systemd 进程管理

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systemd 与 init 对比

CentOS 7 用 systemd 取代了 init，来管理系统的进程。

1. init 与 systemd

init 进程启动流程（串行启动）：

系统调用 init 进程作为第一个进程，pid = 1
init 进程读取 /etc/inittab 文件，确定 runlevel，假设 runlevel 为 3
按顺序调用 /etc/rc.d/rc3.d/ 目录中所有以 S 开头的软连接所指向的启动脚本
启动脚本中会调用位于 /usr/sbin/ 或者 /usr/bin/ 目录中的对应的二进制程序
启动二进制程序，会开启一个或多个进程

systemd 进程启动流程（并行启动）：

系统调用 systemd 进程作为第一个进程，pid = 1
systemd 进程查看 /etc/systemd/system/default.target 软连接所指向的 target，假设为 multi-user.target
读取 /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/ 目录中所有软连接所指向的配置文件
如果该 unit 是 service 类型的，根据配置文件中的 [Service] 区块中的 ExecStart 选项启动对应的二进制程序
启动二进制程序，会开启一个或多个进程

2. RunLevel 与 Target

RunLevel 与 Target 的对应关系如下：

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

/etc/inittab ：以前根据该文件中的 id:3:initdefault 决定是 3 级别还是 5 级别。
/etc/systemd/system/default.target：现在通过该链接指向的 Target 来决定是 multi-user.target 还是 graphical.target

现在也可以通过 systemctl set-default 命令设置 default.target 的指向。

# 设置开机启动级别为 3
systemctl set-default multi-user.target
# 设置开机启动级别为 5
systemctl set-default graphical.target
# 查看开机启动级别
systemctl get-default

3. 启动脚本与配置文件

以前是通过启动脚本来调用对应的二进制程序，现在是根据配置文件中 [Service] 块中的 ExecStart 选项来调用对应的二进制程序。

RunLevel 3 <=> multi-user.target
/etc/inittab <=> /etc/systemd/system/default.target
/etc/rc.d/ <=> /etc/systemd/system/
/etc/rc.d/rc3.d/ <=> /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/
启动脚本 <=> 配置文件
/etc/rc.d/init.d/ <=> /usr/lib/systemd/system/
/etc/rc.d/init.d/sshd <=> /usr/lib/systemd/system/sshd.service

Unit

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种类型：

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

我们最常使用的是 service 类型。

配置文件

每个 Unit 都有一个配置文件，告诉 Systemd 怎么启动这 Unit。配置文件的后缀名，代表着 Unit 类型，比如 sshd.socket。如果省略，Systemd 的默认后缀名为 service，所以 sshd 会被理解成 sshd.service。

/etc/systemd/system/：Systemd 默认从该目录下读取配置文件。
/usr/lib/systemd/system/ ：所有 Unit 的配置文件真正存放的位置。

systemctl enable 命令用于在上面两个目录之间，建立符号链接关系。
systemctl disable 命令用于在两个目录之间，撤销符号链接关系。

配置文件的状态

每个配置文件有四种状态：

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

注意配置文件的状态和 Unit 的状态是两个概念，Unit 的状态包含了配置文件的状态和其他状态，从配置文件的状态无法看出该 Unit 是否正在运行。

systemctl status httpd.service 显示单个 Unit 的状态
systemctl list-unit-files | grep httpd.service 显示配置文件的状态

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

systemctl daemon-reload
systemctl restart httpd.service

配置文件的内容

systemctl cat 命令可以查看配置文件的内容

$ systemctl cat atd.service

[Unit]
Description=ATD daemon

[Service]
Type=forking
ExecStart=/usr/bin/atd

[Install]
WantedBy=multi-user.target

配置文件分成几个区块，每个区块由区块名和键值对组成，区块名和键值对都区分大小写，键值对 = 两边不能有空格。

[Service]
ExecStart：执行 systemctl start 命令时候，调用的二进制程序

[Install]
WantedBy：表示该服务所在的 Target，也就是定义在哪个级别需要开机启动

详细参考

常用命令

# 查看当前系统的所有 Unit
systemctl list-units
# 查看当前系统的所有类型为 service 的 Unit
systemctl list-units --type=service
# 查看所有 Unit 的配置文件
systemctl list-unit-files
# 查看所有类型为 service 的 Unit 的配置文件
systemctl list-unit-files --type=service

# 显示某个 unit 的状态
systemctl status httpd.service
# 显示某个 unit 是否正在运行
systemctl is-active httpd.service
# 显示某个 unit 是否开机启动
systemctl is-enabled httpd.service

# 开机启动
systemctl enable httpd.service
# 取消开机启动
systemctl disable httpd.service
# 启动服务
systemctl start httpd.service
# 停止服务
systemctl stop httpd.service
# 杀死服务的所有进程
systemctl kill httpd.service
# 重启服务
systemctl restart httpd.service

# 查看配置文件的内容
systemctl cat httpd.service
# 重新加载所有修改过的配置文件
systemctl daemon-reload

# 查看开机启动级别
systemctl get-default
# 设置开机启动级别为 3，重启之后生效
systemctl set-default multi-user.target
# 设置开机启动级别为 5
systemctl set-default graphical.target
# 立即进入 3 级别，立即生效，不需要重启
systemctl isolate multi-user.target
# 立即进入 5 级别
systemctl isolate graphical.target