Linux 中的守护进程 —— Systemd 的简单教程

博主：奈落
发布时间：2024 年 06 月 24 日
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3569字数
分类：技术

## 前言

Linux 传统上使用 init 进程启动系统，采用串行启动方式，导致启动时间长且脚本复杂。为解决这些问题，Systemd 应运而生，提供了一套完整的系统启动和管理解决，现在已成为大多数发行版的标准配置。由于其在Linux中十分常用，特此写一篇教程以方便自己在未来查阅。

## 1. Systemd 概述

Systemd 是一个守护进程，用于启动和管理系统的各项服务。它取代了 init 进程，成为系统的第一个进程（PID 为 1），其他进程都是它的子进程。

```bash
$ systemctl --version # 查看 Systemd 版本
```

## 2. 系统管理命令

* **systemctl** ：Systemd 的主命令

```bash
$ sudo systemctl reboot           # 重启系统
$ sudo systemctl poweroff         # 关闭系统
$ sudo systemctl halt             # 停止 CPU 工作
$ sudo systemctl suspend          # 暂停系统
$ sudo systemctl hibernate        # 系统进入冬眠
$ sudo systemctl hybrid-sleep     # 交互式休眠
$ sudo systemctl rescue           # 进入救援状态
```

* **systemd-analyze** ：查看启动耗时

```bash
$ systemd-analyze                 # 查看启动耗时
$ systemd-analyze blame           # 每个服务启动耗时
$ systemd-analyze critical-chain  # 瀑布状启动过程流
```

* **hostnamectl** ：查看和设置主机名

```bash
$ hostnamectl                     # 查看当前主机信息
$ sudo hostnamectl set-hostname rhel7  # 设置主机名
```

* **localectl** ：查看和设置本地化参数

```bash
$ localectl                       # 查看本地化设置
$ sudo localectl set-locale LANG=en_GB.utf8  # 设置本地化参数
```

* **timedatectl** ：查看和设置时区

```bash
$ timedatectl                     # 查看当前时区设置
$ sudo timedatectl set-timezone America/New_York  # 设置时区
```

* **loginctl** ：查看当前登录用户

```bash
$ loginctl list-sessions          # 列出当前 session
$ loginctl list-users             # 列出当前登录用户
```

## 3. Unit

### 3.1 Unit含义

Systemd 可以管理所有系统资源。不同的资源统称为 Unit（单位）。

Unit 一共分成12种。

* Service unit：系统服务
* Target unit：多个 Unit 构成的一个组
* Device Unit：硬件设备
* Mount Unit：文件系统的挂载点
* Automount Unit：自动挂载点
* Path Unit：文件或路径
* Scope Unit：不是由 Systemd 启动的外部进程
* Slice Unit：进程组
* Snapshot Unit：Systemd 快照，可以切回某个快照
* Socket Unit：进程间通信的 socket
* Swap Unit：swap 文件
* Timer Unit：定时器

### 3.2 用户级unit的启动方式

用户级unit不像系统级unit那样随系统启动，而是与用户的会话关联，只有在用户登录时才会启动。用户级unit通常挂载在`default.target`下，这与系统级unit通常挂载在`multi-user.target`或其他target上形成对比。

### 3.3 用户级unit的存储位置

用户自定义的unit文件可以放置在以下几个位置：

1. `/usr/lib/systemd/user`：系统为用户提供的默认服务文件，优先级最低。
2. `~/.local/share/systemd/user`：用户级服务的一般存放位置。
3. `/etc/systemd/user`：为所有用户提供服务的全局位置。
4. `~/.config/systemd/user`：用户个人配置的服务文件，优先级最高。

### 3.4 Unit 管理

Unit 是 Systemd 管理的基本单位，包括服务、挂载点、定时器等。

* **查看 Unit** ：

```bash
$ systemctl list-units            # 列出正在运行的 Unit
```

* **查看 Unit 状态** ：

```bash
$ systemctl status                # 查看系统状态
$ systemctl status nginx.service  # 查看 nginx 服务状态
```

* **管理 Unit** ：

```bash
$ sudo systemctl start nginx      # 启动 nginx 服务
$ sudo systemctl stop nginx       # 停止 nginx 服务
  $ sudo systemctl restart nginx    # 重启 nginx 服务
```

* **查看 Unit 依赖** ：

```bash
$ systemctl list-dependencies nginx.service  # 查看 nginx 依赖
```

### 3.5 Unit 配置文件

每个 Unit 都有配置文件，通常位于 `/etc/systemd/system/` 或 `/usr/lib/systemd/system/`。

* **查看和修改配置文件** ：

```bash
$ systemctl cat nginx.service     # 查看配置文件内容
$ sudo systemctl daemon-reload    # 重新加载配置文件
$ sudo systemctl restart nginx    # 重新启动服务
```

配置文件包含多个区块（如 `[Unit]`、`[Service]`），定义了 Unit 的元数据和启动参数。

## 4. Target

Target 是一组 Unit，用于定义系统的运行级别。通过 target，可以方便地启动或切换系统状态。

* **管理 Target** ：

```bash
$ systemctl list-unit-files --type=target  # 列出所有 Target
$ sudo systemctl set-default multi-user.target  # 设置默认 Target
```

## 5. 日志管理

Systemd 统一管理所有 Unit 的日志，通过 `journalctl` 命令查看。

* **查看日志** ：

```bash
$ sudo journalctl                 # 查看所有日志
$ sudo journalctl -u nginx.service  # 查看 nginx 服务日志
$ sudo journalctl -b              # 查看本次启动日志
```

最后修改：2024 年 06 月 24 日

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Linux 中的守护进程 —— Systemd 的简单教程

奈落 • 2024 年 06 月 24 日

## 前言

## 1. Systemd 概述

Systemd 是一个守护进程，用于启动和管理系统的各项服务。它取代了 init 进程，成为系统的第一个进程（PID 为 1），其他进程都是它的子进程。

```bash
$ systemctl --version # 查看 Systemd 版本
```

## 2. 系统管理命令

* **systemctl** ：Systemd 的主命令

* **systemd-analyze** ：查看启动耗时

```bash
$ systemd-analyze                 # 查看启动耗时
$ systemd-analyze blame           # 每个服务启动耗时
$ systemd-analyze critical-chain  # 瀑布状启动过程流
```

* **hostnamectl** ：查看和设置主机名

```bash
$ hostnamectl                     # 查看当前主机信息
$ sudo hostnamectl set-hostname rhel7  # 设置主机名
```

* **localectl** ：查看和设置本地化参数

```bash
$ localectl                       # 查看本地化设置
$ sudo localectl set-locale LANG=en_GB.utf8  # 设置本地化参数
```

* **timedatectl** ：查看和设置时区

```bash
$ timedatectl                     # 查看当前时区设置
$ sudo timedatectl set-timezone America/New_York  # 设置时区
```

* **loginctl** ：查看当前登录用户

```bash
$ loginctl list-sessions          # 列出当前 session
$ loginctl list-users             # 列出当前登录用户
```

## 3. Unit

### 3.1 Unit含义

Systemd 可以管理所有系统资源。不同的资源统称为 Unit（单位）。

Unit 一共分成12种。

### 3.2 用户级unit的启动方式

### 3.3 用户级unit的存储位置

用户自定义的unit文件可以放置在以下几个位置：

### 3.4 Unit 管理

Unit 是 Systemd 管理的基本单位，包括服务、挂载点、定时器等。

* **查看 Unit** ：

```bash
$ systemctl list-units            # 列出正在运行的 Unit
```

* **查看 Unit 状态** ：

```bash
$ systemctl status                # 查看系统状态
$ systemctl status nginx.service  # 查看 nginx 服务状态
```

* **管理 Unit** ：

```bash
$ sudo systemctl start nginx      # 启动 nginx 服务
$ sudo systemctl stop nginx       # 停止 nginx 服务
  $ sudo systemctl restart nginx    # 重启 nginx 服务
```

* **查看 Unit 依赖** ：

```bash
$ systemctl list-dependencies nginx.service  # 查看 nginx 依赖
```

### 3.5 Unit 配置文件

每个 Unit 都有配置文件，通常位于 `/etc/systemd/system/` 或 `/usr/lib/systemd/system/`。

* **查看和修改配置文件** ：

```bash
$ systemctl cat nginx.service     # 查看配置文件内容
$ sudo systemctl daemon-reload    # 重新加载配置文件
$ sudo systemctl restart nginx    # 重新启动服务
```

配置文件包含多个区块（如 `[Unit]`、`[Service]`），定义了 Unit 的元数据和启动参数。

## 4. Target

Target 是一组 Unit，用于定义系统的运行级别。通过 target，可以方便地启动或切换系统状态。

* **管理 Target** ：

```bash
$ systemctl list-unit-files --type=target  # 列出所有 Target
$ sudo systemctl set-default multi-user.target  # 设置默认 Target
```

## 5. 日志管理

Systemd 统一管理所有 Unit 的日志，通过 `journalctl` 命令查看。

* **查看日志** ：

```bash
$ sudo journalctl                 # 查看所有日志
$ sudo journalctl -u nginx.service  # 查看 nginx 服务日志
$ sudo journalctl -b              # 查看本次启动日志
```

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