速查

systemctl #输出已激活单元

systemctl list-units #输出已激活单元

systemctl —failed #输出运行失败的单元

systemctl list-unit-files #查看所有已安装服务

systemctl start nginx #启动nginx

systemctl stop nginx #停止nginx

systemctl restart nginx #重启nginx

systemctl reload nginx #重新加载nginx配置

systemctl status nginx #输出nginx运行状态

systemctl is-enabled nginx #检查nginx是否配置为自动启动

systemctl enable nginx #开机自动启动nginx

systemctl disable nginx #取消开机自动启动nginx

systemctl help nginx #显示nginx的手册页

systemctl daemon-reload #重新载入 systemd，扫描新的或有变动的单元

systemctl reboot #重启

systemctl poweroff #退出系统并停止电源

systemctl suspend #待机

systemctl hibernate #休眠

systemctl hybrid-sleep #混合休眠模式（同时休眠到硬盘并待机

systemctl isolate graphical.target #等价于telinit 3 或 telinit 5

Systemd 是 Linux 系统工具，用来启动守护进程，已成为大多数发行版的标准配置。
本文介绍它的基本用法，分为上下两篇。今天介绍它的主要命令，下一篇介绍如何用于实战。
systemctl命令详解 - 图1

一、由来

历史上，Linux 的启动一直采用init进程。
下面的命令用来启动服务。

  1. $ sudo /etc/init.d/apache2 start
  2. # 或者
  3. $ service apache2 start

这种方法有两个缺点。
一是启动时间长。init进程是串行启动，只有前一个进程启动完，才会启动下一个进程。
二是启动脚本复杂。init进程只是执行启动脚本，不管其他事情。脚本需要自己处理各种情况，这往往使得脚本变得很长。

二、Systemd 概述

Systemd 就是为了解决这些问题而诞生的。它的设计目标是，为系统的启动和管理提供一套完整的解决方案。
根据 Linux 惯例，字母d是守护进程（daemon）的缩写。 Systemd 这个名字的含义，就是它要守护整个系统。
使用了 Systemd，就不需要再用init了。Systemd 取代了initd，成为系统的第一个进程（PID 等于 1），其他进程都是它的子进程。

  1. $ systemctl --version

上面的命令查看 Systemd 的版本。
Systemd 的优点是功能强大，使用方便，缺点是体系庞大，非常复杂。事实上，现在还有很多人反对使用 Systemd，理由就是它过于复杂，与操作系统的其他部分强耦合，违反”keep simple, keep stupid”的Unix 哲学。
systemctl命令详解 - 图2
（上图为 Systemd 架构图）

三、系统管理

Systemd 并不是一个命令，而是一组命令，涉及到系统管理的方方面面。

3.1 systemctl

systemctl是 Systemd 的主命令，用于管理系统。

  1. # 重启系统
  2. $ sudo systemctl reboot
  3. # 关闭系统，切断电源
  4. $ sudo systemctl poweroff
  5. # CPU停止工作
  6. $ sudo systemctl halt
  7. # 暂停系统
  8. $ sudo systemctl suspend
  9. # 让系统进入冬眠状态
  10. $ sudo systemctl hibernate
  11. # 让系统进入交互式休眠状态
  12. $ sudo systemctl hybrid-sleep
  13. # 启动进入救援状态（单用户状态）
  14. $ sudo systemctl rescue

3.2 systemd-analyze

systemd-analyze命令用于查看启动耗时。

  1. # 查看启动耗时
  2. $ systemd-analyze                                                                                       
  3. # 查看每个服务的启动耗时
  4. $ systemd-analyze blame
  5. # 显示瀑布状的启动过程流
  6. $ systemd-analyze critical-chain
  7. # 显示指定服务的启动流
  8. $ systemd-analyze critical-chain atd.service

3.3 hostnamectl

hostnamectl命令用于查看当前主机的信息。

  1. # 显示当前主机的信息
  2. $ hostnamectl
  3. # 设置主机名。
  4. $ sudo hostnamectl set-hostname rhel7

3.4 localectl

localectl命令用于查看本地化设置。

  1. # 查看本地化设置
  2. $ localectl
  3. # 设置本地化参数。
  4. $ sudo localectl set-locale LANG=en_GB.utf8
  5. $ sudo localectl set-keymap en_GB

3.5 timedatectl

timedatectl命令用于查看当前时区设置。

  1. # 查看当前时区设置
  2. $ timedatectl
  3. # 显示所有可用的时区
  4. $ timedatectl list-timezones                                                                                   
  5. # 设置当前时区
  6. $ sudo timedatectl set-timezone America/New_York
  7. $ sudo timedatectl set-time YYYY-MM-DD
  8. $ sudo timedatectl set-time HH:MM:SS

3.6 loginctl

loginctl命令用于查看当前登录的用户。

  1. # 列出当前session
  2. $ loginctl list-sessions
  3. # 列出当前登录用户
  4. $ loginctl list-users
  5. # 列出显示指定用户的信息
  6. $ loginctl show-user ruanyf

四、Unit

4.1 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

systemctl list-units命令可以查看当前系统的所有 Unit 。

  1. # 列出正在运行的 Unit
  2. $ systemctl list-units
  3. # 列出所有Unit，包括没有找到配置文件的或者启动失败的
  4. $ systemctl list-units --all
  5. # 列出所有没有运行的 Unit
  6. $ systemctl list-units --all --state=inactive
  7. # 列出所有加载失败的 Unit
  8. $ systemctl list-units --failed
  9. # 列出所有正在运行的、类型为 service 的 Unit
  10. $ systemctl list-units --type=service

4.2 Unit 的状态

systemctl status命令用于查看系统状态和单个 Unit 的状态。

  1. # 显示系统状态
  2. $ systemctl status
  3. # 显示单个 Unit 的状态
  4. $ sysystemctl status bluetooth.service
  5. # 显示远程主机的某个 Unit 的状态
  6. $ systemctl -H root@rhel7.example.com status httpd.service

除了status命令，systemctl还提供了三个查询状态的简单方法，主要供脚本内部的判断语句使用。

  1. # 显示某个 Unit 是否正在运行
  2. $ systemctl is-active application.service
  3. # 显示某个 Unit 是否处于启动失败状态
  4. $ systemctl is-failed application.service
  5. # 显示某个 Unit 服务是否建立了启动链接
  6. $ systemctl is-enabled application.service

4.3 Unit 管理

对于用户来说，最常用的是下面这些命令，用于启动和停止 Unit（主要是 service）。

  1. # 立即启动一个服务
  2. $ sudo systemctl start apache.service
  3. # 立即停止一个服务
  4. $ sudo systemctl stop apache.service
  5. # 重启一个服务
  6. $ sudo systemctl restart apache.service
  7. # 杀死一个服务的所有子进程
  8. $ sudo systemctl kill apache.service
  9. # 重新加载一个服务的配置文件
  10. $ sudo systemctl reload apache.service
  11. # 重载所有修改过的配置文件
  12. $ sudo systemctl daemon-reload
  13. # 显示某个 Unit 的所有底层参数
  14. $ systemctl show httpd.service
  15. # 显示某个 Unit 的指定属性的值
  16. $ systemctl show -p CPUShares httpd.service
  17. # 设置某个 Unit 的指定属性
  18. $ sudo systemctl set-property httpd.service CPUShares=500

4.4 依赖关系

Unit 之间存在依赖关系：A 依赖于 B，就意味着 Systemd 在启动 A 的时候，同时会去启动 B。
systemctl list-dependencies命令列出一个 Unit 的所有依赖。

  1. $ systemctl list-dependencies nginx.service

上面命令的输出结果之中，有些依赖是 Target 类型（详见下文），默认不会展开显示。如果要展开 Target，就需要使用--all参数。

  1. $ systemctl list-dependencies --all nginx.service

五、Unit 的配置文件

5.1 概述

每一个 Unit 都有一个配置文件，告诉 Systemd 怎么启动这个 Unit 。
Systemd 默认从目录/etc/systemd/system/读取配置文件。但是，里面存放的大部分文件都是符号链接，指向目录/usr/lib/systemd/system/，真正的配置文件存放在那个目录。
systemctl enable命令用于在上面两个目录之间，建立符号链接关系。

  1. $ sudo systemctl enable clamd@scan.service
  2. # 等同于
  3. $ sudo ln -s '/usr/lib/systemd/system/clamd@scan.service' '/etc/systemd/system/multi-user.target.wants/clamd@scan.service'

如果配置文件里面设置了开机启动，systemctl enable命令相当于激活开机启动。
与之对应的，systemctl disable命令用于在两个目录之间，撤销符号链接关系，相当于撤销开机启动。

  1. $ sudo systemctl disable clamd@scan.service

配置文件的后缀名，就是该 Unit 的种类，比如sshd.socket。如果省略，Systemd 默认后缀名为.service，所以sshd会被理解成sshd.service。

5.2 配置文件的状态

systemctl list-unit-files命令用于列出所有配置文件。

  1. # 列出所有配置文件
  2. $ systemctl list-unit-files
  3. # 列出指定类型的配置文件
  4. $ systemctl list-unit-files --type=service

这个命令会输出一个列表。

  1. $ systemctl list-unit-files
  2. UNIT FILE              STATE
  3. chronyd.service        enabled
  4. clamd@.service         static
  5. clamd@scan.service     disabled

这个列表显示每个配置文件的状态，一共有四种。

  • enabled：已建立启动链接
  • disabled：没建立启动链接
  • static：该配置文件没有[Install]部分（无法执行），只能作为其他配置文件的依赖
  • masked：该配置文件被禁止建立启动链接

注意，从配置文件的状态无法看出，该 Unit 是否正在运行。这必须执行前面提到的systemctl status命令。

  1. $ systemctl status bluetooth.service

一旦修改配置文件，就要让 SystemD 重新加载配置文件，然后重新启动，否则修改不会生效。

  1. $ sudo systemctl daemon-reload
  2. $ sudo systemctl restart httpd.service

5.3 配置文件的格式

配置文件就是普通的文本文件，可以用文本编辑器打开。
systemctl cat命令可以查看配置文件的内容。

  1. $ systemctl cat atd.service
  2. [Unit]
  3. Description=ATD daemon
  4. [Service]
  5. Type=forking
  6. ExecStart=/usr/bin/atd
  7. [Install]
  8. WantedBy=multi-user.target

从上面的输出可以看到，配置文件分成几个区块。每个区块的第一行，是用方括号表示的区别名，比如[Unit]。注意，配置文件的区块名和字段名，都是大小写敏感的。
每个区块内部是一些等号连接的键值对。

  1. [Section]
  2. Directive1=value
  3. Directive2=value
  4. . . .

注意，键值对的等号两侧不能有空格。

5.4 配置文件的区块

[Unit]区块通常是配置文件的第一个区块，用来定义 Unit 的元数据，以及配置与其他 Unit 的关系。它的主要字段如下。

  • Description：简短描述
  • Documentation：文档地址
  • Requires：当前 Unit 依赖的其他 Unit，如果它们没有运行，当前 Unit 会启动失败
  • Wants：与当前 Unit 配合的其他 Unit，如果它们没有运行，当前 Unit 不会启动失败
  • BindsTo：与Requires类似，它指定的 Unit 如果退出，会导致当前 Unit 停止运行
  • Before：如果该字段指定的 Unit 也要启动，那么必须在当前 Unit 之后启动
  • After：如果该字段指定的 Unit 也要启动，那么必须在当前 Unit 之前启动
  • Conflicts：这里指定的 Unit 不能与当前 Unit 同时运行
  • Condition...：当前 Unit 运行必须满足的条件，否则不会运行
  • Assert...：当前 Unit 运行必须满足的条件，否则会报启动失败

[Install]通常是配置文件的最后一个区块，用来定义如何启动，以及是否开机启动。它的主要字段如下。

  • WantedBy：它的值是一个或多个 Target，当前 Unit 激活时（enable）符号链接会放入/etc/systemd/system目录下面以 Target 名 + .wants后缀构成的子目录中
  • RequiredBy：它的值是一个或多个 Target，当前 Unit 激活时，符号链接会放入/etc/systemd/system目录下面以 Target 名 + .required后缀构成的子目录中
  • Alias：当前 Unit 可用于启动的别名
  • Also：当前 Unit 激活（enable）时，会被同时激活的其他 Unit

[Service]区块用来 Service 的配置，只有 Service 类型的 Unit 才有这个区块。它的主要字段如下。

  • Type：定义启动时的进程行为。它有以下几种值。
  • Type=simple：默认值，执行ExecStart指定的命令，启动主进程
  • Type=forking：以 fork 方式从父进程创建子进程，创建后父进程会立即退出
  • Type=oneshot：一次性进程，Systemd 会等当前服务退出，再继续往下执行
  • Type=dbus：当前服务通过D-Bus启动
  • Type=notify：当前服务启动完毕，会通知Systemd，再继续往下执行
  • Type=idle：若有其他任务执行完毕，当前服务才会运行
  • ExecStart：启动当前服务的命令
  • ExecStartPre：启动当前服务之前执行的命令
  • ExecStartPost：启动当前服务之后执行的命令
  • ExecReload：重启当前服务时执行的命令
  • ExecStop：停止当前服务时执行的命令
  • ExecStopPost：停止当其服务之后执行的命令
  • RestartSec：自动重启当前服务间隔的秒数
  • Restart：定义何种情况 Systemd 会自动重启当前服务，可能的值包括always（总是重启）、on-success、on-failure、on-abnormal、on-abort、on-watchdog
  • TimeoutSec：定义 Systemd 停止当前服务之前等待的秒数
  • Environment：指定环境变量

Unit 配置文件的完整字段清单，请参考官方文档。

六、Target

启动计算机的时候，需要启动大量的 Unit。如果每一次启动，都要一一写明本次启动需要哪些 Unit，显然非常不方便。Systemd 的解决方案就是 Target。
简单说，Target 就是一个 Unit 组，包含许多相关的 Unit 。启动某个 Target 的时候，Systemd 就会启动里面所有的 Unit。从这个意义上说，Target 这个概念类似于”状态点”，启动某个 Target 就好比启动到某种状态。
传统的init启动模式里面，有 RunLevel 的概念，跟 Target 的作用很类似。不同的是，RunLevel 是互斥的，不可能多个 RunLevel 同时启动，但是多个 Target 可以同时启动。

  1. # 查看当前系统的所有 Target
  2. $ systemctl list-unit-files --type=target
  3. # 查看一个 Target 包含的所有 Unit
  4. $ systemctl list-dependencies multi-user.target
  5. # 查看启动时的默认 Target
  6. $ systemctl get-default
  7. # 设置启动时的默认 Target
  8. $ sudo systemctl set-default multi-user.target
  9. # 切换 Target 时，默认不关闭前一个 Target 启动的进程，
  10. # systemctl isolate 命令改变这种行为，
  11. # 关闭前一个 Target 里面所有不属于后一个 Target 的进程
  12. $ sudo systemctl isolate multi-user.target

Target 与 传统 RunLevel 的对应关系如下。

  1. Traditional runlevel      New target name     Symbolically linked to...
  2. Runlevel 0           |    runlevel0.target -> poweroff.target
  3. Runlevel 1           |    runlevel1.target -> rescue.target
  4. Runlevel 2           |    runlevel2.target -> multi-user.target
  5. Runlevel 3           |    runlevel3.target -> multi-user.target
  6. Runlevel 4           |    runlevel4.target -> multi-user.target
  7. Runlevel 5           |    runlevel5.target -> graphical.target
  8. Runlevel 6           |    runlevel6.target -> reboot.target

它与init进程的主要差别如下。

（1）默认的 RunLevel（在/etc/inittab文件设置）现在被默认的 Target 取代，位置是/etc/systemd/system/default.target，通常符号链接到graphical.target（图形界面）或者multi-user.target（多用户命令行）。 （2）启动脚本的位置，以前是/etc/init.d目录，符号链接到不同的 RunLevel 目录 （比如/etc/rc3.d、/etc/rc5.d等），现在则存放在/lib/systemd/system和/etc/systemd/system目录。 （3）配置文件的位置，以前init进程的配置文件是/etc/inittab，各种服务的配置文件存放在/etc/sysconfig目录。现在的配置文件主要存放在/lib/systemd目录，在/etc/systemd目录里面的修改可以覆盖原始设置。

七、日志管理

Systemd 统一管理所有 Unit 的启动日志。带来的好处就是，可以只用journalctl一个命令，查看所有日志（内核日志和应用日志）。日志的配置文件是/etc/systemd/journald.conf。
journalctl功能强大，用法非常多。

  1. # 查看所有日志（默认情况下 ，只保存本次启动的日志）
  2. $ sudo journalctl
  3. # 查看内核日志（不显示应用日志）
  4. $ sudo journalctl -k
  5. # 查看系统本次启动的日志
  6. $ sudo journalctl -b
  7. $ sudo journalctl -b -0
  8. # 查看上一次启动的日志（需更改设置）
  9. $ sudo journalctl -b -1
  10. # 查看指定时间的日志
  11. $ sudo journalctl --since="2012-10-30 18:17:16"
  12. $ sudo journalctl --since "20 min ago"
  13. $ sudo journalctl --since yesterday
  14. $ sudo journalctl --since "2015-01-10" --until "2015-01-11 03:00"
  15. $ sudo journalctl --since 09:00 --until "1 hour ago"
  16. # 显示尾部的最新10行日志
  17. $ sudo journalctl -n
  18. # 显示尾部指定行数的日志
  19. $ sudo journalctl -n 20
  20. # 实时滚动显示最新日志
  21. $ sudo journalctl -f
  22. # 查看指定服务的日志
  23. $ sudo journalctl /usr/lib/systemd/systemd
  24. # 查看指定进程的日志
  25. $ sudo journalctl _PID=1
  26. # 查看某个路径的脚本的日志
  27. $ sudo journalctl /usr/bin/bash
  28. # 查看指定用户的日志
  29. $ sudo journalctl _UID=33 --since today
  30. # 查看某个 Unit 的日志
  31. $ sudo journalctl -u nginx.service
  32. $ sudo journalctl -u nginx.service --since today
  33. # 实时滚动显示某个 Unit 的最新日志
  34. $ sudo journalctl -u nginx.service -f
  35. # 合并显示多个 Unit 的日志
  36. $ journalctl -u nginx.service -u php-fpm.service --since today
  37. # 查看指定优先级（及其以上级别）的日志，共有8级
  38. # 0: emerg
  39. # 1: alert
  40. # 2: crit
  41. # 3: err
  42. # 4: warning
  43. # 5: notice
  44. # 6: info
  45. # 7: debug
  46. $ sudo journalctl -p err -b
  47. # 日志默认分页输出，--no-pager 改为正常的标准输出
  48. $ sudo journalctl --no-pager
  49. # 以 JSON 格式（单行）输出
  50. $ sudo journalctl -b -u nginx.service -o json
  51. # 以 JSON 格式（多行）输出，可读性更好
  52. $ sudo journalctl -b -u nginx.serviceqq
  53.  -o json-pretty
  54. # 显示日志占据的硬盘空间
  55. $ sudo journalctl --disk-usage
  56. # 指定日志文件占据的最大空间
  57. $ sudo journalctl --vacuum-size=1G
  58. # 指定日志文件保存多久
  59. $ sudo journalctl --vacuum-time=1years

（完）

上一篇文章，我介绍了 Systemd 的主要命令，今天介绍如何使用它完成一些基本的任务。

一、开机启动

对于那些支持 Systemd 的软件，安装的时候，会自动在/usr/lib/systemd/system目录添加一个配置文件。
如果你想让该软件开机启动，就执行下面的命令（以httpd.service为例）。

  1. $ sudo systemctl enable httpd

上面的命令相当于在/etc/systemd/system目录添加一个符号链接，指向/usr/lib/systemd/system里面的httpd.service文件。
这是因为开机时，Systemd只执行/etc/systemd/system目录里面的配置文件。这也意味着，如果把修改后的配置文件放在该目录，就可以达到覆盖原始配置的效果。

二、启动服务

设置开机启动以后，软件并不会立即启动，必须等到下一次开机。如果想现在就运行该软件，那么要执行systemctl start命令。

  1. $ sudo systemctl start httpd

执行上面的命令以后，有可能启动失败，因此要用systemctl status命令查看一下该服务的状态。

  1. $ sudo systemctl status httpd
  2. httpd.service - The Apache HTTP Server
  3.    Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/httpd.service; enabled)
  4.    Active: active (running) since 金 2014-12-05 12:18:22 JST; 7min ago
  5.  Main PID: 4349 (httpd)
  6.    Status: "Total requests: 1; Current requests/sec: 0; Current traffic:   0 B/sec"
  7.    CGroup: /system.slice/httpd.service
  8.            ├─4349 /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND
  9.            ├─4350 /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND
  10.            ├─4351 /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND
  11.            ├─4352 /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND
  12.            ├─4353 /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND
  13.            └─4354 /usr/sbin/httpd -DFOREGROUND
  14. 12月 05 12:18:22 localhost.localdomain systemd[1]: Starting The Apache HTTP Server...
  15. 12月 05 12:18:22 localhost.localdomain systemd[1]: Started The Apache HTTP Server.
  16. 12月 05 12:22:40 localhost.localdomain systemd[1]: Started The Apache HTTP Server.

上面的输出结果含义如下。

  • Loaded行：配置文件的位置，是否设为开机启动
  • Active行：表示正在运行
  • Main PID行：主进程ID
  • Status行：由应用本身（这里是 httpd ）提供的软件当前状态
  • CGroup块：应用的所有子进程
  • 日志块：应用的日志

三、停止服务

终止正在运行的服务，需要执行systemctl stop命令。

  1. $ sudo systemctl stop httpd.service

有时候，该命令可能没有响应，服务停不下来。这时候就不得不”杀进程”了，向正在运行的进程发出kill信号。

  1. $ sudo systemctl kill httpd.service

此外，重启服务要执行systemctl restart命令。

  1. $ sudo systemctl restart httpd.service

四、读懂配置文件

一个服务怎么启动，完全由它的配置文件决定。下面就来看，配置文件有些什么内容。
前面说过，配置文件主要放在/usr/lib/systemd/system目录，也可能在/etc/systemd/system目录。找到配置文件以后，使用文本编辑器打开即可。
systemctl cat命令可以用来查看配置文件，下面以sshd.service文件为例，它的作用是启动一个 SSH 服务器，供其他用户以 SSH 方式登录。

  1. $ systemctl cat sshd.service
  2. [Unit]
  3. Description=OpenSSH server daemon
  4. Documentation=man:sshd(8) man:sshd_config(5)
  5. After=network.target sshd-keygen.service
  6. Wants=sshd-keygen.service
  7. [Service]
  8. EnvironmentFile=/etc/sysconfig/sshd
  9. ExecStart=/usr/sbin/sshd -D $OPTIONS
  10. ExecReload=/bin/kill -HUP $MAINPID
  11. Type=simple
  12. KillMode=process
  13. Restart=on-failure
  14. RestartSec=42s
  15. [Install]
  16. WantedBy=multi-user.target

可以看到，配置文件分成几个区块，每个区块包含若干条键值对。
下面依次解释每个区块的内容。

五、 [Unit] 区块：启动顺序与依赖关系。

Unit区块的Description字段给出当前服务的简单描述，Documentation字段给出文档位置。
接下来的设置是启动顺序和依赖关系，这个比较重要。

After字段：表示如果network.target或sshd-keygen.service需要启动，那么sshd.service应该在它们之后启动。

相应地，还有一个Before字段，定义sshd.service应该在哪些服务之前启动。
注意，After和Before字段只涉及启动顺序，不涉及依赖关系。
举例来说，某 Web 应用需要 postgresql 数据库储存数据。在配置文件中，它只定义要在 postgresql 之后启动，而没有定义依赖 postgresql 。上线后，由于某种原因，postgresql 需要重新启动，在停止服务期间，该 Web 应用就会无法建立数据库连接。
设置依赖关系，需要使用Wants字段和Requires字段。

Wants字段：表示sshd.service与sshd-keygen.service之间存在”弱依赖”关系，即如果”sshd-keygen.service”启动失败或停止运行，不影响sshd.service继续执行。

Requires字段则表示”强依赖”关系，即如果该服务启动失败或异常退出，那么sshd.service也必须退出。
注意，Wants字段与Requires字段只涉及依赖关系，与启动顺序无关，默认情况下是同时启动的。

六、[Service] 区块：启动行为

Service区块定义如何启动当前服务。

6.1 启动命令

许多软件都有自己的环境参数文件，该文件可以用EnvironmentFile字段读取。

EnvironmentFile字段：指定当前服务的环境参数文件。该文件内部的key=value键值对，可以用$key的形式，在当前配置文件中获取。

上面的例子中，sshd 的环境参数文件是/etc/sysconfig/sshd。
配置文件里面最重要的字段是ExecStart。

ExecStart字段：定义启动进程时执行的命令。

上面的例子中，启动sshd，执行的命令是/usr/sbin/sshd -D $OPTIONS，其中的变量$OPTIONS就来自EnvironmentFile字段指定的环境参数文件。
与之作用相似的，还有如下这些字段。

  • ExecReload字段：重启服务时执行的命令
  • ExecStop字段：停止服务时执行的命令
  • ExecStartPre字段：启动服务之前执行的命令
  • ExecStartPost字段：启动服务之后执行的命令
  • ExecStopPost字段：停止服务之后执行的命令

请看下面的例子。

  1. [Service]
  2. ExecStart=/bin/echo execstart1
  3. ExecStart=
  4. ExecStart=/bin/echo execstart2
  5. ExecStartPost=/bin/echo post1
  6. ExecStartPost=/bin/echo post2

上面这个配置文件，第二行ExecStart设为空值，等于取消了第一行的设置，运行结果如下。

  1. execstart2
  2. post1
  3. post2

所有的启动设置之前，都可以加上一个连词号（-），表示”抑制错误”，即发生错误的时候，不影响其他命令的执行。比如，EnvironmentFile=-/etc/sysconfig/sshd（注意等号后面的那个连词号），就表示即使/etc/sysconfig/sshd文件不存在，也不会抛出错误。

6.2 启动类型

Type字段定义启动类型。它可以设置的值如下。

  • simple（默认值）：ExecStart字段启动的进程为主进程
  • forking：ExecStart字段将以fork()方式启动，此时父进程将会退出，子进程将成为主进程
  • oneshot：类似于simple，但只执行一次，Systemd 会等它执行完，才启动其他服务
  • dbus：类似于simple，但会等待 D-Bus 信号后启动
  • notify：类似于simple，启动结束后会发出通知信号，然后 Systemd 再启动其他服务
  • idle：类似于simple，但是要等到其他任务都执行完，才会启动该服务。一种使用场合是为让该服务的输出，不与其他服务的输出相混合

下面是一个oneshot的例子，笔记本电脑启动时，要把触摸板关掉，配置文件可以这样写。

  1. [Unit]
  2. Description=Switch-off Touchpad
  3. [Service]
  4. Type=oneshot
  5. ExecStart=/usr/bin/touchpad-off
  6. [Install]
  7. WantedBy=multi-user.target

上面的配置文件，启动类型设为oneshot，就表明这个服务只要运行一次就够了，不需要长期运行。
如果关闭以后，将来某个时候还想打开，配置文件修改如下。

  1. [Unit]
  2. Description=Switch-off Touchpad
  3. [Service]
  4. Type=oneshot
  5. ExecStart=/usr/bin/touchpad-off start
  6. ExecStop=/usr/bin/touchpad-off stop
  7. RemainAfterExit=yes
  8. [Install]
  9. WantedBy=multi-user.target

上面配置文件中，RemainAfterExit字段设为yes，表示进程退出以后，服务仍然保持执行。这样的话，一旦使用systemctl stop命令停止服务，ExecStop指定的命令就会执行，从而重新开启触摸板。

6.3 重启行为

Service区块有一些字段，定义了重启行为。

KillMode字段：定义 Systemd 如何停止 sshd 服务。

上面这个例子中，将KillMode设为process，表示只停止主进程，不停止任何sshd 子进程，即子进程打开的 SSH session 仍然保持连接。这个设置不太常见，但对 sshd 很重要，否则你停止服务的时候，会连自己打开的 SSH session 一起杀掉。
KillMode字段可以设置的值如下。

  • control-group（默认值）：当前控制组里面的所有子进程，都会被杀掉
  • process：只杀主进程
  • mixed：主进程将收到 SIGTERM 信号，子进程收到 SIGKILL 信号
  • none：没有进程会被杀掉，只是执行服务的 stop 命令。

接下来是Restart字段。

Restart字段：定义了 sshd 退出后，Systemd 的重启方式。

上面的例子中，Restart设为on-failure，表示任何意外的失败，就将重启sshd。如果 sshd 正常停止（比如执行systemctl stop命令），它就不会重启。
Restart字段可以设置的值如下。

  • no（默认值）：退出后不会重启
  • on-success：只有正常退出时（退出状态码为0），才会重启
  • on-failure：非正常退出时（退出状态码非0），包括被信号终止和超时，才会重启
  • on-abnormal：只有被信号终止和超时，才会重启
  • on-abort：只有在收到没有捕捉到的信号终止时，才会重启
  • on-watchdog：超时退出，才会重启
  • always：不管是什么退出原因，总是重启

对于守护进程，推荐设为on-failure。对于那些允许发生错误退出的服务，可以设为on-abnormal。
最后是RestartSec字段。

RestartSec字段：表示 Systemd 重启服务之前，需要等待的秒数。上面的例子设为等待42秒。

七、[Install] 区块

Install区块，定义如何安装这个配置文件，即怎样做到开机启动。

WantedBy字段：表示该服务所在的 Target。

Target的含义是服务组，表示一组服务。WantedBy=multi-user.target指的是，sshd 所在的 Target 是multi-user.target。
这个设置非常重要，因为执行systemctl enable sshd.service命令时，sshd.service的一个符号链接，就会放在/etc/systemd/system目录下面的multi-user.target.wants子目录之中。
Systemd 有默认的启动 Target。

  1. $ systemctl get-default
  2. multi-user.target

上面的结果表示，默认的启动 Target 是multi-user.target。在这个组里的所有服务，都将开机启动。这就是为什么systemctl enable命令能设置开机启动的原因。
使用 Target 的时候，systemctl list-dependencies命令和systemctl isolate命令也很有用。

  1. # 查看 multi-user.target 包含的所有服务
  2. $ systemctl list-dependencies multi-user.target
  3. # 切换到另一个 target
  4. # shutdown.target 就是关机状态
  5. $ sudo systemctl isolate shutdown.target

一般来说，常用的 Target 有两个：一个是multi-user.target，表示多用户命令行状态；另一个是graphical.target，表示图形用户状态，它依赖于multi-user.target。官方文档有一张非常清晰的 Target 依赖关系图。

八、Target 的配置文件

Target 也有自己的配置文件。

  1. $ systemctl cat multi-user.target
  2. [Unit]
  3. Description=Multi-User System
  4. Documentation=man:systemd.special(7)
  5. Requires=basic.target
  6. Conflicts=rescue.service rescue.target
  7. After=basic.target rescue.service rescue.target
  8. AllowIsolate=yes

注意，Target 配置文件里面没有启动命令。
上面输出结果中，主要字段含义如下。

Requires字段：要求basic.target一起运行。 Conflicts字段：冲突字段。如果rescue.service或rescue.target正在运行，multi-user.target就不能运行，反之亦然。 After：表示multi-user.target在basic.target 、 rescue.service、 rescue.target之后启动，如果它们有启动的话。 AllowIsolate：允许使用systemctl isolate命令切换到multi-user.target。

九、修改配置文件后重启

修改配置文件以后，需要重新加载配置文件，然后重新启动相关服务。

  1. # 重新加载配置文件
  2. $ sudo systemctl daemon-reload
  3. # 重启相关服务
  4. $ sudo systemctl restart foobar

（完）

文档信息

一、Systemd简介

Systemd是由红帽公司的一名叫做Lennart Poettering的员工开发，systemd是Linux系统中最新的初始化系统（init）,它主要的设计目的是克服Sys V 固有的缺点，提高系统的启动速度，systemd和upstart是竞争对手，ubantu上使用的是upstart的启动方式，centos7上使用systemd替换了Sys V，Systemd目录是要取代Unix时代依赖一直在使用的init系统，兼容SysV和LSB的启动脚本，而且能够在进程启动中更有效地引导加载服务。
system：系统启动和服务器守护进程管理器，负责在系统启动或运行时，激活系统资源，服务器进程和其他进程，根据管理，字母d是守护进程（daemon）的缩写，systemd这个名字的含义就是它要守护整个系统。

二、Systemd新特性

  • 系统引导时实现服务并行启动
  • 按需启动守护进程
  • 自动化的服务依赖关系管理
  • 同时采用socket式与D-Bus总线式激活服务
  • 系统状态快照和恢复
  • 利用Linux的cgroups监视进程
  • 维护挂载点和自动挂载点

  • 各服务间基于依赖关系进行精密控制

    三、Systemd核心概念

  • Unit
    表示不同类型的sytemd对象，通过配置文件进行标识和配置，文件中主要包含了系统服务，监听socket、保存的系统快照以及其他与init相关的信息

  • 配置文件:
    /usr/lib/systemd/system：每个服务最主要的启动脚本设置，类似于之前的/etc/initd.d
    /run/system/system：系统执行过程中所产生的服务脚本，比上面的目录优先运行
    /etc/system/system：管理员建立的执行脚本，类似于/etc/rc.d/rcN.d/Sxx类的功能，比上面目录优先运行，在三者之中，此目录优先级最高

    四、Unit类型

  • systemctl -t help ：查看unit类型

  • service unit：文件扩展名为.service，用于定义系统服务
  • target unit：文件扩展名为.target，用于模拟实现“运行级别”
  • device unit: .device,用于定义内核识别的设备
  • mount unit ：.mount，定义文件系统挂载点
  • socket unit ：.socket,用于标识进程间通信用的socket文件，也可以在系统启动时，延迟启动服务，实现按需启动
  • snapshot unit：.snapshot，关系系统快照
  • swap unit：.swap，用于表示swap设备
  • automount unit：.automount，文件系统的自动挂载点如：/misc目录
  • path unit：.path，用于定义文件系统中的一个文件或目录使用，常用于当文件系统变化时，延迟激活服务，如spool目录

  • time：.timer由systemd管理的计时器
    注：使用systemctl控制单元时，通常需要使用单元文件的全名，包括扩展名，但是有些单元可以在systemctl中使用简写方式，如果无扩展名，systemctl默认把扩展名当做.service。例如netcfg和netcfg.service是等同的挂载点会自动转化为相应的.mount单元，例如/home等价于home.mount设备会自动转化为相应的.device单元，所以/dev/sd2等价于dev-sda2.device

    五、关键特性

  • 基于socket的激活机制：socket与服务进程分离

  • 基于D-Bus的激活机制
  • 基于device的激活机制
  • 基于path的激活机制

  • 系统快照：保存各unit的当前状态信息于持久存储设备中想后兼容sysv init脚本

    六、不兼容

  • systemctl命令固定不变，不可扩展

  • 非由systemd启动的服务，systemctl无语与之通信和控制，如：使用之前sys v风格管理的进程就无法收systemd控制

    七、Systemd基本工具

    监视和控制systemd的主要命令是systemctl。该命令可用于查看系统状态和管理系统及服务。

  • 管理服务

  1. 命令：systemctl  command name.service
  2. 启动：service name start –>systemctl start name.service
  3. 停止：service name stop –>systemctl stop name.service
  4. 重启：service name restart–>systemctl restart name.service
  5. 状态：service name status–>systemctl status name.service
  • 条件式重启(已启动才重启，否则不做任何操作)
    systemctl try-restart name.service
  • 重载或重启服务(先加载，然后再启动)
    systemctl reload-or-try-restart name.service
  • 禁止自动和手动启动
    systemctl mask name.service
    执行此条命令实则创建了一个链接 ln -s ‘/dev/null’ ‘/etc/systemd/system/sshd.service’
  • 取消禁止
    systemctl unmask name.service
    删除此前创建的链接
  • 服务查看(查看某服务当前激活与否的状态)
    systemctl is-active name.service
    如果启动会显示active，否则会显示unknown
  • 查看所有已经激活的服务
    systemctl list-units –t|–type service
    systemctl命令详解 - 图3
    image
  • 查看所有服务

    systemctl命令详解 - 图4
    所有服务
  • 设定某服务开机启动
    chkconfig name on–>systemctl enable name.service

设定某服务开机禁止启动
chkconfig name off –>systemctl disable name.service
查看所有服务的开机自启状态
chkconfig –list–>systemctl list-unit-files -t service
[图片上传失败…(image-fa8cbe-1519920006718)]

  • 用来列出该服务在那些运行级别下启用或禁用
  1. chkconfig sshd –list –>ls /etc/system/system/*.wants/sshd.service
  2. [root@www ~]# ls /etc/systemd/system/*.wants/sshd.service
  3. /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/sshd.service
  • 查看服务是否开机自启
    systemctl is-enabled name.servcice
  • 查看服务的依赖关系
    systemctl list-dependencies
    systemctl命令详解 - 图5
    查看依赖
  • 查看启动失败的服务
    systemctl -failed -t service
  • 查看服务单元的启用和禁用状态
    systemctl list-unit-files –t=service
  • 杀死进程
    systemctl kill 进程名
    [图片上传失败…(image-53509-1519920006718)]
  • 服务状态
    systemctl list-units -t service -a 显示状态
    loaded：unit配置文件已处理
    active（running）：一次或多次持续处理的运行
    active（exited）：成功完成一次性的配置
    active（waiting）:运行中，等待一个事件
    inactive：不运行
    enabled：开机启动
    disabled：开机不启动
    static：开机不启动，但可以被另一个启用的服务激活
    systemctl命令详解 - 图6
    服务激活
  • 运行级别
    target units：
    unit配置文件：.target 以target结尾的文件
    ls /usr/lib/system/system/*.target
    systemctl list-unit-files -type target -all
    0–>runlevel0.target, poweroff.target
    1–>runlevel1.target, rescue.target
    2–>runlevel2.target, muti-user.target
    3–>runlevel3.target, mutil-user.target
    4–>runlevel4.target, multi-user.target
    5–>runlevel5.target, graphical.target
    6–>runlevel6.target, reboot.target
    systemctl命令详解 - 图7
    运行级别
  • 查看依赖性
    systemctl list-dependencies graphical.target
  • 查看默认运行级别
    systemctl get-default 在Sys V风格的系统上是查看/etc/inittab文件其中有一条id:5:initdefault:
  • 级别切换
    systemctl isolate muti-user.target
    注意：只有当/lib/system/system/*.target文件中AllowIsolate=yes时才能奇幻（修改文件需执行systemctl daemon-reload生效）
  • 设定默认运行级别
    systemctl set-default muti-user.target
    实则将multi-user.target链接至default.target
    ls –l /etc/system/system/default.target
  • 进入紧急救援模式
    systemctl rescue
  • 切换至emergency模式
    systemctl emergency

  • 在systemd风格的系统上还能使用sysv风格系统上的关机，重启等命令，指示将该命令链接到systemctl的一个软链接
    关机：systemctl halt systemctl poweroff
    重启：systemctl reboot
    挂起：systemctl suspend
    休眠：systemctl hibernate
    休眠并挂起：systemctl hybrid-sleep

    CentOS7引导顺序

  • CentOS启动流程：
    POST –> Boot Sequence –> Bootloader –> kernel + initramfs(initrd) –> rootfs–> /sbin/init

  • UEFi或BIOS初始化，运行POST开机自检
  • 选择启动设备
  • 引导装载程序, centos7是grub2
  • 加载装载程序的配置文件：/etc/grub.d/ /etc/default/grub /boot/grub2/grub.cfg（注：一般上修改grub.cfg配置文件，是直接修改/etc/default/grub，然后使用命令#grub2-mkconfig /boot/grub2/grub.cfg来生成修改 ）
    systemctl命令详解 - 图8
    启动设备

使用systemctl控制单元时，通常需要使用单元文件的全名，包括扩展名，但是有些单元可以在systemctl中使用简写方式
如果无扩展名，systemctl默认把扩展名当做.service。例如netcfg和netcfg.service是等同的
挂载点会自动转化为相应的.mount单元，例如/home等价于home.mount
设备会自动转化为相应的.device单元，所以/dev/sd2等价于dev-sda2.device
加载initramfs驱动模块
加载内核选项
内核初始化，centos7使用systemd代替init
执行initrd.target所有单元，包括挂载/etc/fstab
从initramfs根文件系统切换到磁盘根目录
systemd执行默认target配置，配置文件/etc/systemd/default.target /etc/systemd/system/
systemd执行sysinit.target初始化系统及basic.target准备操作系统
systemd启动multi-user.target下的本机与服务器服务
systemd执行multi-user.target下的/etc/rc.d/rc.local
systemd执行multi-user.target下的getty.target及登入服务
systemd执行graphical需要的服务（此为图形界面所有）

unit文件格式

以#开头的行后面的内容会被认为是注释
相关布尔值，1、yes、on、ture都是开启，0、no、off、false都是关闭
时间单位默认是秒

Unit文件组成

  • [Unit]：定义与Unit类型无关的通用选项，用于提供unit的扫描信息，unit行为及依赖关系等
  • [Service]：与特定类型相关的专用选项；此处为Service类型

  • [Install]：定义由“systemctl enable及systemctl disable”命令在实现服务启用或禁用时用到的一些选项

    unit段常用选项

  • Description：描述信息
    After：定义unit的启动次序，表示当前unit应该晚育那些unit启动，其功能与before相反
    Requires：依赖到的其他units，强依赖，被一来的units无法激活时，当前unit即无法激活
    Wants：依赖到的其他units，弱依赖
    Conflicts：定义units间的冲突关系

    Service段常用选项

  • Type：定义硬性ExecStart及相关参数的功能的unit进程启动类型

  • simple：默认值；这个daemon主要有ExecStart接的指令串来启动，启动后常驻于内存中
  • forking：由ExecStart启动的程序透过spawns延伸出其他子程序来作为此daemon的主要服务原生父程序在启动结束后就会终止
  • onshot：用于执行一项任务，随后立即退出的服务，不会常驻于内存中
  • notify：与simple相同，但约定服务会在就绪后想systemd发送一个信号，需要配合NotifyAccess来让Systemd接收消息
  • idle：与simple类似，要执行这个daemon必须要所有的工作都顺利执行完毕后才会执行。这类的daemon通常是开机到最后才只能即可的服务
  • EnvironmentFile：环境配置文件
  • ExeStart：指明启动unit要运行命令或脚本的绝对路径
  • ExeStartPre：ExecStart前运行
  • ExeStartPost：ExecStart后运行
  • ExecStop：指明停止unit要运行的命令或脚本

  • Restart：当设定Restart=1时，则当次daemon服务意外终止后，会在此自动启动此服务

    Install段常用选项

  • Alias：别名(可使用systemctl command Alial.service)
    RequiredBy:被那些units所依赖，强依赖
    WantedBy：被那些units所依赖，弱依赖
    Also：安装本服务的时候还要安装别的相关服务
    注意：对于新创建的unit文件，或者修改了的unit文件，要通知systemd重载次配置文件，而后可以选择重启：systemctl daemon-reload

    案例

  1. vim /etc/systemd/system/bak.service
  2. [Unit]
  3. Description=backup my etc
  4. Requires=atd.service
  5. [Service]
  6. Type=simple
  7. ExecStart=/bin/bash -c "echo /testdir/bak.sh|at now"
  8. [Install]
  9. WantedBy=multi-user.target
  10. systemctl daemon-reload
  11. systemctl start bak

设置内核参数

在系统启动时，进入内核参数修改，修改只影响当次启动，在启动时在linux16行后添加systemd.unit=desired.target
systemd.unit=emergency.target 进入救援模式
system.unit=recure.target 进入紧急救援模式(功能比emergency多)
修改完成后使用ctrl+x启动进入相应的模式

启动排错

  • 文件系统损坏
    先尝试自动修复，如果失败则需要进入emergency 模式，提示用户修复
    在/etc/fstab 不存在对应的设备和UUID，等待一段时间，如果不可用，进入emergecy shell 注释哪行即可
    在/etc/fstab不存在对应挂载点systemd尝试创建挂载点，否则提示进入emergecy shell
    在/etc/fstab不正确的挂载选项
    提示进入emergecy shell

    破解root口令

    启动时任意键暂停启动
    按e键进入编辑模式
    将光标移动linux16开始的行，添加内核参数rd.break
    按ctrl-x启动
  1. mount -o remount,rw /sysroot    
  2. chroot /sysroot    
  3. passwd root    
  4. touch /.autorelabel    
  5. exit   
  6. reboot

等待系统重新打标签后即可进入系统，这时候root的密码已经更改。
systemctl命令详解 - 图9
9.png

修复grub2

GRUB“the Grand Unified Bootloader”
引导提示时可以使用命令行界面，可从文件系统引导
主要配置文件/boot/grub2/grub.cfg
修复配置文件
grub2-mkconfig > /boot/grub2/grub.cfg
修复grub

  1. grub2-install /dev/sda          #BIOS环境     
  2. grub2-install                   #UEFI环境   
  3. grub2-mkconfig -o grub.cfg

重启

博文参考

  1. http://www.178linux.com/48343
  2. http://www.178linux.com/48674
  3. http://www.178linux.com/48563
  4. http://www.jinbuguo.com/systemd/index.html

作者：风吹我已散博客
链接：https://www.jianshu.com/p/828a40ae4bdd
来源：简书
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