Linux笔记：开机自动运行程序

Posted 2021-09-17 Naisu Xu

文章目录

• 目的
• rc.local
• SysVinit
• Systemd
• 在Systemd中实现rc.local
• 注意事项
• SysVinit和Systemd的联系与区别
• 总结

目的

开机自动运行程序，或者说系统启动时自动运行程序，这是经常会需要用到的功能。在linux中实现随系统启动运行程序的功能通常有三种（或者说两种）方法。本篇文章将对相关内容做个简单的介绍。

rc.local

rc.local 是linux中的一个文件，通常路径为 /etc/rc.local 或 /etc/rc.d/rc.local （当然也可能没有，详见后面章节内容）。linux系统启动过程后期阶段会读取该文件并执行其中的命令，我们可以把开机自动运行的程序在这里通过命令调用运行。

在上面演示中我在 rc.local 文件中添加了一行命令，当我重启系统之后该条命令被执行了。

rc.local 文件在编辑的时候需要注意两点：

• 必须正确退出，通常在rc.local文件最后写上 exit 0 ，不然系统或程程序可能无法正确启动；
• 如果要执行耗时操作最后将它放入后台（比如在，命令后面加 (空格) &），不然系统启动过程会阻塞在这里；

SysVinit

SysVinit是linux中常见的一个启动程序，它会在系统启动过程中去执行 /etc/init.d/ 目录下的脚本，这里面的这些脚本所运行的程序你可以简单理解为服务程序。你可以编写自己的服务程序放到这个目录中，然后启用它，那么系统启动时脚本中的程序就会运行。

/etc/init.d/ 目录下的脚本常见格式如下：

#!/bin/sh

# 下面段落注释在添加为服务过程中会被读取，条目基本不能少，不需要的内容可以为空
### BEGIN INIT INFO
# Provides:          servicename
# Required-Start:
# Required-Stop:
# Should-Start:
# Should-Stop:
# Default-Start:     2 3 4 5
# Default-Stop:
# Short-Description:
# Description:
### END INIT INFO

set -e # 遇到错误时退出脚本

fun_start() {}

fun_stop() {}

fun_status() {}

# $1是传入的第二个参数，比如/etc/init.d/filename start这条命令，$1就是start
case $1 in
    start)
        fun_start
        ;;
    stop)
        fun_stop
        ;;
    restart)
        # $0是自身路径，即/etc/init.d/filename
        $0 stop
        $0 start
        ;;
    status)
        fun_status
        ;;
    *)
    # 上面命令都不是就打印个提示
	echo "Usage: /etc/init.d/filename {start|stop|restart|status}"
	exit 1
esac

exit 0

上面的脚本很好理解，就是运行脚本时根据传入的参数选择执行case/esac中的语句，比如把文件名为naisu的脚本文件放到/etc/init.d/路径下，使用 /etc/init.d/naisu start 命令时就会运行脚本中 start) 和 ;; 间的代码。通常这之间的操作可以封装成函数调用，不过不封装直接在这里写也可以。

下面是个最简单的脚本演示：

上面只是最基本的脚本而已，还没有成为服务，没有设置为开机运行，接下来还需要对此进行设置：

• 根据前面介绍的格式补充脚本中 ### BEGIN INIT INFO 和 ### END INIT INFO 部分注释
• Ubuntu、Debian等系统中使用下面方式设置服务
  • update-rc.d naisu.sh defaults 设置服务开机启动
  • update-rc.d -f naisu.sh remove 关闭服务开机启动
• Red Hat、CentOS等系统中使用下面方式设置服务
  • chkconfig naisu.sh --add 将脚本添加为服务
  • chkconfig naisu.sh on 设置服务开机启动
  • chkconfig naisu.sh off 关闭服务开机启动

上面演示中可以看到将脚本设置为服务，开机启动时执行了start操作。

设置为服务后可以使用 service name status 来查看状态，不管有没有在脚本中写status相关的操作都可以：

除此之外还可以使用 service name start 或 service name stop 等操作来执行脚本。

Systemd

Systemd是目前linux中越来越常见的一个启动程序，它会在系统启动过程中去读取放在 /etc/systemd/system 目录下的配置文件并安装其中内容执行程序。我们在使用的时候并不是把配置文件放在这里的，而是放在 /usr/lib/systemd/system/ 或 /lib/systemd/system/ 目录下。这样我们在使能该配置文件的时候会生成一个到 /etc/systemd/system 的软链接，它就会开机运行了；当我们禁用该配置文件的时候会取消该软链接。

我们这里需要编写的配置文件的文件名通常被命名为 name.service ，其格式如下：

[Unit]
Description=name

[Service]
Type=forking
ExecStart=path

[Install]
WantedBy=multi-user.target

这个配置文件官方的名称是Unit文件，Systemd管理的是一个个的Unit，而服是其中的一种Unit。服务的Unit文件内存主要分为三个部分：

[Unit] 部分主要用于描述该服务以及该服务与其它服务间的关系，常用的可选字段主要如下：

字段	说明
Description	当前Unit的文本描述
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
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

[Service] 部分主要用于描述服务启动相关的一些内容，常用的可选字段主要如下：

字段	说明
Type	当前服务的启动方式它有很多选项，这里列出部分： simple 执行ExecStart指定的命令，启动的进程为主进程 forking ExecStart字段将以fork()方式启动，后台服务通常使用此项 oneshot 类似于simple，但只执行一次，Systemd 会等它执行完，才启动其他服务 idle 其他任务执行完毕当前服务才会运行（只对需要向控制台输出信息的服务有效，最大延迟5s）
ExecStart	服务启动时执行的命令
RemainAfterExit	当服务的所有进程都结束时服务是否标示为 active 状态 yes 标示为active 状态；no 默认值

[Install] 部分主要用于描述服务安装信息，常用的可选字段主要如下：

字段	说明
WantedBy	当前Unit所在的Target 当使能该Unit时，当前配置文件会生成软链接到/etc/systemd/system目录下面以Target名+.wants后缀构成的子目录中 这里的Target相当于SysVinit中的runlevel，常用值multi-user.target相当于runlevel 2 3 4
RequiredBy	当前Unit依赖的Target
Also	当前Unit使能时，会被同时使能的其他Unit

Unit文件编写相关更多内容可以参考下面链接：
https://www.freedesktop.org/software/systemd/man/systemd.unit.html
https://www.freedesktop.org/software/systemd/man/systemd.service.html

在准备好要运行的程序，编写好相应的配置文件，将配置文件放到 /usr/lib/systemd/system/ 或 /lib/systemd/system/ 目录下，这样我们就可以正式使用了：

• 使用 sudo systemctl enable name.service 可以将其设置为开机启动；
• 使用 sudo systemctl disable name.service 可以停用开机启动；
• 使用 systemctl status name.service 可以查看其状态；
  

除了上面的一些操作， systemctl 还支持更多操作，比如 start stop reload is-enable 等更多操作。

在Systemd中实现rc.local

在有些使用了Systemd的系统中它会有个内置的方式来模拟传统的SysVinit的一些功能，但也可能没有。这时候你要是怀念rc.local的话也可以自己实现它。

• 创建/etc/rc.local文件，然后按照正常方式添加需要开机运行的程序；
• 创建Systemd的配置文件 rc.local.service （文件名也可以自定）放到 /usr/lib/systemd/system/ 或 /lib/systemd/system/ 目录下，配置文件内容如下：

  [Unit]
  Description=Simulate /etc/rc.local
  ConditionPathExists=/etc/rc.local
  After=network.target
  
  [Service]
  Type=forking
  ExecStart=/etc/rc.local
  TimeoutSec=0
  RemainAfterExit=yes
  GuessMainPID=no
  
  [Install]
  WantedBy=multi-user.target
  

• 使用 sudo systemctl enable rc.local.service 将其设置为开机启动运行；

注意事项

不管用上面哪种方式都有一点需要注意的地方：

系统在启动过程中很多功能可能没有那么快准备就绪，这个时候如果进行一些需要这些功能的操作的话操作可能会失败。

比如你在这个阶段去访问网上的内容，但这个阶段可能系统还未连上网，那你这个操作就会失败。你可以在真正要进行的任务前加个延时，然后整个丢后台去执行。

SysVinit和Systemd的联系与区别

linux在完成最基本的启动后会启动pid为1的程序，这个程序笼统的被称为init，这是一个守护进程（daemon，相当于windows中的服务程序），用于初始化与管理系统相关的一些东西。init只要能实现相应的功能职责就行，但具体是用哪个程序并不强制，这里面比较出名的就是SysVinit和Systemd。

SysVinit以前非常流行，特点概括点来说就是需要初始化启动的项目一步一步执行，上面的rc.local就是用它启动过程中的一个环节，这种方式启动较慢；Systemd是后面出的，各个初始化项目可以并行执行，启动相对要快些，而且功能很强大，所以现在变得越来越流行。

在linux中实现随系统启动运行程序的功能时，如果发现 rc.local & SysVinit 这个方式不工作，那就换 Systemd 试试，反之亦然，不要在一棵树上吊死。

SysVinit和Systemd中一些操作有所差异，可以查看下面图表：

图片来源：https://linoxide.com/systemd-vs-sysvinit-cheatsheet/

总结

在linux中实现随系统启动运行程序的功能还是比较简单的，主要就是上面的一些方式了。