， always on-success on-failure on-abnormal on-abort on-watchdog
• TimeoutStartSec 启动服务时等待的秒数，一般docker容器拉镜像时间较长设置0，关闭超时检测
• TimeoutStopSec 停止服务时的等待秒数，如果超过这个时间仍然没有停止，syystemd会使用 sigkill 信号强行杀死服务的进程。

服务上下文配置相关

• Environment 为服务指定环境变量
• EnvironmentFile
• Nice 服务进程的优先级，越小越高，默认为0，范围是 -20~19
• WorkingDirectory
• RootDirectory 服务进程的根目录
• User
• Group

：如果在 ExecStart、ExecStop 等属性中使用了 Linux 命令，则必须要写出完整的绝对路径。对于 ExecStartPre 和 ExecStartPost 辅助命令，若前面有个 “-” 符号，表示忽略这些命令的出错。

Systemd 资源管理

Systemctl 命令：

# 列出正在运行的 Unit
systemctl list-units

# 列出所有Unit，包括没有找到配置文件的或者启动失败的
systemctl list-units --all

# 列出所有没有运行的 Unit
systemctl list-units --all --state=inactive

# 列出所有加载失败的 Unit
systemctl list-units --failed

# 列出所有正在运行的、类型为 service 的 Unit
systemctl list-units --type=service

# 查看 Unit 配置文件的内容
systemctl cat docker.service

查看 Unit 的状态：

# 显示系统状态
systemctl status

# 显示单个 Unit 的状态
systemctl status bluetooth.service

# 立即启动一个服务
sudo systemctl start apache.service

# 立即停止一个服务
sudo systemctl stop apache.service

# 重启一个服务
sudo systemctl restart apache.service

# 杀死一个服务的所有子进程
sudo systemctl kill apache.service

# 重新加载一个服务的配置文件
sudo systemctl reload apache.service

# 重载所有修改过的配置文件
sudo systemctl daemon-reload

# 显示某个 Unit 的所有底层参数
systemctl show httpd.service

# 显示某个 Unit 的指定属性的值
systemctl show -p CPUShares httpd.service

# 设置某个 Unit 的指定属性
sudo systemctl set-property httpd.service CPUShares=500

查看 Unit 的依赖关系：

# 列出所有依赖，默认不会列出 target 类型
systemctl list-dependencies nginx.service
# 列出所有依赖，包括 target 类型
systemctl list-dependencies --all nginx.service

Systemd 工具集

• systemctl：用于检查和控制各种系统服务和资源的状态
• bootctl：用于查看和管理系统启动分区
• hostnamectl：用于查看和修改系统的主机名和主机信息
• journalctl：用于查看系统日志和各类应用服务日志
• localectl：用于查看和管理系统的地区信息
• loginctl：用于管理系统已登录用户和 Session 的信息
• machinectl：用于操作 Systemd 容器
• timedatectl：用于查看和管理系统的时间和时区信息
• systemd-analyze 显示此次系统启动时运行每个服务所消耗的时间，可以用于分析系统启动过程中的性能瓶颈
• systemd-ask-password：辅助性工具，用星号屏蔽用户的任意输入，然后返回实际输入的内容
• systemd-cat：用于将其他命令的输出重定向到系统日志
• systemd-cgls：递归地显示指定 CGroup 的继承链
• systemd-cgtop：显示系统当前最耗资源的 CGroup 单元
• systemd-escape：辅助性工具，用于去除指定字符串中不能作为 Unit 文件名的字符
• systemd-hwdb：Systemd 的内部工具，用于更新硬件数据库
• systemd-delta：对比当前系统配置与默认系统配置的差异
• systemd-detect-virt：显示主机的虚拟化类型
• systemd-inhibit：用于强制延迟或禁止系统的关闭、睡眠和待机事件
• systemd-machine-id-setup：Systemd 的内部工具，用于给 Systemd 容器生成 ID
• systemd-notify：Systemd 的内部工具，用于通知服务的状态变化
• systemd-nspawn：用于创建 Systemd 容器
• systemd-path：Systemd 的内部工具，用于显示系统上下文中的各种路径配置
• systemd-run：用于将任意指定的命令包装成一个临时的后台服务运行
• systemd-stdio- bridge：Systemd 的内部 工具，用于将程序的标准输入输出重定向到系统总线
• systemd-tmpfiles：Systemd 的内部工具，用于创建和管理临时文件目录
• systemd-tty-ask-password-agent：用于响应后台服务进程发出的输入密码请求