Ubuntu 20.04 设置开机自启脚本
Linux的开机启动顺序
要想整明白后面的开机启动的设置方法，最好不要只知其然而不知其所以然，这里要先从Linux的开机启动顺序开始说起。
下面介绍三种添加开机自启脚本的方法，所测试的系统为 Ubuntu 20.04
Linux系统启动从你的设备接上电源按下开关开始到你登录系统结束，中间有一个复杂但很连贯的过程:
- 加载BIOS（Basic Input Output System，基本输入输出系统）。获取CPU相关信息、设备启动顺序信息、硬盘信息、内存信息、时钟信息等信息
- 读取MBR（Master Boot Record，主引导记录）。MBR就是磁盘上第0磁道的第一个扇区，里面含有 boot loader 的代码。
- 运行 boot loader。Boot Loader 就是在操作系统内核运行之前运行的一段小程序。通过这段小程序，我们可以初始化硬件设备、建立内存空间的映射图，从而将系统的软硬件环境带到一个合适的状态，以便为最终调用操作系统内核做好一切准备。
- 加载内核。根据boot loader设定的内核映像所在的路径，读取内核映像并进行解压缩操作。
- 运行 init 程序。init永远是系统启动后运行的的第一个进程，PID（进程编号）为1。位置在sbin/init ，之后会按照设置执行一大堆系统启动时要启动的脚本、加载的驱动等功能，我们要设置的开机启动项就是在这一步执行的。
- 执行/bin/login程序，进入登录状态。
init 系统能够管理和控制 init 进程的行为，并负责组织和运行许多独立的或相关的工作，让系统进入一个用户设定的运行模式中。大多数Linux发行版的 init 系统是 system V 相兼容的，因此被称为 sysvinit，sysvinit 主要依赖于 shell 脚本，但是他一次一个串行的启动进程，决定了它最大的弱点：启动太慢。如果是服务器这类极少进行系统开关操作的话还好，但是如果是个人电脑这样需要经常开关机的话，开机时间太长就难以忍受了。
为了能够更快地启动系统，开发者们对 sysvinit 进行了改进，先后出现了 upstart 和 systemd 这两个主要的新一代 init 系统。目前最新的 Ubuntu 系统就是采用的 systemd 来管理系统，不过仍然兼容 init 系统的启动模式。可以看到 Ubuntu20 的 /sbin/init 是软链接到 /lib/systemd/systemd 上的。systemd 与 init 虽然启动过程不太一样，但最终的目的是一致的，都是要启动那一堆需要开机运行的脚本文件。
在 init 系统模式下，内核调用 init 进程后会首先获取系统运行级别（run-level）的信息，运行级别在这里不是启动优先级，可以理解为运行模式，运行级别共有 0~6 七种：
- 0：关机
- 1：单用户模式
- 2：多用户模式，没有网络支持
- 3：多用户模式，有网络支持
- 4：保留，未使用
- 5：X11，与运行级别 3 类似，但加载使用 X-windows 支持的图形界面
- 6：重启
这几种模式有什么用呢？举个例子，在Ubuntu的终端下，重启指令除了 reboot 外，使用 init 6 也可以实现重启，6 对应的运行级别就是重启，类似地，运行 init 0 指令对应的就是关机。
知道启动级别后就到 /etc/rc.d 文件夹中查找相应的脚本并运行。还会在 /etc/modules-load.d/modules.conf 文件中查找装载到内核的模块。
rc.d 中含有 rc.sysinit、rcN.d（N=0~6，即不同的运行级别对应的运行文件夹，根据运行级别的不同，系统会运行 rc0.d 到 rc6.d 中的相应的脚本程序，来完成相应的初始化工作和启动相应的服务）、rc.local 等文件及或脚本，目前 Ubuntu 已经没有 rc.d 文件夹了，而是把这个文件夹的大多内容直接放在了 /etc 文件夹下了，另外 rc.local 如果需要用到的话还需要自行创建。rc.local 是在所有 init 脚本执行完之后才会运行的脚本，也就是说留给用户用来做一些拓展功能的脚本。
打开 rcN.d 文件夹可以看到里面的文件都是以 S 或者 K 夹数字开头的脚本，S 待表 Start，K代表 Kill ，运行脚本时系统会根据这俩前缀符号来确定传入 start 或者 stop 参数。后面的数字代表执行优先级，也就是运行或者停止的执行优先级。
Ubuntu 20.04 开机启动方法
ubuntu16.04 以后的版本不再使用initd管理系统，因此不再支持 update-rc.d 方式添加开机自启脚本。Ubuntu18 版本开始，使用了systemd 替代了 initd 管理系统，并且默认已经取消了 /etc/rc.local 文件。只能使用 systemctrl 命令进行添加。
systemd 默认读取 /etc/systemd/system下的配置文件，该目录下的文件会链接 （软链接）/lib/systemd/system/ 下的文件。一般系统安装完 /lib/systemd/system/ 下会有 rc-local.service 文件，即我们需要的配置文件。
这里主要记录下如何在 Ubuntu20.04 中通过 /etc/rc.local 文件来设置 shell 脚本的开机启动。
一、使用 rc-local.service
rc-local.service 是系统自带的一个开机自启服务， 但是在 Ubuntu20 的 systemd 启动方式下，该服务默认没有开启。，启用它需要做些简单的配置。
在 路径下 /lib/systemd/system/rc-local.service 的 rc-local.service 的脚本，内容规定了 rc.local 的启动顺序和行为
1 建立开机启动服务
查看 rc-local.service 文件内容， 前面注释不看了，只看主要内容， 每个字段的解释
[Unit] # 区块：启动顺序与依赖关系
Description=/etc/rc.local Compatibility # 服务的描述，方便人们阅读
Documentation=man:systemd-rc-local-generator(8) # 一组用空格分隔的文档URI列表，这些文档是对此单元的详细说明
ConditionFileIsExecutable=/etc/rc.local # 指定了执行的文件, 表示服务要启动的程序（或脚本）
# 系统会检测指定的路径是否存在并且是一个可执行文件，必须使用绝对路径
After=network.target # 定义启动顺序。示该服务的依赖关系
# Before=xxx.service,代表本服务在xxx.service启动之前启动；
# After=xxx.service,代表本服务在xxx.service之后启动。
[Service] # 区块：启动行为,如何启动，启动类型。
Type=forking # 后台运行的形式
ExecStart=/etc/rc.local start # 指定启动单元的命令或者脚本, 启动服务的命令（命令必须写绝对路径）
TimeoutSec=0
RemainAfterExit=yes # 如果设置这个选择为真，服务会被认为是在激活状态
GuessMainPID=no
#这一段原文件没有，需要自己添加
[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=multi-user.target # WantedBy：表示该服务所在的 Target(服务组)
# multi-user.target 表示多用户命令行状态
Alias=rc-local.service # 指的是表示该服务所属 target上述命令只写了启动的，重启、停止等可以根据自己情况添加。
注意：启动、重启、停止命令全部要求使用绝对路径
ExecReload 为服务的重启命令
ExecStop 为服务的停止命令
PrivateTmp=True 表示给服务分配独立的临时空间
原始的 rc-local .service 文件的 Unit 段有行代码：
ExecStart=/etc/rc.local start这行代码规定了这个service在开机启动时所执行的命令是：/etc/rc.local start。即运行 /etc/rc.local 脚本。不过可以看出，这个脚本的内容少了 [Install] 段，也就是说，没有定义如何做到开机启动，所以显然这是这个service是无效的。 因此我们就需要在后面帮他加上 [Install] 段
2、修改 rc-local.service 文件，添加 [Install] 段
使用sudo权限修改 rc-local.service， 添加如上面展示的 [Install] 段
sudo vim /lib/systemd/system/rc-local.service或者 执行 sudo chmod 777 /lib/systemd/system/rc-local.service 赋予修改权限，然后加入以上[Install] 的语句
3、然后设置该 rc-local.service 服务开机启动：
systemd 默认读取 /etc/systemd/system 下的配置文件, 所以还需要在 /etc/systemd/system 目录下创建软链接，执行下面的命令
$ sudo systemctl enable rc-local.service
Created symlink /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/rc-local.service → /lib/systemd/system/rc-local.service.
# 上面的领了等效于一个软链接命令
ln -s /lib/systemd/system/rc-local.service /etc/systemd/system/rc-local.service这条指令的实际意义是向 /etc/systemd/system 中添加一个 /lib/systemd/system 的软链接（软链接可以理解为快捷方式），看终端中这条指令运行后打印的信息就知道了。
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 /lib/systemd/system，真正的配置文件存放在这个目录。systemclt enable 命令用于在上面两个目录之间建立符号链接关系。.service 文件在 Linux 中存在于三个位置：/etc/systemd/system、/run/systemd/system、/lib/systemd/system，这三个目录的配置文件优先级依次从高到低，如果同一选项三个地方都配置了，优先级高的会覆盖优先级低的。
另外：经过实际测试，不使用 systemclt enable 指令创建链接这一步其实也是可以实现开机启动的，这可能跟系统会在上述三种 system 目录下查找 service 并启动有关，只是启动顺序不同而已。
4、创建 /etc/rc.local
Ubuntu 20.04 默认不存在 /etc/rc.local，需要自己创建 touch /etc/rc.local，rc.local 中主要有两种方法添加开机启动内容
- a、直接在 /etc/rc.local 中写入 开机启动的 shell 命令
当前文件是 rc.local
#!/bin/bash
# 将你需要执行的命令写在这里，禁止写入死循环命令
echo "开机启动测试" > /home/test.log
exit 0功能：这里只是简单地实现了向某一个文件里填充数据功能。
- b、在 /etc/rc.local 中调用要运行的sh脚本
1、首先，新建一个 test.sh 脚本, 给test 脚本赋予执行权限 chmod 777 test.sh
当前文件是 test.sh， test.sh 的内容是
#!/bin/bash
time_now=$(date "+%Y-%m-%d %H:%M:%S")
echo "test ok at [$time_now]" > test.log
exit 0上面 test.sh 脚本的主要作用是获取当前时间，并将其写入 test.log 文件中
2、然后，编辑 /etc/rc.local ， 加入test 脚本的调用绝对路径，这里的路径必须是绝对路径
当前文件是 rc.local
#!/bin/sh
cd /PATHtotest
./test.sh & # 最后加上 & 是让脚本启动后在后台运行的作用
exit 0注意：调用 sh 脚本最后必须加上 & 是让脚本启动后在后台运行的作用， 否则可能会一直卡在开机界面，这个没有去测试过
3、然后执行以下命令赋予 /etc/rc.local 执行权限，这步一定要有，否则没效果的
sudo chmod 777 /etc/rc.local
# 或者
sudo chmod +x /etc/rc.local5. 检查服务状态
使用 sudo systemctl status rc-local.service 查看 rc-local 服务的状态， 显示 loaded 和 enabled。
这一步我没有测试过
6. 重启验证
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