總第79篇

本文將詳細梳理Linux系統的初始化進程systemd 。通過對此進程的理解，你將對系統的初始化有一個深入的理解，從而更好地理解其它的操作。

Linux系統的開機過程是這樣的：從BIOS開始，進入Boot Loader，再加載內核系統，進行內核初始化，最后啟動初始化進程。以前Linux的啟動一直是采用init進程的，啟動服務的方式如下：

$sudo /etc/init.d/apache2 start 或者 $service apache2 start

這種啟動方式有兩個缺點：一是啟動時間長，init進程是串行啟動，只有前一個進程啟動完成，才會啟動下一個進程；二是啟動腳本復雜，init進程只執行啟動腳本，不管其它事情，腳本需要處理各種情況，從而使得腳本變得很長。

1.systemd概述

根據Linux慣例，字母d是守護進程（daemon）的縮寫， systemd的含義是它要守護整個系統。 systemd是為了解決initd的缺點問題而誕生的， 它為系統的啟動和管理提供了一套完整的解決方案。

使用systemd就不再需要initd了，它成了系統的第一個進程（PID= 1），其它進程都是它的子進程。systemd初始化進程服務采用并發啟動機制，開機速度得到了很大的提升。可以用命令$ systemctl --version命令 查看systemd的版本。

systemd的優點是功能強大，使用方便，其缺點是體系龐大，非常復雜，與操作系統的其它部分強耦合，下圖是systemd的體系架構圖。

2. systemd對系統的管理

systemd并不是一個命令，而是一組命令，涉及到對系統各方面的管理。

• systemctl是systemd的主命令，用于管理系統。其常用的操作如下：

# 重啟系統 $ sudo systemctl reboot# 關閉系統，切斷電源 $ sudo systemctl poweroff# CPU停止工作 $ sudo systemctl halt# 暫停系統 $ sudo systemctl suspend# 讓系統進入冬眠狀態 $ sudo systemctl hibernate# 讓系統進入交互式休眠狀態 $ sudo systemctl hybrid-sleep# 啟動進入救援狀態（單用戶狀態） $ sudo systemctl rescue

• systemd-analyze命令用于查看啟動時的耗時。其常用的操作如下：

# 查看啟動耗時 $ systemd-analyze # 查看每個服務的啟動耗時 $ systemd-analyze blame# 顯示瀑布狀的啟動過程流 $ systemd-analyze critical-chain# 顯示指定服務的啟動流 $ systemd-analyze critical-chain atd.service

• hostnamectl命令用于查看當前主機的信息。其常用的操作如下：

# 顯示當前主機的信息 $ hostnamectl# 設置主機名。 $ sudo hostnamectl set-hostname rhel8

• localectl命令用于查看本地化設置。其常用的操作如下：

# 查看本地化設置 $ localectl# 設置本地化參數。 $ sudo localectl set-locale LANG=en_GB.utf8 $ sudo localectl set-keymap en_GB

• timedatectl命令用于查看當前時區設置。其常用的操作如下：

# 查看當前時區設置 $ timedatectl# 顯示所有可用的時區 $ timedatectl list-timezones # 設置當前時區 $ sudo timedatectl set-timezone America/New_York $ sudo timedatectl set-time YYYY-MM-DD $ sudo timedatectl set-time HH:MM:SS

• loginctl命令用于查看當前登錄用戶的相關信息。其常用的操作如下：

# 列出當前session $ loginctl list-sessions# 列出當前登錄用戶 $ loginctl list-users# 列出顯示指定用戶的信息 $ loginctl show-user wujitao

3. 資源單位Unit

systemd可以管理所有的系統資源，不同的資源統稱為Unit。 Linux系統中Unit可以分為12種，列表如下：

uUnit說明

Service Unit	系統服務
Target Unit	多個Unit構成一個組
Device Unit	硬件設備
Mount Unit	文件系統的掛載點
Automount Unit	自動掛載點
Path Unit	文件或路徑
Scope Unit	不是由systemd啟動的外部進程
Slice Unit	進程組
Snapshot Unit	systemd快照，可以切回某個快照
Socket Unit	進程間通信的socket
Swap Unit	swap文件
Timer Unit	定時器

用systemctl list-units命令可以查看當前系統的所有Unit。其常用的操作如下：

# 列出正在運行的 Unit $ systemctl list-units# 列出所有Unit，包括沒有找到配置文件的或者啟動失敗的 $ systemctl list-units --all# 列出所有沒有運行的 Unit $ systemctl list-units --all --state=inactive# 列出所有加載失敗的 Unit $ systemctl list-units --failed# 列出所有正在運行的、類型為 service 的 Unit $ systemctl list-units --type=service

可以用systemctl status命令查看系統狀態和單個Unit的狀態。其常用操作如下：

# 顯示系統狀態 $ systemctl status# 顯示單個 Unit 的狀態 $ sysystemctl status bluetooth.service# 顯示遠程主機的某個 Unit 的狀態 $ systemctl -H root@rhel8.redhat.com status httpd.service# 顯示某個 Unit 是否正在運行 $ systemctl is-active application.service# 顯示某個 Unit 是否處于啟動失敗狀態 $ systemctl is-failed application.service# 顯示某個 Unit 服務是否建立了啟動鏈接 $ systemctl is-enabled application.service

對一用戶來說，最常用的操作就是啟動或停止Unit（主要是service）。下面列出一常用的操作：

# 立即啟動一個服務 $ sudo systemctl start apache.service# 立即停止一個服務 $ sudo systemctl stop apache.service# 重啟一個服務 $ sudo systemctl restart apache.service# 殺死一個服務的所有子進程 $ sudo systemctl kill apache.service# 重新加載一個服務的配置文件 $ sudo systemctl reload apache.service# 重載所有修改過的配置文件 $ sudo systemctl daemon-reload# 顯示某個 Unit 的所有底層參數 $ systemctl show httpd.service# 顯示某個 Unit 的指定屬性的值 $ systemctl show -p CPUShares httpd.service# 設置某個 Unit 的指定屬性 $ sudo systemctl set-property httpd.service CPUShares=500

若Unit之間存在依賴關系，比如A依賴于B，這意味著在systemd啟動A時，會同時去啟動B。可以用$ systemctl list-dependencies命令列出一個Unit的所有依賴，如下所示：

#列出藍牙服務的所有依賴資源 $ systemctl list-dependencies --all bluetooth.service #-all參數用來展開target，若不想展開，則可去掉

4. Unit的配置文件

每個Unit都有一個配置文件，告訴systemd如何啟動這個Unit。 systemd默認從目錄/etc/systemd/system中讀取配置文件，但這個目錄中大部分是軟鏈接文件，真正的配置文件存放在目錄/usr/lib/systemd/system/中。

配置文件的后綴名，表明就是該Unit的種類，若無后綴名，則用默認后綴名.service。

可以用systemctl enable或systemctl disable命令在兩個目錄間建立或取消符號鏈接，如下示例：

#建立符號鏈接 $ sudo systemctl enable atd.service # 等同于 $ sudo ln -s '/usr/lib/systemd/system/atd.service' '/etc/systemd/system/atd.service'#取消符號鏈接 $ sudo systemctl disable atd.service

可以用systemctl list-unit-files命令列出所有的配置文件，如下圖所示：

可以看到每個配置文件的狀態，其狀態含義如下：

• enabled：已建立啟動鏈接；
• disabled：未建立啟動鏈接；
• static：該配置文件沒有install部分，只能作為其它配置文件的依賴；

注意，僅從配置文件狀態還無法看出此Unit是否正在運行，必須執行systemctl status命令才可以。

對于目錄下的配置文件，一旦修改，就必須讓systemd重新加載配置文件，并重新啟動，否則修改不會生效，其操作步驟如下：

#如修改了httpd的配置文件，要先重載，再重啟 $ sudo systemctl daemon-reload $ sudo systemctl restart httpd.service

配置文件就是普通的文本文件，可用systemctl cat命令查看配置文件的內容。 配置文件的完整字段清單可以參考官方文檔 。

5. Target

systemd用target代替了傳統init啟動模式里面的運行級別的概念。每個target中包含多個Unit，這樣啟動某個target就會啟動里面所有的Unit，從這個意義上說，target相當于一個“狀態點”，啟動某個target就啟動至某種狀態。

注意，傳統的運行級別是互斥的，不可能多個RunLevel同時啟動，但是多個target可以同時啟動。其常用的幾個操作如下：

# 查看當前系統的所有 Target $ systemctl list-unit-files --type=target# 查看一個 Target 包含的所有 Unit $ systemctl list-dependencies multi-user.target# 查看啟動時的默認 Target $ systemctl get-default# 設置啟動時的默認 Target $ sudo systemctl set-default multi-user.target# 切換 Target 時，默認不關閉前一個 Target 啟動的進程， # systemctl isolate 命令改變這種行為， # 關閉前一個 Target 里面所有不屬于后一個 Target 的進程 $ sudo systemctl isolate multi-user.target

target與傳統RunLevel的對應關系如下圖所示：

若想要將系統默認的運行目標修改為“多用戶無圖形”模式，可直接用符號即可，命令如下：

$ sudo ln -sf /usr/lib/systemd/system/multi-user.target /etc/systemd/system/default.target

6. 日志管理

systemd統一管理所有Unit的啟動日志，帶來的好處是，可以只用journalctl一個命令查看所有日志（包括內核日志和應用日志）。日志的配置文件是/etc/systemd/journald.conf。

journalctl的功能非常強大，其常用的操作如下示例：

# 查看所有日志（默認情況下 ，只保存本次啟動的日志） $ sudo journalctl# 查看內核日志（不顯示應用日志） $ sudo journalctl -k# 查看系統本次啟動的日志 $ sudo journalctl -b $ sudo journalctl -b -0# 查看上一次啟動的日志（需更改設置） $ sudo journalctl -b -1# 查看指定時間的日志 $ sudo journalctl --since="2020-10-01 18:18:18" $ sudo journalctl --since "20 min ago" $ sudo journalctl --since yesterday $ sudo journalctl --since "2019-01-10" --until "2020-01-11 00:00" $ sudo journalctl --since 09:00 --until "1 hour ago"# 顯示尾部的最新10行日志 $ sudo journalctl -n# 顯示尾部指定行數的日志 $ sudo journalctl -n 20# 實時滾動顯示最新日志 $ sudo journalctl -f# 查看指定服務的日志 $ sudo journalctl /usr/lib/systemd/systemd# 查看指定進程的日志 $ sudo journalctl _PID=1# 查看某個路徑的腳本的日志 $ sudo journalctl /usr/bin/bash# 查看指定用戶的日志 $ sudo journalctl _UID=33 --since today# 查看某個 Unit 的日志 $ sudo journalctl -u nginx.service $ sudo journalctl -u nginx.service --since today# 實時滾動顯示某個 Unit 的最新日志 $ sudo journalctl -u nginx.service -f# 合并顯示多個 Unit 的日志 $ journalctl -u nginx.service -u php-fpm.service --since today# 查看指定優先級（及其以上級別）的日志，共有8級 # 0: emerg # 1: alert # 2: crit # 3: err # 4: warning # 5: notice # 6: info # 7: debug $ sudo journalctl -p err -b# 日志默認分頁輸出，--no-pager 改為正常的標準輸出 $ sudo journalctl --no-pager# 以 JSON 格式（單行）輸出 $ sudo journalctl -b -u nginx.service -o json# 以 JSON 格式（多行）輸出，可讀性更好 $ sudo journalctl -b -u nginx.serviceqq-o json-pretty# 顯示日志占據的硬盤空間 $ sudo journalctl --disk-usage# 指定日志文件占據的最大空間 $ sudo journalctl --vacuum-size=1G# 指定日志文件保存多久 $ sudo journalctl --vacuum-time=1years

7.systemd應用操作實戰

若想設置某個服務在開機時啟動，可以輸入如下命令：

#設置開機啟動httpd.service $ sudo systemctl enable httpd

設置開機啟動以后，服務并不會立即啟動，必須等下一次開機，如果現在就想運行此服務，可用：

$ sudo systemctl start httpd

執行此命令后，服務也有可能啟動失敗，可用如下命令查看一下服務的狀態：

$ sudo systemctl status httpd

若你想終止正在運行的服務，可以執行如下命令：

$ sudo systemctl stop httpd.service

當然有時可能此命令沒有響應，服務也沒有停下來，這時候不得不殺進程了，可用如下命令：

$ sudo systemctl kill httpd.service

也可以重啟服務：

$sudo systemctl restart httpd.service

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的linux 修改时区_【003】一文全面掌握Linux初始化进程(超详细）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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