Система инициализации systemd

Из этой статьи вы узнаете что такое система инициализации SystemD, её основную цель, а также познакомимся с юнитами SystemD.
Tags:

Что такое система инициализации

Система инициализации — это система в Linux, которая подготавливает к работе операционную систему. Система инициализации запускается ядром как первый процесс в операционной системе. И уже затем, этот первый процесс, запускает все остальные процессы. Также при выключении система инициализации занимается остановкой всех процессов.

Алгоритм загрузки операционной системы я описывал в  этой статье .

Систем инициализации много, первой такой системой была SysV, потом для Ubuntu написали Upstart. Но сейчас система инициализации  SystemD  становится системой инициализации по умолчанию во многих популярных дистрибутивах Linux. В том числе и в Ubuntu 22.04, и в Debian 11.

В этой статье я некоторые примеры выполнял на Debian 11, а другие на Ubuntu 22.04, разницы нет никакой. Единственная разница — это версия SystemD:

  • Ubuntu 22.04 — Version: 249.11-0
  • Debian 11 — Version: 247.3-7

В первой системе инициализации SysV программа инициализации называлась init, для совместимости в SystemD оставили это название, но init это всего лишь символьная ссылка на systemd.

С помощью утилиты ps мы можем узнать какой процесс в системе является первым, то есть у какого процесса номер равен единице (PID=1).

$ ps 1
    PID TTY      STAT   TIME COMMAND
      1 ?        Ss     0:10 /sbin/init

Из вывода мы узнали, что первым процессом в системе является процесс приложения /sbin/init. Посмотрим, что это за файл:

$ ls -l /sbin/init
lrwxrwxrwx 1 root root 20 мар 20 22:55 /sbin/init -> /lib/systemd/systemd
  • /sbin/init - это символьная ссылка на /lib/systemd/systemd. Про ссылки я писал  здесь .

Основная цель SystemD

Основная цель systemd это ускорение загрузки операционной системы за счет распараллеливания запуска процессов и отложенного запуска.

Распараллеливание достигается одновременным запуском не связанных служб. То есть, если одна служба не зависит от второй и у обоих есть достаточно ресурсов для запуска, то они запускаются одновременно.

Отложенный старт достигается за счет подготовки всего необходимого к запуску службы, но сама служба запускается позже, по требованию. Например, создаются все сокеты для работы службы, но служба запустится только когда к сокету обратятся.

Юниты

Все задачи которые выполняет SystemD описываются в специальных файлах, которые называются юниты (unit). Юниты бывают разных типов, в этом курсе мы рассмотрим только три типа юнитов:

  • service — описывает сервис (службу) или скрипт, в общем все то что можно запустить;
  • target — группирует юниты, то есть мы можем объединить две службы и запускать их как одну;
  • timer — определяет таймер (аналог cron). То есть службы могут запускаться по определённому расписанию, или с задержкой.

Вот примеры юнитов разных типов:

$ ls -l /lib/systemd/system/ssh.service
-rw-r--r-- 1 root root 538 мар 13  2021 /lib/systemd/system/ssh.service

$ ls -l /lib/systemd/system/default.target
lrwxrwxrwx 1 root root 16 мар 20 22:55 /lib/systemd/system/default.target -> graphical.target

$ ls -l /lib/systemd/system/logrotate.timer
-rw-r--r-- 1 root root 191 окт 14  2019 /lib/systemd/system/logrotate.timer
  • ssh.service — служба ssh сервера;
  • default.target — таргет который запускается при включении системы по умолчанию;
  • logrotate.timer — таймер, который запускает службу logrotate.service для ротации логов.

Список всех активных юнитов в системе можно посмотреть с помощью следующей команды:

$ systemctl list-units

Но так как юнитов слишком много, обычно выводят не все юниты а юниты определённого типа, например:

$ systemctl list-units -t service
$ systemctl list-units -t timer
$ systemctl list-units -t target

Если нужно получить список не только активных юнитов, то просто добавьте опцию all, например:

$ systemctl list-units -t target --all

Расположение юнитов

Юниты можно найти в следующих каталогах:

  • /lib/systemd/system — системные юниты, устанавливаются обычно вместе с приложениями. Они имеют самый низкий приоритет.
  • /run/systemd/system — динамически создаваемые юниты. Имеют средний приоритет.
  • /etc/systemd/system — юниты создаваемые вручную. Имеют наивысший приоритет.
$ ls -ld /*/systemd/system
drwxr-xr-x  9 root root  4096 июн 20 15:09 /etc/systemd/system
drwxr-xr-x 19 root root 36864 июн 20 15:09 /lib/systemd/system
drwxr-xr-x  2 root root    40 июл 11 12:50 /run/systemd/system

Если мы создадим юнит в каталоге /etc/systemd/system, и с таким-же именем будет юнит в /lib/systemd/system, то наш созданный юнит будет иметь более высокий приоритет.

Если понравилась статья, подпишись на мой канал в  VK  или  Telegram .