systemd初探

systemd是Linux中管理后台进程的新一代技术。它旨在提高系统启动的速度，避免预先启动不会被立即使用的服务，比如蓝牙，WIFI等可插拔硬件的后台服务。同时，它也使得编写启动、停止、重新后台服务的脚本变得更加简单且可以在不同的发行版之间复用。他也给管理员更多诊断工具来对系统启动过程某些服务耗时过长的问题。

Fedora是众多发行版里应用systemd得先驱，它的V15就开始用systemd取代system v init。这和它作为工作站操作系统的定位有关。他的同门师兄REHL和CentOS缺没有应用systemd，一方面作为服务器操作系统不会频繁重启，因此从启动快这个特性受益有限。另一方面，诸多第三服务器应用如数据库并没跟上新技术的节奏，盲目跟进会造成用户抵制。

Debian应用systemd相对要消极一些，因为，Debian准备支持FreeBSD的内核，推广systemd引来了很多争议。所以最终也只是在Wheezy作为可选的包，可以替代system v init而已。即使到下一代Jessie中systemd也不会是默认的后台进程管理工具。

先来说说systemd提供的系统启动阶段诊断工具systemd-analyze。它可以输出上次系统重启总耗时：

[root@raspi ~]# systemd-analyze 
Startup finished in 2.256s (kernel) + 29.824s (userspace) = 32.081s

 也可以输出明细到每个服务的耗时：

[root@raspi ~]# systemd-analyze blame
         10.657s firewalld.service
         10.258s NetworkManager-wait-online.service
           396ms systemd-tmpfiles-setup.service
           376ms systemd-fsck@dev-disk-by\x2dlabel-boot.service
           288ms tmp.mount
           277ms boot.mount
           126ms systemd-user-sessions.service
           103ms systemd-update-utmp-runlevel.service
            67ms systemd-logind.service
...

还可以用systemd-analyze dot命令输出graphviz的dot语言描述的图形文件用来可视化服务之间的依赖关系或用systemd-analyze plot命令输出服务启动的时序图。

 

再来说说systemd对启动脚本的简化。以下nginx的后台进程管理脚本在CentOS 6.4(sysv init)和Fedora 18（systemd)里的巨大区别可以说明systemd的显著进步。

sysv init版的要140多行代码，而systemd版本的只要15行。

[Unit]
Description=The nginx HTTP and reverse proxy server
After=syslog.target network.target remote-fs.target nss-lookup.target

[Service]
Type=forking
PIDFile=/run/nginx.pid
ExecStartPre=/usr/sbin/nginx -t
ExecStart=/usr/sbin/nginx
ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
ExecStop=/bin/kill -s QUIT $MAINPID
PrivateTmp=true

[Install]
WantedBy=multi-user.target

 

 

#!/bin/sh
#
# nginx - this script starts and stops the nginx daemon
#
# chkconfig:   - 85 15
# description:  Nginx is an HTTP(S) server, HTTP(S) reverse \
#               proxy and IMAP/POP3 proxy server
# processname: nginx
# config:      /etc/nginx/nginx.conf
# config:      /etc/sysconfig/nginx
# pidfile:     /var/run/nginx.pid

# Source function library.
. /etc/rc.d/init.d/functions

# Source networking configuration.
. /etc/sysconfig/network

# Check that networking is up.
[ "$NETWORKING" = "no" ] && exit 0

nginx="/usr/sbin/nginx"
prog=$(basename $nginx)

sysconfig="/etc/sysconfig/$prog"
lockfile="/var/lock/subsys/nginx"
pidfile="/var/run/${prog}.pid"

NGINX_CONF_FILE="/etc/nginx/nginx.conf"

[ -f $sysconfig ] && . $sysconfig


start() {
    [ -x $nginx ] || exit 5
    [ -f $NGINX_CONF_FILE ] || exit 6
    echo -n $"Starting $prog: "
    daemon $nginx -c $NGINX_CONF_FILE
    retval=$?
    echo
    [ $retval -eq 0 ] && touch $lockfile
    return $retval
}

stop() {
    echo -n $"Stopping $prog: "
    killproc -p $pidfile $prog
    retval=$?
    echo
    [ $retval -eq 0 ] && rm -f $lockfile
    return $retval
}

restart() {
    configtest_q || return 6
    stop
    start
}

reload() {
    configtest_q || return 6
    echo -n $"Reloading $prog: "
    killproc -p $pidfile $prog -HUP
    echo
}

configtest() {
    $nginx -t -c $NGINX_CONF_FILE
}

configtest_q() {
    $nginx -t -q -c $NGINX_CONF_FILE
}

rh_status() {
    status $prog
}

rh_status_q() {
    rh_status >/dev/null 2>&1
}

# Upgrade the binary with no downtime.
upgrade() {
    local oldbin_pidfile="${pidfile}.oldbin"

    configtest_q || return 6
    echo -n $"Upgrading $prog: "
    killproc -p $pidfile $prog -USR2
    retval=$?
    sleep 1
    if [[ -f ${oldbin_pidfile} && -f ${pidfile} ]];  then
        killproc -p $oldbin_pidfile $prog -QUIT
        success $"$prog online upgrade"
        echo 
        return 0
    else
        failure $"$prog online upgrade"
        echo
        return 1
    fi
}

# Tell nginx to reopen logs
reopen_logs() {
    configtest_q || return 6
    echo -n $"Reopening $prog logs: "
    killproc -p $pidfile $prog -USR1
    retval=$?
    echo
    return $retval
}

case "$1" in
    start)
        rh_status_q && exit 0
        $1
        ;;
    stop)
        rh_status_q || exit 0
        $1
        ;;
    restart|configtest|reopen_logs)
        $1
        ;;
    force-reload|upgrade) 
        rh_status_q || exit 7
        upgrade
        ;;
    reload)
        rh_status_q || exit 7
        $1
        ;;
    status|status_q)
        rh_$1
        ;;
    condrestart|try-restart)
        rh_status_q || exit 7
        restart
	    ;;
    *)
        echo $"Usage: $0 {start|stop|reload|configtest|status|force-reload|upgrade|restart|reopen_logs}"
        exit 2
esac