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systemd

テンプレート

# man systemd.unit

[Unit]
Description=This is a sample
Wants=network-online.target
After=network-online.target

[Service]
Type=simple
ExecStart=<path_to_executable>
# ExecReload=
# ExecStop=
# Restart=no/on-success/on-failure/always
# RestartSec=
# TimeoutStartSec=
# TimeoutStopSec=
# WorkingDirectory=
# User=
# Group=

[Install]
WantedBy=multi-user.target

背景と概要

systemd は init プロセス (カーネル初期化後に生成される最初のユーザプロセス) 実装の一つ。 古くは sysvinit や upstart というものが使われていたが、 それを現代的でいい感じの仕組みに置き換えたものである。

sysvinit はスクリプトを直列に実行する形式だったが、 systemd では可能な限り並列にシステム初期化を進める設計になっている。 依存関係を設定し、それを満たす範囲で可能な限り並列に処理を進める。 また、初期化だけでなくオペレーション中のサービスの起動終了や、 シャットダウン前の準備等も取り扱う。

• 並列化で起動時間短縮
• 起動中だけでなく、動作中にもサービスの起動停止を行いたい
• プロセス停止機能を提供
  • スクリプト側で pid ファイルやプロセス名を使ってうんぬんではなく、 systemd で子プロセス管理を行い終了機能を提供する
• デーモンのログ出力もいい感じに管理

要は今までちゃんとしたものを作ろうとすると面倒だった部分を 全部いい感じにやってくれるセントラルシステムを作った感じ。 常駐システムを組むならこれに乗っかるのが安全で楽だろう。 設定ファイルの概念を理解するのがやや手間だが 最近は AI が教えてくれるし。

ユーザプロセスの起動までできたら OS 開発完了の気持ちになってしまいがちだが、 本当の作業はここからだからね。

旧概念

(旧) runlevel

ユーザプロセスが立ち上がってからの実行レベル。 runlevel コマンドで確認できるが、systemd 環境では unknown になるようだ。 systemd 環境では廃止されているっぽい？

RHEL の例。Debian は違ったりする。

• 0 - 停止
• 1 - シングルユーザー
• 2 - 未使用/ユーザー定義可能
• 3 - マルチユーザー、コンソールログインのみ
• 4 - 未使用/ユーザー定義可能
• 5 - ランレベル 3 + Xディスプレイマネージャ起動
• 6 - リブート

(旧) サービス

/etc/init.d/<SERVICE_NAME> にスクリプトを置いておくと service コマンドから 実行できる。 これは systemd に飛ばす形で互換性維持されているっぽい。

• start
• stop
• status

service <SERVICE_NAME> start

systemd の概念

Unit と Service

systemd で管理される最小単位を Unit と呼ぶ。 Unit にはいくつかのタイプがあり、拡張子で識別される。

• .service
  • サービス。デーモンプロセスの起動。
• .target
  • 何もしない。依存関係の定義のために使用される。
• .mount
• .swap
• .device
• .socket
  • 他いろいろ

Unit 定義ファイル

• /etc/systemd/system/
  • 管理者がカスタマイズする場所
• /usr/lib/systemd/system/
  • システムデフォルト (上が優先)

Unit 名はファイル名で表す (<UNIT_NAME>.<TYPE>)。 シンボリックリンクも使用可能で、別名定義に使える。

依存関係と順序関係

• 順序関係
  • Unit A を有効化するなら Unit B も有効化すべき
• 順序関係
  • Unit A を有効化するならその前に Unit B を有効化すべき

systemd が起動すると default.target が有効化される。 これは multi-user.target や graphical.target へのシンボリックリンク。 このリンク先を変えることが旧来の “デフォルトランレベルの変更” に相当する。

例

• graphical.target <–slink– default.target
• ↑ multi-user.target
• ↑ basic.target
• ↑ sysinit.target

依存関係

systemd が起動すると、依存関係 に基づいてどの Unit を起動するかを決定する。 ただし、起動順を制御する 順序関係 はまったくの別概念。

Unit 設定ファイル、[Unit] セクションに以下の記述を追加すると定義できる。

• Wants=
  • 前提 Unit の起動に失敗してもこの Unit の起動を行う。
• Require=
  • 前提 Unit の起動に失敗したらこの Unit の起動も取り止める。
• Conflicts=
  • 特殊な依存: 同時には起動できない (この Unit 起動前に終了させる) 設定。

自動起動は [Install] セクションに以下の記述を追加すると行える。 その後、systemctl enable <UnitName> で実際に有効化できる。

• WantedBy=
  • 例えば multi-user.target を指定すると、multi-user がこの Unit の起動に 依存するようになるので、システム起動時の自動起動が実現できる。
• RequiredBy=
  • これもあるけど失敗した時にシステムブート失敗になるだろうから、危険そう。

順序関係

依存関係に基づいて起動する Unit が決まったら、順序関係に基づいて起動順が決まる。 順序関係の無いもの同士に関してはなるべく並列化される。

順序関係の定義は [Unit] セクションに以下の記述を追加して行う。

• Before=
• After=

よくある設定

クライアントとしてネットワークアクセスを行う場合。

[Unit]
Wants = network-online.target
After = network-online.target

サーバーのように待ち受けるだけの場合。

[Unit]
After = network.target

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