一、简介

Centos7开机第一个程序从init完全换成了systemd这种启动方式,同centos 5 6已经是实质差别。systemd是靠管理unit的方式来控制开机服务,开机级别等功能。
在/usr/lib/systemd/system目录下包含了各种unit文件,有service后缀的服务unit,有target后缀的开机级别unit等,这里介绍关于service后缀的文件。因为systemd在开机要想执行自启动,都是通过这些*.service 的unit控制的,服务又分为系统服务(system)和用户服务(user)。

Centos7的服务systemctl 脚本一般存放在:/usr/lib/systemd , 目录下又有user和system之分


    • /usr/lib/systemd/system   # 系统服务,开机不需要登录就能运行的程序(相当于开机自启)

    • /usr/lib/systemd/user       # 用户服务,需要登录后才能运行的程序

  目录下又存在两种类型的文件:


    • *.service   # 服务unit文件

    • *.target     # 开机级别unit


二、配置文件说明:

CentOS7的每一个服务以.service结尾,一般会分为3部分:[Unit]、[Service]和[Install]

# vim /usr/lib/systemd/system/[email protected] 
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------
[Unit]   # 主要是服务说明,启动顺序与依赖关系
Description=test   # 简单描述服务
Documentation=     # 给出文档位置。 
After=network.target    # 描述服务类别,表示本服务需要在network服务启动后在启动。如果network.target或sshd-keygen.service需要启动
Before=xxx.service      # 表示需要在某些服务启动之前启动。 
注: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。
[Service]  # 核心区域
Type=forking     # 表示后台运行模式。
User=user        # 设置服务运行的用户
Group=user       # 设置服务运行的用户组
KillMode=control-group   # 定义systemd如何停止服务
PIDFile=/usr/local/test/test.pid    # 存放PID的绝对路径
Restart=no        # 定义服务进程退出后,systemd的重启方式,默认是不重启
RestartSec=30
Environment=OPTS="" PROFILE=""  #设置进程的环境变量, 值是一个空格分隔的 VAR=VALUE 列表。 可以多次使用此选项以增加新的变量或者修改已有的变量 (同一个变量以最后一次的设置为准)。 若设为空, 则表示清空先前所有已设置的变量。
EnvironmentFile=/data/service/%i/.env   #与 Environment= 类似, 不同之处在于此选项是从文本文件中读取环境变量的设置。 文件中的空行以及以分号(;)或井号(#)开头的行会被忽略,从文件中读取的环境变量会覆盖 Environment= 中设置的同名变量。 文件的读取顺序就是它们出现在单元文件中的顺序, 并且对于同一个变量,以最后读取的文件中的设置为准。
ExecStart=/usr/java/default/jre/bin/java $OPTS -jar %i.jar $PROFILE   # 服务启动命令,命令需要绝对路径
PrivateTmp=true                               # 表示给服务分配独立的临时空间
   
[Install]   
WantedBy=multi-user.target  # 多用户


表 1. 可执行文件前的特殊前缀

前缀 效果
"@" 如果在绝对路径前加上可选的 "@" 前缀,那么其后的那些参数将依次作为"argv[0] argv[1] argv[2] …"传递给被执行的进程(注意,argv[0] 是可执行文件本身)。
"-" 如果在绝对路径前加上可选的 "-" 前缀,那么即使该进程以失败状态(例如非零的返回值或者出现异常)退出,也会被视为成功退出。
"+" 如果在绝对路径前加上可选的 "+" 前缀,那么进程将拥有完全的权限(超级用户的特权),并且 User=Group=CapabilityBoundingSet= 选项所设置的权限限制以及 PrivateDevices=PrivateTmp= 等文件系统名字空间的配置将被该命令行启动的进程忽略(但仍然对其他 ExecStart=ExecStop= 有效)。
"!" 与 "+" 类似(进程仍然拥有超级用户的身份),不同之处在于仅忽略 User=Group=SupplementaryGroups= 选项的设置,而例如名字空间之类的其他限制依然有效。注意,当与 DynamicUser= 一起使用时,将会在执行该命令之前先动态分配一对 user/group ,然后将身份凭证的切换操作留给进程自己去执行。
"!!" 与 "!" 极其相似,仅用于让利用 ambient capability 限制进程权限的单元兼容不支持 ambient capability 的系统(也就是不支持 AmbientCapabilities= 选项)。如果在不支持 ambient capability 的系统上使用此前缀,那么 SystemCallFilter= 与 CapabilityBoundingSet= 将被隐含的自动修改为允许进程自己丢弃 capability 与特权用户的身份(即使原来被配置为禁止这么做),并且 AmbientCapabilities= 选项将会被忽略。此前缀在支持 ambient capability 的系统上完全没有任何效果。

"@", "-" 以及 "+"/"!"/"!!" 之一,可以按任意顺序同时混合使用。 注意,对于 "+", "!", "!!" 前缀来说,仅能单独使用三者之一,不可混合使用多个。 注意,这些前缀同样也可以用于ExecStartPre=, ExecStartPost=, ExecReload, ExecStop=, ExecStopPost= 这些接受命令行的选项。


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(后台运行)       
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

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:**      
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Restart的类型 

**Restart字段:定义了 sshd 退出后,Systemd 的重启方式**          
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       
注: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。
     
**RestartSec字段:表示 Systemd 重启服务之前,需要等待的秒数。**  
**WatchdogSec字段:设置该服务的watchdog的超时时长。默认值"0"表示禁用watchdog功能**


启动命令   

ExecStart    # 启动服务时执行的命令
ExecReload   # 重启服务时执行的命令 
ExecReload   # 用于设置当该服务被要求重新载入配置时所执行的命令行。有一个特殊的环境变量 $MAINPID 可用于表示主进程的PID, 例如可以这样使用: /bin/kill -HUP $MAINPID
               注意,像上例那样,通过向守护进程发送复位信号, 强制其重新加载配置文件,并不是一个好习惯。 因为这是一个异步操作, 所以不适用于需要按照特定顺序重新加载配置文件的服务。 我们强烈建议将 ExecReload= 设为一个 能够确保重新加载配置文件的操作同步完成的命令行。
ExecStop      # 停止服务时执行的命令 
ExecStartPre  # 启动服务前执行的命令 
ExecStartPost # 启动服务后执行的命令 
ExecStopPost  # 停止服务后执行的命令连词号
注:在所有启动设置之前,添加的变量字段,都可以加上连词号(-),表示抑制错误,即发生错误时,不影响其他命令的执行。
比如`EnviromentFile=-/etc/sysconfig/xxx` 就表示即使`/etc/sysconfig/sshd`文件不存在,也不会抛出错误。

注意:[Service]中的启动、重启、停止命令全部要求使用绝对路径!


[Install] 
#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  #表示多用户命令行状态,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。
WantedBy=graphical.target:  # 表示图形用户状体,它依赖于multi-user.target

Systemd 有默认的启动 Target。

systemctl get-default
#输出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。

#查看 multi-user.target 包含的所有服务
systemctl list-dependencies multi-user.target

#切换到另一个 target
#shutdown.target 就是关机状态
systemctl isolate shutdown.target

一般来说,常用的 Target 有两个: 
multi-user.target:表示多用户命令行状态; 
graphical.target:表示图形用户状态,它依赖于multi-user.target。

三、注册服务实例

  • 配置文件目录 
    systemctl脚本目录:/usr/lib/systemd/

系统服务目录:/usr/lib/systemd/system/ 
用户服务目录:/usr/lib/systemd/system/

  • 在/usr/lib/systemd/system目录下新建service-name.service文件:

[UNIT]
#服务描述
Description=Media wanager Service
#指定了在systemd在执行完那些target之后再启动该服务
After=network.target

[Service]
#定义Service的运行类型,一般是forking(后台运行)   
Type=forking

#定义systemctl start|stop|reload *.service 的执行方法(具体命令需要写绝对路径)
#注:ExecStartPre为启动前执行的命令
ExecStartPre=/usr/bin/test "x${NETWORKMANAGER}" = xyes
ExecStart=/home/mobileoa/apps/shMediaManager.sh -start
ExecReload=
ExecStop=/home/mobileoa/apps/shMediaManager.sh -stop

#创建私有的内存临时空间
PrivateTmp=True

[Install]
#多用户
WantedBy=multi-user.target

systemctl 命令

systemctl daemon-reload    # 重载系统服务
systemctl enable *.service # 开启某服务开机启动  
systemctl disable *.service # 关闭某服务开机启动    
systemctl start *.service  # 启动某服务  
systemctl stop *.service   # 停止某服务 
systemctl reload *.service # 重启某服务

 注:修改完配置文件要重载配置文件。

特殊字符串

许多设置支持使用特殊的字符串,可以在运行或加载时替换成特定的内容。下表是支持的字符串。

字符串 简介 详细信息
%n 完整的服务名称
%N 不转义的完整服务名称
%p 前缀名 对于实例化的服务,这是前@前面的部分,对于其它的服务,是指去掉后缀(即类型)的部分。
%P 不转义的前缀名
%i 实例名称 对于实例化的服务,这是指 @和后缀之间的部分。
%I 不转义的实例名。
%f 不转义的文件名。 这可以不转义的实例名(如果可用)或前缀名,带有/前缀。
%c 服务的控制组路径。?
%r systemd 的根控制组路径。?
%R systemd 的根控制组路径的父目录。
%t 运行时 Socket 目录。 这可以是 /run (系统管理器) 或 $XDG_RUNTIME_DIR (用户管理器).
%u 用户名 这是服务配置的用户或systemd运行实例的用户(如果没有配置的话)。
%U 用户 UID 这是服务配置的用户UID或systemd运行实例的用户UID(如果没有配置的话)
%h 用户家目录 这是服务配置的用户家目录或systemd运行实例的用户家目录(如果没有配置的话)
%s 用户Shell 这是服务配置的用户shell或systemd运行实例的用户shell(如果没有配置的话)
%m 机器 ID 运行系统的机器 ID ,格式是一个字符串。
%b 启动 ID 运行系统的启动 ID ,格式是一个字符串。.
%H 主机名 运行系统的主机名。
%% 转义 % 一个单百分号.


四、异常报错

当我执行systemctl命令后shell阻塞在那里,没有像平时执行命令那样自动结束(只能自己按Ctrl+C强制结束),效果如下:

强制结束后,查看程序发现目标程序启动是成功的, 但状态为activating (start)而不是activating (running)态:


解决方法:

导致此问题的原因是:php7-fpm.service类型选择有问题, 不应该选forking类型;类型改为Type=simple(或删除Type=forking这句),问题便得到解决。


参考博客:

https://www.fcwys.cc/index.php/archives/247.html

http://www.jinbuguo.com/systemd/systemd.service.html

http://www.jinbuguo.com/systemd/systemd.exec.html#

systemd 的手册页:http://www.freedesktop.org/software/systemd/man

fedora 的 systemd 说明页面:http://fedoraproject.org/wiki/Packaging:Systemd,中文:https://fedoraproject.org/wiki/Systemd/zh-cn

unbuntu 的 systemd 说明页面:https://wiki.edubuntu.org/systemd

arch 的 systemd 说明页面:https://wiki.archlinux.org/index.php/Systemd/,中文:https://wiki.archlinux.org/index.php/Systemd_(%E7%AE%80%E4%BD%93%E4%B8%AD%E6%96%87)