如何在 Linux 中创建 systemd 服务

自 2010 年 3 月推出以来，人们对 systemd 的看法不一。 但是你不能否认的一件事是 systemd 现在几乎所有的 Linux 发行版中都存在！

当然，有一些 Linux 发行版明确宣传使用不同于 systemd 的不同 init 系统，但这种情况非常罕见。 乌班图， Fedora、RHEL、Debian、Pop!_OS、openSUSE、Arch，它们都默认附带 systemd。

由于 systemd 的使用如此广泛，因此值得一看并学习如何创建 systemd 服务。

什么是系统服务？

简单来说，服务就是一个“后台”进程，根据特定情况启动或停止。 您不需要手动启动和/或停止它。 “systemd 服务”是一个以 systemd 能够解析和理解它的格式编写的文件，然后按照您的要求执行操作。

从技术上讲，我所说的“systemd service”文件实际上称为“systemd unit”文件，但由于本教程是关于创建服务的，我将继续将其称为“systemd service”文件。

了解 systemd 服务文件的基本结构

systemd 服务文件作为三个重要且必要的部分。 他们是 [Unit], [Service] 和 [Install] 部分。 systemd 服务文件的扩展名是 .service 我们使用英镑/哈希符号 (#) 征求意见。

下面是一个 example systemd 服务文件。 请注意，这不是一个实际的 systemd 服务文件。 我已经对其进行了修改，以帮助您理解。

[Unit]
Description=Apache web server
After=network.target
Before=nextcloud-web.service

[Service]
ExecStart=/usr/local/apache2/bin/httpd -D FOREGROUND -k start
ExecReload=/usr/local/apache2/bin/httpd -k graceful
Type=notify
Restart=always


[Install]
WantedBy=default.target
RequiredBy=network.target

这是 systemd 服务文件的最基本结构。 让我们了解这些词中的每一个的含义。

这 [Unit] 部分

单元部分包含有关单元本身的详细信息和描述。 在我们的例子中，它包含有关服务的详细信息。 诸如“它的描述是什么”、“它的依赖项是什么”等详细信息。

以下是 Unit 部分的字段：

  • Description:- systemd 服务的可读标题。
  • After:- 设置对服务的依赖。 为了 example如果你正在配置 Apache web 服务器，您希望服务器在网络在线后启动。 这通常包括目标或其他服务。
  • Before:- 在指定服务之前启动当前服务。 在这个 example，我说“我想要 Apache Web 服务器在 Nextcloud 服务启动之前运行”。这是因为，在我的情况下，Nextcloud 服务器依赖于 Apache 网络服务器。 这也像 After，包括目标或其他服务。

这 [Service] 部分

服务部分包含有关服务执行和终止的详细信息。

以下是“服务”部分具有的字段：

  • ExecStart:- 服务启动时需要执行的命令。 在我们的例子中，我们想要 Apache 服务器启动。
  • ExecReload：- 这是个可选的选项。 它指定如何重新启动服务。 对于执行磁盘 I/O（尤其是写入磁盘，如数据库）的服务，最好优雅地终止它们并重新启动。 如果您希望有特定的重新启动机制，请使用此字段。
  • Type:- 此 systemd 服务的进程启动类型。 选项是 simple, exec, forking, oneshot, dbus, notify 和 idle. （更多信息 这里)
  • Restart:- 这是另一个可选字段，但您很可能会使用。 这指定是否应该重新启动服务（取决于情况）。 可用的选项是 no, on-success, on-failure, on-abnormal, on-watchdog, on-abort 和 always.

这 [Install] 部分

顾名思义，安装部分处理 systemd 服务/单元文件的安装。 这在您运行时使用 systemctl enable 和 systemctl disable 启用/禁用服务的命令。

以下是安装部分的字段：

  • WantedBy:- 这类似于 After 和 Before 字段，但主要区别在于它用于指定与 systemd 等效的“运行级别”。 这 default.target 是当所有系统初始化完成时——当用户被要求登录时。大多数面向用户的服务（如 Apachecron, GNOME-stuff 等）使用这个目标。
  • RequiredBy:- 这个字段可能感觉非常类似于 WantedBy，但主要区别在于该字段指定了硬依赖项。 这意味着，如果是依赖项，则此服务将失败。

我上面列出的只是最小的 example. 根据您的环境和需求，您可以转动大量的旋钮来定制您的服务。

有关 systemd 的完整文档，请 参考这个页面. 这实际上已经记录了所有内容！

创建自己的 systemd 服务

现在您已经了解了基本 systemd 服务文件的结构，让我们深入了解如何创建您自己的 systemd 服务。

为了这 example，我将创建一个简单的 systemd 服务来执行 bash 启动脚本。 这是我的 bash 脚本，命名 check-file-system.sh，放置在 ~/.scripts/ 目录。

#!/usr/bin/env bash

ROOT_PARTITION=$(mount | grep '/ ' | awk '{print $1}')
PHYSICAL_DISK=$(lsblk -no pkname ${ROOT_PARTITION} | head -n 1)

if [ ${EUID} -ne 0 ]
then
	exit 1 # this is meant to be run as root
fi

fsck /dev/${PHYSICAL_DISK}

⚠️这个 bash 脚本将立即失败，因为我们正在 fsck-ing 的设备是作为 rootfs 挂载的。 此脚本仅用于演示目的；）

让我解释一下我在这个脚本中所做的事情。 我正在查找以 root 身份安装的磁盘分区（/）。 那可以是 /dev/sda1 或者 /dev/sdb2，或其他任何东西。 使用它，我正在找出实际的驱动器名称（sda）。

有了这些信息，我正在该驱动器上使用 fsck 命令运行文件系统检查。 我希望在每次启动时运行这个脚本。

为此，我将创建一个 systemd 服务文件，如下所示：

[Unit]
Description=Checking filesytems on boot
After=multi-user.target

[Service]
ExecStart=/usr/bin/bash /home/pratham/.scripts/check-file-system.sh
Type=simple

[Install]
WantedBy=multi-user.target

出色的！ 我们的 systemd 服务文件现已准备就绪。

为我们的 systemd 服务文件选择一个位置

现在我们的启动脚本和 systemd 服务文件已经准备好了……我在哪里保存 systemd 服务文件，以及如何启用它？

在我回答这个问题之前，我需要先问一个不同的问题。 “这个即将执行的 systemd 服务，谁来执行？它需要超级用户权限吗？它需要作为特定用户执行吗？”

以下是您可以放置​​ systemd 服务文件的位置，具体取决于要执行它的用户。

  • root： /etc/systemd/system/
  • pratham： /home/pratham/.config/systemd/user/

为了这 example，我的用户名为 pratham，但你的肯定会和我的不同。

所以，如果一个服务需要超级用户权限，比如每 6 小时生成一个文件系统数据库，它就需要超级用户权限。 因此，这必须放在 /etc/systemd/system/ 目录。

?由普通用户执行的systemd服务将需要 --user 显式传递的选项。 假设只有用户 pratham 有一个服务叫 greet-pratham.service，要重新启动它，我将使用命令 systemctl --user restart greet-pratham.service

对于没有任何特殊权限的服务，最好由普通用户执行，例如 pratham. 所以它必须放在 ~/.config/systemd/user/ 目录。

在我们的 example，我们正在执行文件系统检查，这需要超级用户权限。 所以，我将把我的 systemd 服务文件放在 /etc/systemd/system/ 目录。 我的 systemd 服务文件的绝对路径是 /etc/systemd/system/fsck-on-boot.service

最后的步骤

现在已经创建了一个 systemd 服务文件并将其放置在正确的位置，您需要告诉 systemd 重新加载单元文件。 这是因为您创建了一个新服务，并且在启动时检测到服务。 您已经启动，因此您需要手动执行此操作。

要告诉 systemd 重新加载单元文件，请使用以下命令（对于需要超级用户权限的服务）：

sudo systemctl daemon-reload

或者，如果您创建了用户服务，请使用以下命令：

systemctl --user daemon-reload

完成后，您可以启用该服务。 我将启用我的服务 fsck-on-boot.service 像这样：

sudo systemctl enable fsck-on-boot.service

启用服务后，使用 systemctl status 命令。

$ sudo systemctl status fsck-on-boot.service
× fsck-on-boot.service - Checking filesytems on boot
     Loaded: loaded (/etc/systemd/system/fsck-on-boot.service; enabled; vendor preset: enabled)
     Active: failed (Result: exit-code) since Tue 2022-09-06 09:57:04 IST; 8s ago
   Main PID: 130145 (code=exited, status=8)
        CPU: 82ms

Sep 06 09:57:04 vidhyaa systemd[1]: Started Checking filesytems on boot.
Sep 06 09:57:04 vidhyaa bash[130153]: fsck from util-linux 2.37.2
Sep 06 09:57:04 vidhyaa bash[130155]: e2fsck 1.46.5 (30-Dec-2021)
Sep 06 09:57:04 vidhyaa bash[130155]: /dev/sda is in use.
Sep 06 09:57:04 vidhyaa bash[130155]: e2fsck: Cannot continue, aborting.
Sep 06 09:57:04 vidhyaa systemd[1]: fsck-on-boot.service: Main process exited, code=exited, status=8/n/a
Sep 06 09:57:04 vidhyaa systemd[1]: fsck-on-boot.service: Failed with result 'exit-code'.

正如我之前提到的，脚本失败了。 但更重要的是， 服务已启用. 这才是更重要的。

现在，您可以通过停止、启动、重新启动、禁用、重新启用等方式将此服务视为任何常规服务…

结论

本文讨论了创建自己的 systemd 服务的一些关键方面。 剖析 systemd 服务文件，将其放置在何处，重新加载 systemd 以使其了解您新创建的服务，启用该服务，最后检查其状态。


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