程序崩了没人盯!学会 systemd 自制服务,异常自动重启 + 开机自启。
Linux 服务管理
windows 开机的时候,有些程序自动启动了。
命令行运行services.msc
systemd 介绍
基本概念
CentOS 7 使用 Systemd 引导系统启动,速度最快,所有进程无论有无依赖关系则都是并行启动(很多时候进程没有真正启动而是只有一个信号或者说是标记而已,在真正利用的时候才会真正启动)。Systemd为了解决上文的问题而诞生。它的目标是,为系统的启动和管理提供一套完整的解决方案。
系统引导程序:
- 用户空间,systemd,pid为1
- 内核空间,kthreadd,pid为2
服务:从业务角度来称呼,例如 web 服务,数据库服务。
守护进程(daemon):web 服务器对外提供 web 服务,由 web 相关的进程提供支持。
以web服务为例:
服务:web服务
守护进程:httpd
例如:
# 安装软件包[xiaoma@centos7 ~10:46:51]$sudoyuminstall-yhttpd# 启动服务[xiaoma@centos7 ~11:15:26]$sudosystemctl start httpd# 查看进程[xiaoma@centos7 ~11:16:05]$ps-Chttpd f PID TTY STAT TIME COMMAND5154? Ss0:00 /usr/sbin/httpd-DFOREGROUND5156? S0:00\_ /usr/sbin/httpd-DFOREGROUND5157? S0:00\_ /usr/sbin/httpd-DFOREGROUND5158? S0:00\_ /usr/sbin/httpd-DFOREGROUND5159? S0:00\_ /usr/sbin/httpd-DFOREGROUND5160? S0:00\_ /usr/sbin/httpd-DFOREGROUNDhttpd 服务对应的守护进程是18090、18095…
systemd 架构
守护进程:systemd,守护进程干活
工具:systemctl,提供给用户用来和机器交互的工具
unit 类型
systemctl 命令用于管理不同类型的系统对象,这些对象称之为units。
- Service unit:用于定义系统服务,文件扩展名为**.service**,例如httpd.service
- Socket unit:用于标识进程间通信用的 socket文件,文件扩展名为.socket
- Target unit:用于模拟实现“运行级别”,文件扩展名为.target
- Timer unit:用于管理计划任务,文件扩展名为.timer
- Device unit:用于定义内核识别的设备,文件扩展名为.device
- Mount unit:用于定义文件系统挂载点,文件扩展名为.mount
- Snapshot unit:管理系统快照,文件扩展名为.snapshot
- Swap unit:用于标识swap设备,文件扩展名为.swap
- Automount unit:文件系统的自动挂载点,文件扩展名为.automount
- Path unit:用于根据文件系统上特定对象的变化来启动其他服务,文件扩展名为.path
- Slice unit:用于资源管理,文件扩展名为.slice
查看 unit 列表信息
# 列出状态为loaded units[root@centos7 ~11:31:11]# systemctl list-unitssystemctl list-units命令输出说明:
- UNIT:服务单元名称。
- LOAD:systemd是否正确解析了单元的配置并将该单元加载到内存中。
- ACTIVE:单元的高级别激活状态。此信息表明单元是否已成功启动。
- SUB:单元的低级别激活状态。此信息指示有关该单元的更多详细信息。信息视单元类型、 状态以及单元的执行方式而异。
- DESCRIPTION:单元的简短描述。
# -t选项查看特定类型unit 清单[xiaoma@centos7 ~11:32:12]$ systemctl list-units-ttimer UNIT LOAD ACTIVE SUB DESCRIPTION systemd-tmpfiles-clean.timer loaded active waiting Daily Cleanup of Temporary Directories unbound-anchor.timer loaded active waiting daily update of the root trust anchorforD LOAD=Reflects whether the unit definition was properly loaded. ACTIVE=The high-level unit activation state, i.e. generalization of SUB. SUB=The low-level unit activation state, values depend on unit type.2loadedunitslisted. Pass--allto see loaded but inactive units, too. To show all installed unit files use'systemctl list-unit-files'.# 列出类型为service,状态为active和inactive unit[root@centos7 ~11:31:37]# systemctl list-units --type service --all# 列出系统中所有unit,包括未loaded的unit[root@centos7 ~11:33:15]# systemctl list-unit-files# 查看失败的服务[root@centos7 ~11:34:11]# systemctl --failed --type service查看单个 unit 信息
[xiaoma@centos7 ~12:57:01]$ systemctl status sshd.service ● sshd.service - OpenSSH server daemon Loaded: loaded(/usr/lib/systemd/system/sshd.service;enabled;vendor preset: enabled)Active: active(running)since 三2026-07-2212:55:52 CST;37min ago Docs: man:sshd(8)man:sshd_config(5)Main PID:1207(sshd)Tasks:1CGroup: /system.slice/sshd.service └─1207 /usr/sbin/sshd-D........| 关键字 | 概述 |
|---|---|
| loaded | 单元配置文件已处理 |
| active(running) | 正在运行 |
| active(exited) | 已成功完成一次性配置 |
| active(waiting) | 运行中,正在等待事件 |
| inactive | 不再运行 |
| enabled | 系统引导时启动 |
| disabled | 系统引导时不启动 |
| static | 无法启动,依赖其他单元启动 |
控制系统服务
| 命令 | 任务 |
|---|---|
| systemctl statusUNIT | 查看单元状态的详细信息。 |
| systemctl stopUNIT | 在运行中的系统上停止一项服务。 |
| systemctl startUNIT | 在运行中的系统上启动一项服务。 |
| systemctl restartUNIT | 在运行中的系统上重新启动一项服务。 |
| systemctl reloadUNIT | 重新加载运行中服务的配置文件。 |
| systemctl maskUNIT | 禁用服务,使其无法手动启动或在系统引导时启动。 |
| systemctl unmaskUNIT | 使屏蔽的服务变为可用。 |
| systemctl enableUNIT | 将服务配置为在系统引导时启动。使用--now选项也会启动该服务。 |
| systemctl disableUNIT | 禁止服务在系统引导时启动。使用--now选项也会停止该服务。 |
# 停止服务[root@centos7 ~14:24:22]# systemctl stop sshd.service# 客户端连接测试[root@centos7 ~14:24:47]# systemctl xiaoma@centos7 hostname# 启动服务[root@centos7 ~14:25:23]# systemctl start sshd.service# 客户端连接测试[root@centos7 ~14:26:17]# ssh xiaoma@centos7 hostname# 重启服务,相当于stop再start[root@centos7 ~14:27:28]# systemctl restart sshd.service# 一般用于配置文件变动后,重新加载[root@centos7 ~14:28:16]# systemctl reload sshd.service# 重新加载服务,服务对应的主进程不会重启,只会重新加载一次配置文件。# 禁止服务开机自启[root@centos7 ~14:29:03]# systemctl disable sshd.service[root@centos7 ~14:29:46]# systemctl is-enabled sshddisabled# 重启系统验证[root@centos7 ~14:30:15]# reboot# 设置服务开机自启[root@centos7 ~14:31:02]# systemctl enable sshd.service[root@centos7 ~14:31:30]# systemctl is-enabled sshdenabled# 重启系统验证[root@centos7 ~14:32:16]# reboot# 禁用服务:服务被禁用后,将无法start,因为服务的配置文件指向/dev/null[root@centos7 ~14:33:16]# systemctl mask sshd.service# 取消禁用[root@centos7 ~14:33:45]# systemctl unmask sshd.serviceunit 配置文件
unit 配置文件存放在多个位置:
- /etc /systemd/system/unit.service,优先生效。一般是管理员自定义的配置。
- /usr/lib /systemd/system/unit.service,其次生效。软件包自带的默认配置。
配置文件说明
示例单元文件/usr/lib/systemd/system/sshd.service说明
# 标识该部分为 Unit 配置,用于描述服务的基本信息、依赖关系等。 [Unit] # 服务的描述信息,说明这是 "OpenSSH 服务器守护进程",便于管理员识别服务用途。 Description=OpenSSH server daemon # 指定服务的文档路径,这里指向 sshd 命令的手册页(man 8 sshd)和配置文件的手册页(man 5 sshd_config),方便用户查阅帮助。 Documentation=man:sshd(8) man:sshd_config(5) # 定义服务的启动顺序:sshd 服务必须在 network.target(网络服务就绪)和 sshd-keygen.service(SSH 密钥生成服务)之后启动,确保依赖的资源已准备好。 After=network.target sshd-keygen.service # 表示 sshd 服务 "希望" sshd-keygen.service 运行(但不是强制依赖)。如果 sshd-keygen.service 启动失败,sshd 仍会尝试启动(通常用于生成初始 SSH 密钥,若密钥已存在则不影响)。 Wants=sshd-keygen.service # 标识该部分为 Service 配置,用于定义服务的启动方式、执行命令、重启策略等。 [Service] # 定义服务的类型为 notify:表示服务启动后会主动通知 systemd 自己已就绪(通过 sd_notify() 函数),systemd 会等待这个通知后再继续后续流程,确保服务真正可用。 Type=notify # 指定环境变量文件的路径,/etc/sysconfig/sshd 中通常定义 OPTIONS 等变量(如额外的 sshd 启动参数),这些变量会被后续的 ExecStart 引用。 EnvironmentFile=/etc/sysconfig/sshd # 服务启动时执行的命令: ExecStart=/usr/sbin/sshd -D $OPTIONS # /usr/sbin/sshd:sshd 守护进程的可执行文件路径。 # -D:表示 sshd 以非守护进程模式运行(前台运行),因为 systemd 通常管理前台进程,便于监控。 # $OPTIONS:引用 EnvironmentFile 中定义的额外参数(如 -p 2222 指定端口)。 # 服务重载配置时执行的命令: ExecReload=/bin/kill -HUP $MAINPID # kill -HUP 发送 SIGHUP 信号给 sshd 主进程,使其重新加载配置文件(无需重启服务)。 # $MAINPID 是 systemd 自动维护的服务主进程 ID。 # 定义服务停止时的杀死模式:process 表示只杀死服务的主进程(sshd 主进程),其子进程(如已建立的 SSH 连接)会被保留(避免强制中断现有连接)。 KillMode=process # 定义服务的重启策略:当服务因非正常退出(如崩溃、信号终止)时,systemd 会自动重启服务;正常退出(如主动停止)则不重启。 Restart=on-failure # 服务重启前的等待时间,这里设置为 42 秒,避免频繁重启导致资源耗尽。 RestartSec=42s # 标识该部分为 Install 配置,用于定义服务如何被 "启用"(即系统启动时自动运行)。 [Install] # 表示当系统启动到 multi-user.target(多用户命令行模式,非图形界面)时,该服务会被自动启动。这是服务器的默认运行级别,确保 SSH 服务在系统启动后可用。 WantedBy=multi-user.target开发一个 study 服务
- 开发 studyd 服务主程序 study
脚本说明:这是一个无限循环的脚本,每 5 秒会向/var/log/study.log文件中追加一行包含当前时间的日志,内容为[时间]: I'M studying [ Linux ]。
[root@centos7 ~16:15:19]# vim /usr/local/bin/study#!/bin/bash# 第一行内容是脚本的 "解释器声明"(shebang),指定该脚本使用 /bin/bash 作为解释器执行。系统会根据这一行找到对应的 shell 程序来解析后续命令。# 启动一个无限循环:while 是循环关键字,true 是一个永远为真的条件,因此这个循环会一直执行下去,直到被外部终止(如 Ctrl+C)。whiletrue# 循环体的开始标记,do 和后面的 done 之间的内容是循环中重复执行的命令。do# 执行 date 命令(获取当前系统时间),并通过 $(...) 捕获其输出,将结果赋值给变量 DATE。DATE=$(date)# echo 命令输出字符串,其中 $DATE 会被替换为变量的值# >> 是追加重定向符号,将输出内容追加到 /var/log/study.log 文件中# 最终输出内容类似 Fri Oct 31 10:00:00 CST 2025: I'M studying [ Linux ]。echo"$DATE: I'M studying [ Linux ]">>/var/log/study.log# 让脚本暂停执行 5 秒(sleep 命令用于延迟,单位默认为秒),避免循环执行过快。sleep5# 循环体的结束标记,与前面的 while 和 do 配合,标志着一次循环的结束。done[root@centos7 ~16:24:17]# chmod +x /usr/local/bin/study- 创建 studyd 服务单元文件
# 参考 sshd.service[root@centos7 ~16:25:51]# cp /usr/lib/systemd/system/sshd.service \/etc/systemd/system/studyd.service[root@centos7 ~16:26:32]# vim /etc/systemd/system/studyd.service[Unit]Description=study server daemon[Service]ExecStart=/usr/local/bin/study[Install]WantedBy=multi-user.target# 通知 systemd 读取 unit 变化[root@centos7 ~15:02:23]# systemctl daemon-reload# 启用并启动服务[root@centos7 ~15:02:34]# systemctl enable studyd --now# 查看服务状态[root@centos7 ~15:03:09]# systemctl status studyd● studyd.service - OpenSSH server daemon Loaded: loaded(/etc/systemd/system/studyd.service;enabled;vendor preset: disabled)Active: active(running)since 三2026-07-2215:03:09 CST;19s ago Main PID:4130(study)Tasks:2CGroup: /system.slice/studyd.service ├─4130 /bin/bash /usr/local/bin/study └─4150sleep57月2215:03:09 centos7.xiaoma.cloud systemd[1]: Started OpenSSH server daemon.- 验证日志
[root@centos7 ~15:35:25]# tail -f /var/log/study.log2026年 07月22日 星期三15:34:46 CST: I'M studying [ Linux ] 2026年 07月 22日 星期三 15:34:51 CST: I'M studying[Linux]2026年 07月22日 星期三15:34:56 CST: I'M studying [ Linux ] 2026年 07月 22日 星期三 15:35:01 CST: I'M studying[Linux]2026年 07月22日 星期三15:35:06 CST: I'M studying [ Linux ] 2026年 07月 22日 星期三 15:35:11 CST: I'M studying[Linux]......