【转载】如何定义systemd全局变量，以及systemd介绍

以下文字全部转载自如何定义systemd全局变量，以及systemd介绍

systemd的全局配置项，涉及这两个conf文件：

  1. 系统配置文件： /etc/systemd/system.conf
  2. 用户配置文件： /etc/systemd/user.conf

以下是来自archlinux网站文章“systemd/User/User_(简体中文))”的介绍解释， 讲的比较详细

systemd 用户实例不会继承类似 .bashrc 中定义的环境变量。systemd 用户实例有三种设置环境变量的方式：

  1. 对于有 $HOME 目录的用户，可以在 ~/.config/systemd/user.conf 文件中使用 DefaultEnvironment 选项，这些设置只对当前用户的用户单元有效。
  2. 在 /etc/systemd/user.conf 文件中使用 DefaultEnvironment 选项。这个配置在所有的用户单元中可见。
  3. 在 /etc/systemd/system/user@.service.d/ 下增加配置文件设置。 这个配置在所有的用户单元中可见。
  4. 在任何时候， 使用 systemctl --user set-environment 或 systemctl --user import-environment. 对设置之后启动的所有用户单元有效，但已经启动的用户单元不会生效。
    提示： 如果想一次设置多个环境变量，可以写一个配置文件，文件里面每一行定义一个环境变量，用 “key=value” 的键值对表示，然后在你的启动脚本里添加xargs systemctl --user set-environment < /path/to/file.conf。

可以使用DefaultEnvironment项定义多个全局变量，使用空格分隔开，比如：

DefaultEnvironment=”SYSTEMD_PAGER=cat” “LD_LIBRARY_PATH=/oemapp/lib” “PATH=/oemapp/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin”

另外，网络上这篇文章，也讲的不错： https://www.it610.com/article/1292039680300228608.htm

以上是定义全局环境变量的方法；接下来，参考下述链接文章，对systemd做个摘录介绍。

http://www.ruanyifeng.com/blog/2016/03/systemd-tutorial-commands.html

一、systemd的软件框架

systemd相较于init启动方式，最大的变化是实现了系统/用户进程的管理，定义进程间的依赖关系保证启动次序，以及实现进程监控管理等。

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二、systemd的管理命令

systemd 并不是一个命令，而是一组命令，涉及到系统管理的方方面面。

  • systemctl Systemd 的主命令，用于管理系统

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    $ sudo systemctl reboot        # 重启系统
    $ sudo systemctl poweroff      # 关闭系统，切断电源
    $ sudo systemctl halt          # CPU停止工作
    $ sudo systemctl suspend       # 暂停系统
    $ sudo systemctl hibernate     # 让系统进入冬眠状态
    $ sudo systemctl hybrid-sleep  # 让系统进入交互式休眠状态
    $ sudo systemctl rescue        # 启动进入救援状态（单用户状态）

  • systemd-analyze 用于查看启动耗时

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    $ systemd-analyze                # 查看启动耗时                                                                                       
    $ systemd-analyze blame          # 查看每个服务的启动耗时
    $ systemd-analyze critical-chain # 显示瀑布状的启动过程流
    $ systemd-analyze critical-chain atd.service # 显示指定服务的启动流

  • hostnamectl 用于查看当前主机的信息

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    $ hostnamectl                            # 显示当前主机的信息
    $ sudo hostnamectl set-hostname rhel7    # 设置主机名

  • localectl用于查看本地化设置

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    $ localectl                                    # 查看本地化设置
    $ sudo localectl set-locale LANG=en_GB.utf8    # 设置本地化参数
    $ sudo localectl set-keymap en_GB

  • timedatectl 用于查看当前时区设置

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    $ timedatectl                                    # 查看当前时区设置
    $ timedatectl list-timezones                     # 显示所有可用的时区
    $ sudo timedatectl set-timezone America/New_York # 设置当前时区
    $ sudo timedatectl set-time YYYY-MM-DD
    $ sudo timedatectl set-time HH:MM:SS

  • loginctl用于查看当前登录的用户

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    $ loginctl list-sessions    # 列出当前session
    $ loginctl list-users       # 列出当前登录用户
    $ loginctl show-user ruanyf # 列出显示指定用户的信息

三、systemd的Unit管理

systemd 管理所有系统资源，而不同的资源统称为 Unit（单位），分为12种：

  • 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

systemctl list-units命令可以查看当前系统的所有 Unit
systemctl status命令用于查看系统状态和单个 Unit 的状态

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$ systemctl list-units                # 列出正在运行的 Unit
$ systemctl list-units --all          # 列出所有Unit，包括没有找到配置文件的或者启动失败的
$ systemctl list-units --all --state=inactive # 列出所有没有运行的 Unit
$ systemctl list-units --failed       # 列出所有加载失败的 Unit
$ systemctl list-units --type=service # 列出所有正在运行的、类型为 service 的 Unit
$ systemctl status                    # 显示系统状态
$ sysystemctl status bluetooth.service # 显示单个 Unit 的状态
$ systemctl -H root@rhel7.example.com status httpd.service # 显示远程主机的某个 Unit 的状态
$ systemctl is-active application.service   # 显示某个 Unit 是否正在运行
$ systemctl is-failed application.service   # 显示某个 Unit 是否处于启动失败状态
$ systemctl is-enabled application.service  # 显示某个 Unit 服务是否建立了启动链接

对于用户来说，最常用的是下面这些命令，用于启动和停止 Unit（主要是 service）

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$ sudo systemctl start apache.service           # 立即启动一个服务
$ sudo systemctl stop apache.service            # 立即停止一个服务
$ sudo systemctl restart apache.service         # 重启一个服务
$ sudo systemctl kill apache.service            # 杀死一个服务的所有子进程
$ sudo systemctl reload apache.service          # 重新加载一个服务的配置文件
$ sudo systemctl daemon-reload                  # 重载所有修改过的配置文件
$ systemctl show httpd.service                  # 显示某个 Unit 的所有底层参数
$ systemctl show -p CPUShares httpd.service     # 显示某个 Unit 的指定属性的值
$ sudo systemctl set-property httpd.service CPUShares=500 # 设置某个 Unit 的指定属性

而Unit 之间存在依赖关系：A 依赖于 B，就意味着 Systemd 在启动 A 的时候，同时会去启动 B。以下命令列出一个 Unit 的所有依赖。
systemctl list-dependencies #Target 类型的依赖，默认不会展开显示，可加上参数–all
而这种依赖关系，是定义于Unit的配置文件中。

四、Unit 的配置文件(.service)

每一个 Unit 都有一个配置文件，告诉 Systemd 怎么启动这个 Unit 。
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/usr/lib/systemd/system/，真正的配置文件存放在那个目录。systemctl enable命令用于在上面两个目录之间，建立符号链接关系，以下两行命令，结果等效：

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sudo systemctl enable test.service
sudo ln -s /usr/lib/systemd/system/test.service /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/test.service

配置文件的状态 ，有4种，如下：

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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

可通过命令获取配置文件的状态。

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$ systemctl list-unit-files                # 列出所有配置文件
$ systemctl list-unit-files --type=service # 列出指定类型，如service、target等

需要注意，从配置文件的状态无法看出，该 Unit 是否正在运行。这必须执行前面提到的systemctl status命令。

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/ # systemctl status printer.target
● printer.target - Printer
   Loaded: loaded (/lib/systemd/system/printer.target; static; vendor preset: enabled)
   Active: inactive (dead)
     Docs: man:systemd.special(7)

读取配置文件的命令：systemctl cat xxx.service

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$ systemctl cat atd.service
[Unit]
Description=ATD daemon
[Service]
Type=forking
ExecStart=/usr/bin/atd
[Install]
WantedBy=multi-user.target

格式介绍：

[Unit]区块：通常是配置文件的第一个区块，用来定义 Unit 的元数据，以及配置与其他 Unit 的关系。它的主要字段如下

  • Description：简短描述
  • Documentation：文档地址
  • Requires：当前 Unit 依赖的其他 Unit，如果它们没有运行，当前 Unit 会启动失败
  • Wants：与当前 Unit 配合的其他 Unit，如果它们没有运行，当前 Unit 不会启动失败
  • BindsTo：与Requires类似，它指定的 Unit 如果退出，会导致当前 Unit 停止运行
  • Before：如果该字段指定的 Unit 也要启动，那么必须在当前 Unit 之后启动
  • After：如果该字段指定的 Unit 也要启动，那么必须在当前 Unit 之前启动
  • Conflicts：这里指定的 Unit 不能与当前 Unit 同时运行
  • Condition…：当前 Unit 运行必须满足的条件，否则不会运行
  • Assert…：当前 Unit 运行必须满足的条件，否则会报启动失败

[Install]区块：通常是配置文件的最后一个区块，用来定义如何启动，以及是否开机启动。它的主要字段如下

  • WantedBy：它的值是一个或多个 Target，当前 Unit 激活时（enable）符号链接会放入/etc/systemd/system目录下面以 Target 名 + .wants后缀构成的子目录中
  • RequiredBy：它的值是一个或多个 Target，当前 Unit 激活时，符号链接会放入/etc/systemd/system目录下面以 Target 名 + .required后缀构成的子目录中
  • Alias：当前 Unit 可用于启动的别名
  • Also：当前 Unit 激活（enable）时，会被同时激活的其他 Unit

[Service]区块 ：用来 Service 的配置，只有 Service 类型的 Unit 才有这个区块。它的主要字段如下

  • Type：定义启动时的进程行为。它有以下几种值。
  • Type=simple：默认值，执行ExecStart指定的命令，启动主进程
  • Type=forking：以 fork 方式从父进程创建子进程，创建后父进程会立即退出
  • Type=oneshot：一次性进程，Systemd 会等当前服务退出，再继续往下执行
  • Type=dbus：当前服务通过D-Bus启动
  • Type=notify：当前服务启动完毕，会通知Systemd，再继续往下执行
  • Type=idle：若有其他任务执行完毕，当前服务才会运行
  • ExecStart：启动当前服务的命令
  • ExecStartPre：启动当前服务之前执行的命令
  • ExecStartPost：启动当前服务之后执行的命令
  • ExecReload：重启当前服务时执行的命令
  • ExecStop：停止当前服务时执行的命令
  • ExecStopPost：停止当其服务之后执行的命令
  • RestartSec：自动重启当前服务间隔的秒数
  • Restart：定义何种情况 Systemd 会自动重启当前服务，可能的值包括always（总是重启）、on-success、on-failure、on-abnormal、on-abort、on-watchdog
  • TimeoutSec：定义 Systemd 停止当前服务之前等待的秒数
  • Environment：指定环境变量
  • EnvironmentFile: 指定文件，可定义多个环境变量，按分行方式存储。

Unit 配置文件的完整字段清单，请参考官方文档。

五、systemd的Target配置

启动计算机的时候，需要启动大量的 Unit。如果每一次启动，都要一一写明本次启动需要哪些 Unit，显然非常不方便。Systemd 的解决方案就是 Target。
简单说，Target 就是一个 Unit 组，包含许多相关的 Unit 。启动某个 Target 的时候，Systemd 就会启动里面所有的 Unit。从这个意义上说，Target 这个概念类似于”状态点”，启动某个 Target 就好比启动到某种状态。
传统的init启动模式里面，有 RunLevel 的概念，跟 Target 的作用很类似。不同的是，RunLevel 是互斥的，不可能多个 RunLevel 同时启动，但是多个 Target 可以同时启动。

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$ systemctl list-unit-files --type=target        # 查看当前系统的所有 Target
$ systemctl list-dependencies multi-user.target  # 查看一个 Target 包含的所有 Unit
$ systemctl get-default                          # 查看启动时的默认 Target
$ sudo systemctl set-default multi-user.target   # 设置启动时的默认 Target
$ sudo systemctl isolate multi-user.target       # 切换 Target 时，默认不关闭前一个 Target 启动的进程，systemctl isolate 命令改变这种行为，关闭前一个 Target 里面所有不属于后一个 Target 的进程

Target 与 传统 RunLevel 的对应关系如下：

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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

与init进程的主要差别如下：

  1. 默认的 RunLevel（在/etc/inittab文件设置）现在被默认的 Target 取代，位置是/etc/systemd/system/default.target，通常符号链接到graphical.target（图形界面）或者multi-user.target（多用户命令行）。
  2. 启动脚本的位置，以前是/etc/init.d目录，符号链接到不同的 RunLevel 目录 （比如/etc/rc3.d、/etc/rc5.d等），现在则存放在/lib/systemd/system和/etc/systemd/system目录。
  3. 配置文件的位置，以前init进程的配置文件是/etc/inittab，各种服务的配置文件存放在/etc/sysconfig目录。现在的配置文件主要存放在/lib/systemd目录，在/etc/systemd目录里面的修改可以覆盖原始设置。

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