良许Linux教程网 干货合集 详解 Linux systemd

详解 Linux systemd

systemd 是 Linux 系统的一组基本构建块。它提供了一个以 PID 1 运行的系统和服务管理器,并启动了系统的其余部分。 提供了积极的并行化功能,使用套接字和 D-Bus 激活来启动服务,按需启动守护程序,使用Linux控制组跟踪进程。

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使用控制组管理进程

systemd 和 SystemV 之间的一个主要差异是管理进程的方式。SystemV 将每个进程视作一个独立的实体。systemd 将相关的进程集中到一个控制组,简写做 cgroup,并将控制组作为一个整体管理系统资源。这意味着资源能够基于应用管理,而不是由组成应用的各个进程来管理。

控制组的控制单元称作切片单元slice unit。切片是允许 systemd 以树状格式控制程序次序,从而简化管理的概念化。

查看控制组

我将从一些允许你查看不同类型控制组信息的命令开始。 systemctl status 命令显示一个特定服务的切片信息,包括服务的切片。这个例子展示了 at 守护进程:

[root@testvm1 ~]# systemctl status atd.service
● atd.service - Deferred execution scheduler
    Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/atd.service; enabled; vendor preset: enabled)
    Active: active (running) since Wed 2020-09-23 12:18:24 EDT; 1 day 3h ago
      Docs: man:atd(8)
  Main PID: 1010 (atd)
     Tasks: 1 (limit: 14760)
    Memory: 440.0K
       CPU: 5ms
    CGroup: /system.slice/atd.service
            └─1010 /usr/sbin/atd -f
Sep 23 12:18:24 testvm1.both.org systemd[1]: Started Deferred execution scheduler.
[root@testvm1 ~]#

这是一个我感到 systemd 比 SystemV 和旧的初始化程序更好用的原因的绝佳示例。这里的信息远比 SystemV 能够提供的丰富。CGroup 项包括的层级结构中,system.slice 是 systemd(PID 1),atd.service 在下一层,是 system.slice 的一部分。CGroup 项的第二行还显示了进程 ID(PID)和启动守护进程使用的命令。

systemctl 命令可以列出多个控制组项,--all 参数列出所有的切片,包括当前没有激活的切片:

[root@testvm1 ~]# ps xawf -eo pid,user,cgroup,args
   PID USER     CGROUP                      COMMAND
     2 root     -                           [kthreadd]
     3 root     -                            \_ [rcu_gp]
     4 root     -                            \_ [rcu_par_gp]
     6 root     -                            \_ [kworker/0:0H-kblockd]
     9 root     -                            \_ [mm_percpu_wq]
    10 root     -                            \_ [ksoftirqd/0]
    11 root     -                            \_ [rcu_sched]
    12 root     -                            \_ [migration/0]
    13 root     -                            \_ [cpuhp/0]
    14 root     -                            \_ [cpuhp/1]

625406 root     -                            \_ [kworker/3:0-ata_sff]
625409 root     -                            \_ [kworker/u8:0-events_unbound]
     1 root     0::/init.scope              /usr/lib/systemd/systemd --switched-root --system --deserialize 30
   588 root     0::/system.slice/systemd-jo /usr/lib/systemd/systemd-journald
   599 root     0::/system.slice/systemd-ud /usr/lib/systemd/systemd-udevd
   741 root     0::/system.slice/auditd.ser /sbin/auditd
   743 root     0::/system.slice/auditd.ser  \_ /usr/sbin/sedispatch
   764 root     0::/system.slice/ModemManag /usr/sbin/ModemManager
   765 root     0::/system.slice/NetworkMan /usr/sbin/NetworkManager --no-daemon
   767 root     0::/system.slice/irqbalance /usr/sbin/irqbalance --foreground
   779 root     0::/system.slice/mcelog.ser /usr/sbin/mcelog --ignorenodev --daemon --foreground
   781 root     0::/system.slice/rngd.servi /sbin/rngd -f
   782 root     0::/system.slice/rsyslog.se /usr/sbin/rsyslogd -n

   893 root     0::/system.slice/sshd.servi sshd: /usr/sbin/sshd -D [listener] 0 of 10-100 startups
  1130 root     0::/user.slice/user-0.slice  \_ sshd: root [priv]
  1147 root     0::/user.slice/user-0.slice  |   \_ sshd: root@pts/0
  1148 root     0::/user.slice/user-0.slice  |       \_ -bash
  1321 root     0::/user.slice/user-0.slice  |           \_ screen
  1322 root     0::/user.slice/user-0.slice  |               \_ SCREEN
  1323 root     0::/user.slice/user-0.slice  |                   \_ /bin/bash
498801 root     0::/user.slice/user-0.slice  |                   |   \_ man systemd.resource-control
498813 root     0::/user.slice/user-0.slice  |                   |       \_ less
  1351 root     0::/user.slice/user-0.slice  |                   \_ /bin/bash
123293 root     0::/user.slice/user-0.slice  |                   |   \_ man systemd.slice
123305 root     0::/user.slice/user-0.slice  |                   |       \_ less
  1380 root     0::/user.slice/user-0.slice  |                   \_ /bin/bash
625412 root     0::/user.slice/user-0.slice  |                   |   \_ ps xawf -eo pid,user,cgroup,args
625413 root     0::/user.slice/user-0.slice  |                   |   \_ less
246795 root     0::/user.slice/user-0.slice  |                   \_ /bin/bash
625338 root     0::/user.slice/user-0.slice  |                       \_ /usr/bin/mc -P /var/tmp/mc-root/mc.pwd.246795
625340 root     0::/user.slice/user-0.slice  |                           \_ bash -rcfile .bashrc
  1218 root     0::/user.slice/user-1000.sl  \_ sshd: dboth [priv]
  1233 dboth    0::/user.slice/user-1000.sl      \_ sshd: dboth@pts/1
  1235 dboth    0::/user.slice/user-1000.sl          \_ -bash

  1010 root     0::/system.slice/atd.servic /usr/sbin/atd -f
  1011 root     0::/system.slice/crond.serv /usr/sbin/crond -n
  1098 root     0::/system.slice/lxdm.servi /usr/sbin/lxdm-binary
  1106 root     0::/system.slice/lxdm.servi  \_ /usr/libexec/Xorg -background none :0 vt01 -nolisten tcp -novtswitch -auth /var/run/lxdm/lxdm-:0.auth
370621 root     0::/user.slice/user-1000.sl  \_ /usr/libexec/lxdm-session
370631 dboth    0::/user.slice/user-1000.sl      \_ xfce4-session
370841 dboth    0::/user.slice/user-1000.sl          \_ /usr/bin/ssh-agent /bin/sh -c exec -l bash -c "/usr/bin/startxfce4"
370911 dboth    0::/user.slice/user-1000.sl          \_ xfwm4 --display :0.0 --sm-client-id 2dead44ab-0b4d-4101-bca4-e6771f4a8ac2
370930 dboth    0::/user.slice/user-1000.sl          \_ xfce4-panel --display :0.0 --sm-client-id 2ce38b8ef-86fd-4189-ace5-deec1d0e0952
370942 dboth    0::/user.slice/user-1000.sl          |   \_ /usr/lib64/xfce4/panel/wrapper-2.0 /usr/lib64/xfce4/panel/plugins/libsystray.so 6 23068680 systr
ay Notification Area Area where notification icons appear
370943 dboth    0::/user.slice/user-1000.sl          |   \_ /usr/lib64/xfce4/panel/wrapper-2.0 /usr/lib64/xfce4/panel/plugins/libpulseaudio-plugin.so 8 2306
8681 pulseaudio PulseAudio Plugin Adjust the audio volume of the PulseAudio sound system
370944 dboth    0::/user.slice/user-1000.sl          |   \_ /usr/lib64/xfce4/panel/wrapper-2.0 /usr/lib64/xfce4/panel/plugins/libxfce4powermanager.so 9 2306
8682 power-manager-plugin Power Manager Plugin Display the battery levels of your devices and control the brightness of your display
370945 dboth    0::/user.slice/user-1000.sl          |   \_ /usr/lib64/xfce4/panel/wrapper-2.0 /usr/lib64/xfce4/panel/plugins/libnotification-plugin.so 10 2
3068683 notification-plugin Notification Plugin Notification plugin for the Xfce panel
370948 dboth    0::/user.slice/user-1000.sl          |   \_ /usr/lib64/xfce4/panel/wrapper-2.0 /usr/lib64/xfce4/panel/plugins/libactions.so 14 23068684 acti
ons Action Buttons Log out, lock or other system actions
370934 dboth    0::/user.slice/user-1000.sl          \_ Thunar --sm-client-id 2cfc809d8-4e1d-497a-a5c5-6e4fa509c3fb --daemon
370939 dboth    0::/user.slice/user-1000.sl          \_ xfdesktop --display :0.0 --sm-client-id 299be0608-4dca-4055-b4d6-55ec6e73a324
370962 dboth    0::/user.slice/user-1000.sl          \_ nm-applet

关于这个数据,第一个需要注意的是数据显示了 UID 0(root)和 UID 1000 的用户切片,UID 1000 是我登录的用户。这里列出了组成每个切片的切片部分,而不是服务。还说明了每个用户登录时都会为其创建一个切片,这为将一个用户的所有任务作为单个控制组项进行管理提供了一种方式。

探索控制组的层次结构

目前为止一切顺利,但是控制组是分层的,所有的服务单元作为其中一个控制组的成员运行。要查看这个层次结构很简单,使用一个旧命令和 systemd 的一个新命令即可。

ps 命令可以用于映射进程的和其所处的控制组层次。注意使用 ps 命令时需要指明想要的数据列。我大幅削减了下面命令的输出数量,但是试图保留足够的数据,以便你能够对自己系统上的输出有所感受:

[root@testvm1 ~]# systemctl -t slice --all
 UNIT                             LOAD   ACTIVE   SUB    DESCRIPTION                    
 -.slice                          loaded active   active Root Slice                      
 system-getty.slice               loaded active   active system-getty.slice              
 system-lvm2\x2dpvscan.slice      loaded active   active system-lvm2\x2dpvscan.slice    
 system-modprobe.slice            loaded active   active system-modprobe.slice          
 system-sshd\x2dkeygen.slice      loaded active   active system-sshd\x2dkeygen.slice    
 system-systemd\x2dcoredump.slice loaded inactive dead   system-systemd\x2dcoredump.slice
 system-systemd\x2dfsck.slice     loaded active   active system-systemd\x2dfsck.slice    
 system.slice                     loaded active   active System Slice                    
 user-0.slice                     loaded active   active User Slice of UID 0            
 user-1000.slice                  loaded active   active User Slice of UID 1000          
 user.slice                       loaded active   active User and Session Slice          
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.
11 loaded units listed.
To show all installed unit files use 'systemctl list-unit-files'.
[root@testvm1 ~]#

你可以使用 systemd-cgls 命令查看整个层次结构,这个命令不需要任何的复杂参数,更加简单。

我也大幅缩短了这个树状结构,但是保留了足够多的输出,以便你能够了解在自己的系统上执行这个命令时应该看到的数据总量和条目类型。我在我的一个虚拟机上执行了这个命令,输出大概有 200 行;我的主要工作站的输出大概有 250 行。

[root@testvm1 ~]# systemd-cgls
Control group /:
-.slice
├─user.slice
│ ├─user-0.slice
│ │ ├─session-1.scope
│ │ │ ├─  1130 sshd: root [priv]
│ │ │ ├─  1147 sshd: root@pts/0
│ │ │ ├─  1148 -bash
│ │ │ ├─  1321 screen
│ │ │ ├─  1322 SCREEN
│ │ │ ├─  1323 /bin/bash
│ │ │ ├─  1351 /bin/bash
│ │ │ ├─  1380 /bin/bash
│ │ │ ├─123293 man systemd.slice
│ │ │ ├─123305 less
│ │ │ ├─246795 /bin/bash
│ │ │ ├─371371 man systemd-cgls
│ │ │ ├─371383 less
│ │ │ ├─371469 systemd-cgls
│ │ │ └─371470 less
│ │ └─user@0.service …
│ │   ├─dbus-broker.service
│ │   │ ├─1170 /usr/bin/dbus-broker-launch --scope user
│ │   │ └─1171 dbus-broker --log 4 --controller 12 --machine-id 3bccd1140fca488187f8a1439c832f07 --max-bytes 100000000000000 --max-fds 25000000000000 --max->
│ │   ├─gvfs-daemon.service
│ │   │ └─1173 /usr/libexec/gvfsd
│ │   └─init.scope
│ │     ├─1137 /usr/lib/systemd/systemd --user
│ │     └─1138 (sd-pam)
│ └─user-1000.slice
│   ├─user@1000.service …
│   │ ├─dbus\x2d:1.2\x2dorg.xfce.Xfconf.slice
│   │ │ └─dbus-:1.2-org.xfce.Xfconf@0.service
│   │ │   └─370748 /usr/lib64/xfce4/xfconf/xfconfd
│   │ ├─dbus\x2d:1.2\x2dca.desrt.dconf.slice
│   │ │ └─dbus-:1.2-ca.desrt.dconf@0.service
│   │ │   └─371262 /usr/libexec/dconf-service
│   │ ├─dbus-broker.service
│   │ │ ├─1260 /usr/bin/dbus-broker-launch --scope user
│   │ │ └─1261 dbus-broker --log 4 --controller 11 --machine-id

│   │ └─gvfs-mtp-volume-monitor.service
│   │   └─370987 /usr/libexec/gvfs-mtp-volume-monitor
│   ├─session-3.scope
│   │ ├─1218 sshd: dboth [priv]
│   │ ├─1233 sshd: dboth@pts/1
│   │ └─1235 -bash
│   └─session-7.scope
│     ├─370621 /usr/libexec/lxdm-session
│     ├─370631 xfce4-session
│     ├─370805 /usr/bin/VBoxClient --clipboard
│     ├─370806 /usr/bin/VBoxClient --clipboard
│     ├─370817 /usr/bin/VBoxClient --seamless
│     ├─370818 /usr/bin/VBoxClient --seamless
│     ├─370824 /usr/bin/VBoxClient --draganddrop
│     ├─370825 /usr/bin/VBoxClient --draganddrop
│     ├─370841 /usr/bin/ssh-agent /bin/sh -c exec -l bash -c "/usr/bin/startxfce4"
│     ├─370910 /bin/gpg-agent --sh --daemon --write-env-file /home/dboth/.cache/gpg-agent-info
│     ├─370911 xfwm4 --display :0.0 --sm-client-id 2dead44ab-0b4d-4101-bca4-e6771f4a8ac2
│     ├─370923 xfsettingsd --display :0.0 --sm-client-id 261b4a437-3029-461c-9551-68c2c42f4fef
│     ├─370930 xfce4-panel --display :0.0 --sm-client-id 2ce38b8ef-86fd-4189-ace5-deec1d0e0952
│     ├─370934 Thunar --sm-client-id 2cfc809d8-4e1d-497a-a5c5-6e4fa509c3fb --daemon
│     ├─370939 xfdesktop --display :0.0 --sm-client-id 299be0608-4dca-4055-b4d6-55ec6e73a324

└─system.slice
 ├─rngd.service
 │ └─1650 /sbin/rngd -f
 ├─irqbalance.service
 │ └─1631 /usr/sbin/irqbalance --foreground
 ├─fprintd.service
 │ └─303383 /usr/libexec/fprintd
 ├─systemd-udevd.service
 │ └─956 /usr/lib/systemd/systemd-udevd

 ├─systemd-journald.service
 │ └─588 /usr/lib/systemd/systemd-journald
 ├─atd.service
 │ └─1010 /usr/sbin/atd -f
 ├─system-dbus\x2d:1.10\x2dorg.freedesktop.problems.slice
 │ └─dbus-:1.10-org.freedesktop.problems@0.service
 │   └─371197 /usr/sbin/abrt-dbus -t133
 ├─sshd.service
 │ └─893 sshd: /usr/sbin/sshd -D [listener] 0 of 10-100 startups
 ├─vboxservice.service
 │ └─802 /usr/sbin/VBoxService -f
 ├─crond.service
 │ └─1011 /usr/sbin/crond -n
 ├─NetworkManager.service
 │ └─765 /usr/sbin/NetworkManager --no-daemon
 ├─switcheroo-control.service
 │ └─787 /usr/libexec/switcheroo-control

这个树状视图显示了所有的用户和系统切片,以及每个控制组内正在运行的服务和程序。注意叫作 scope(范围)的单元,它将相关的程序组成一个管理单元,在上面列出的结果中就是 user-1000.sliceuser-1000.slice/session-7.scope 控制组包含了 GUI 桌面程序层次结构,以 LXDM 显示管理器会话和其所有的子任务开始,包括像 Bash 命令行解释器和 Thunar GUI 文件管理器之类的程序。

配置文件中不定义范围单元,而是作为启动相关程序组的结果程序化生成的。范围单元不创建或启动作为控制组的组成部分运行的进程。范围内的所有进程都是平等的,没有内部的层次结构。一个范围的生命周期在第一个进程创建时开始,在最后一个进程销毁时结束。

在你的桌面打开多个窗口,比如终端模拟器、LibreOffice、或者任何你想打开的,然后切换到一个可用的虚拟控制台,启动类似 topMidnight Commander 的程序。在主机运行 systemd-cgls 命令,留意整体的层次结构和范围单元。

systemd-cgls 命令提供的控制组层次结构表示(以及组成控制组单元的细节),比我见过的其他任何指令都要完整。和 ps 命令提供的输出相比,我喜欢 systemd-cgls 命令更简洁的树形表示。

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良许

作者: 良许

良许,世界500强企业Linux开发工程师,公众号【良许Linux】的作者,全网拥有超30W粉丝。个人标签:创业者,CSDN学院讲师,副业达人,流量玩家,摄影爱好者。
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