SystemD是Linux下的一种init软件,由Lennart Poettering带头开发,并在LGPL 2.1及其后续版本许可证下开源发布。Lennart是redhat员工,但SystemD不是redhat项目。其开发目标是提供更优秀的框架以表示系统服务间的依赖关系,并依此实现系统初始化时服务的并行启动,同时达到降低Shell的系统开销的效果,最终代替现在常用的System V与BSD风格init程序。
SystemD这一名字源于Unix中的一个惯例:在Unix中常以“d”作为系统守护进程(英语:daemon,亦称后台进程)的后缀标识。除此以外,SystemD亦是借代英文术语D体系,而这一术语即是用于描述一个人具有快速地适应环境并解决困难的能力。
SystemD被设计用来改进SysVinit的缺点,与Ubuntu的upstart形成技术竞争。SystemD的很多概念来源于苹果的launchd。目标是尽可能启动更少进程;尽可能将更多进程并行启动(这是性能优于SysVinit的理念基础)。SystemD尽可能减少对Shell脚本的依赖。传统SysVinit使用inittab来决定运行哪些Shell脚本,大量使用Shell脚本被认为是效率低下无法并行的原因。SystemD使用了Linux专属技术,不再顾及POSIX兼容,只要能满足社会变革的需要,突破一些可能过时的技术约束,这也是当今创信理念的需要,相信市场会给出评判。
与多数发行版使用的System V风格init相比,SystemD采用了以下新技术:
采用Socket激活式与总线激活式服务,以提高相互依赖的各服务的并行运行性能;
用cgroups代替PID来追踪进程,因此即使是两次fork之后生成的守护进程也不会脱离systemd的控制。
从设计构思上说,由于SystemD使用了cgroup与fanotify等组件以实现其特性,所以只适用于Linux。有鉴于此,基于kFreeBSD分支的软件源无法纳入SystemD。
大多数主流发行版要么已经采用 Systemd,要么即将在下个发布中采用(如 Debian 和 Ubuntu)。在本教程中,我们使用 Fedora 21(该发行版已经是 Systemd 的优秀实验场地)的一个预览版进行演示,但不论您用哪个发行版,要用到的命令和注意事项都应该是一样的。这是 Systemd 的一个加分点:它消除了不同发行版之间许多细微且琐碎的区别。
在终端中输入 ps ax | grep systemd,看到第一行,其中的数字 1 表示它的进程号是1,也就是说它是 Linux 内核发起的第一个程序。因此,内核一旦检测完硬件并组织好了内存,就会运行 /usr/lib/systemd/systemd 可执行程序,这个程序会按顺序依次发起其他程序。(在还没有 Systemd 的日子里,内核会去运行 /sbin/init,随后这个程序会在名为 SysVinit 的系统中运行其余的各种启动脚本。)
Systemd 的核心是一个叫单元 unit的概念,它是一些存有关于服务service(在运行在后台的程序)、设备、挂载点、和操作系统其他方面信息的配置文件。Systemd 的其中一个目标就是简化这些事物之间的相互作用,因此如果你有程序需要在某个挂载点被创建或某个设备被接入后开始运行,Systemd 可以让这一切正常运作起来变得相当容易。(在没有 Systemd 的日子里,要使用脚本来把这些事情调配好,那可是相当丑陋的。)要列出您 Linux 系统上的所有单元,输入以下命令:
如果您去查看位于 /usr/lib/systemd/system/gdm.service 的单元配置文件,您可以看到各种选项,包括要被运行的二进制文件(“ExecStart”那一行),相冲突的其他单元(即不能同时进入运行的单元),以及需要在本单元执行前进入运行的单元(“After”那一行)。一些单元有附加的依赖选项,例如“Requires”(必要的依赖)和“Wants”(可选的依赖)。
此处另一个有趣的选项是:
“目标target”锁定
如果您在 /usr/lib/systemd/system 目录中输入 ls 命令,您将看到各种以 .target 结尾的文件。启动目标 target是一种将多个单元聚合在一起以致于将它们同时启动的方式。例如,对大多数类 Unix 操作系统而言有一种“多用户multi-user”状态,意思是系统已被成功启动,后台服务正在运行,并且已准备好让一个或多个用户登录并工作——至少在文本模式下。(其他状态包括用于进行管理工作的单用户single-user状态,以及用于机器关机的重启reboot状态。)
如果您打开 multi-user.target 文件一探究竟,您可能期待看到的是一个要被启动的单元列表。但您会发现这个文件内部几乎空空如也——其实,一个服务会通过 WantedBy 选项让自己成为启动目标的依赖。因此如果您去打开 avahi-daemon.service, NetworkManager.service 及其他 .service 文件看看,您将在 Install 段看到这一行:
开启与停止
现在您也许陷入了沉思:我们已经看了这么多,但仍没看到如何停止和开启服务!这其实是有原因的。从外部看,Systemd 也许很复杂,像野兽一般难以驾驭。因此在您开始摆弄它之前,有必要从宏观的角度看看它是如何工作的。实际用来管理服务的命令非常简单:
还有两个有用的命令是 systemctl restart 和 systemctl reload,后面接单元名。后者用于让单元重新加载它的配置文件。Systemd 的绝大部分都有良好的文档,因此您可以查看手册 (man systemctl) 了解每条命令的细节。
定时器单元:取代 Cron