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Systemd 是 Linux 系统工具,用来启动守护进程。pm2、supervisor等也是守护进程工具,但不是系统工具。
下图为Systemd架构图:
参考资料
systemd 中文手册(金步国)
Linux 守护进程的启动方法(阮一峰)
Systemd 入门教程:命令篇( 阮一峰)
Systemd 入门教程:实战篇( 阮一峰)
journalctl 中文手册(金步国)
ROS 2节点开机自启模板
在vscode中编辑时推荐安装 Systemd Helper 扩展
更多通用模板见http://www.jinbuguo.com/systemd/systemd.service.html#%E4%BE%8B%E5%AD%90
[Unit]
Description=服务描述
[Service]
Environment="ROS_HOME=你的代码路径"
Type=simple(最简单的类型)
User=进程在执行时使用的用户
Before=设置服务启动先后顺序
After=设置服务启动先后顺序
ExecStart=开启服务后需要执行的命令
ExecStop=关闭服务后需要执行的命令,例如 /bin/kill -s INT $MAINPID
RestartSec=服务重启间隔时间
Restart=服务是否重启
[Install]
WantedBy=multi-user.target
例如写一个/usr/lib/systemd/system/xxx.service(必须在这个路径下写,因为enable的时候systemd会在/etc/systemd/system中建立名为xxx.service的软链接,链接到这个目录的xxx.service,这样才会开机自启这个服务),让这个服务在ExecStart中执行启动一个脚本的命令,然后在脚本里面再去写执行启动各个节点的命令,这样可以实现批量开启节点和关闭节点,在Restart=always的情况下还能保证任何一个节点退出后都能重启。
脚本写法举例如下,可能还需要设置一些环境变量,见http://wiki.ros.org/action/fullsearch/ROS/EnvironmentVariables
#! /bin/bash
source /opt/ros/humble/setup.bash
source 你的代码中setup.bash的路径
然后下面就写启动各个节点需要的命令
如果有些命令需要sudo,可以通过管道的方式输入密码:echo "密码" | sudo -S 命令。
例如 echo "a" | sudo -S chmod 777 /dev/ttyUSB0
启动服务
systemctl start xxx.service
关闭服务
systemctl stop xxx.service
重启服务
systemctl restart xxx.service
查看服务状态
systemctl status xxx.service
设置服务开机自启
systemctl enable xxx.service
查看服务日志(节点的输出都会保存到日志中,默认保存在/var/log/journal
)
journalctl -u xxx.service
删除日志
sudo rm -rf /var/log/journal/日志文件夹
sudo systemctl restart systemd-journald.service
解释
本文只给出简略解释,具体说明见文中给出的链接。
[Unit]
http://www.jinbuguo.com/systemd/systemd.unit.html#%5BUnit%5D%20%E5%B0%8F%E8%8A%82%E9%80%89%E9%A1%B9
Description
http://www.jinbuguo.com/systemd/systemd.unit.html#Description=
对单元进行简单描述的字符串。
[Service]
http://www.jinbuguo.com/systemd/systemd.service.html#%E9%80%89%E9%A1%B9
Type
http://www.jinbuguo.com/systemd/systemd.service.html#Type=
设置进程的启动类型。必须设为 simple
, exec
, forking
, oneshot
, dbus
, notify
, idle
之一。
-
如果设为
simple
(当设置了 ExecStart= 、 但是没有设置 Type= 与 BusName= 时,这是默认值), 那么 ExecStart= 进程就是该服务的主进程, 并且 systemd 会认为在创建了该服务的主服务进程之后,该服务就已经启动完成。 如果此进程需要为系统中的其他进程提供服务, 那么必须在该服务启动之前先建立好通信渠道(例如套接字), 这样,在创建主服务进程之后、执行主服务进程之前,即可启动后继单元, 从而加快了后继单元的启动速度。 这就意味着对于 simple 类型的服务来说, 即使不能成功调用主服务进程(例如 User= 不存在、或者二进制可执行文件不存在), systemctl start 也仍然会执行成功。 -
exec
与 simple 类似,不同之处在于, 只有在该服务的主服务进程执行完成之后,systemd 才会认为该服务启动完成。 其他后继单元必须一直阻塞到这个时间点之后才能继续启动。换句话说, simple 表示当 fork() 函数返回时,即算是启动完成,而 exec 则表示仅在 fork() 与 execve() 函数都执行成功时,才算是启动完成。 这就意味着对于 exec 类型的服务来说, 如果不能成功调用主服务进程(例如 User= 不存在、或者二进制可执行文件不存在), 那么 systemctl start 将会执行失败。 -
如果设为
forking
,那么表示 ExecStart= 进程将会在启动过程中使用 fork() 系统调用。 也就是当所有通信渠道都已建好、启动亦已成功之后,父进程将会退出,而子进程将作为主服务进程继续运行。 这是传统UNIX守护进程的经典做法。 在这种情况下,systemd 会认为在父进程退出之后,该服务就已经启动完成。 如果使用了此种类型,那么建议同时设置 PIDFile= 选项,以帮助 systemd 准确可靠的定位该服务的主进程。 systemd 将会在父进程退出之后 立即开始启动后继单元。 -
oneshot
与 simple 类似,不同之处在于, 只有在该服务的主服务进程退出之后,systemd 才会认为该服务启动完成,才会开始启动后继单元。 此种类型的服务通常需要设置 RemainAfterExit= 选项。 当 Type= 与 ExecStart= 都没有设置时, Type=oneshot 就是默认值。 -
dbus
与 simple 类似,不同之处在于, 该服务只有获得了 BusName= 指定的 D-Bus 名称之后,systemd 才会认为该服务启动完成,才会开始启动后继单元。 设为此类型相当于隐含的依赖于 dbus.socket 单元。 当设置了 BusName= 时, 此类型就是默认值。 -
notify
与 exec 类似,不同之处在于, 该服务将会在启动完成之后通过 sd_notify(3) 之类的接口发送一个通知消息。systemd 将会在启动后继单元之前, 首先确保该进程已经成功的发送了这个消息。如果设为此类型,那么下文的 NotifyAccess= 将只能设为非 none 值。如果未设置 NotifyAccess= 选项、或者已经被明确设为 none ,那么将会被自动强制修改为 main 。注意,目前 Type=notify 尚不能与 PrivateNetwork=yes 一起使用。 -
idle
与 simple 类似,不同之处在于, 服务进程将会被延迟到所有活动任务都完成之后再执行。 这样可以避免控制台上的状态信息与shell脚本的输出混杂在一起。 注意:(1)仅可用于改善控制台输出,切勿将其用于不同单元之间的排序工具; (2)延迟最多不超过5秒, 超时后将无条件的启动服务进程。
建议对长时间持续运行的服务尽可能使用 Type=simple (这是最简单和速度最快的选择)。 注意,因为 simple
类型的服务 无法报告启动失败、也无法在服务完成初始化后对其他单元进行排序, 所以,当客户端需要通过仅由该服务本身创建的IPC通道(而非由 systemd 创建的套接字或 D-bus 之类)连接到该服务的时候, simple
类型并不是最佳选择。在这种情况下, notify
或 dbus
(该服务必须提供 D-Bus 接口) 才是最佳选择, 因为这两种类型都允许服务进程精确的安排 何时算是服务启动成功、何时可以继续启动后继单元。
notify
类型需要服务进程明确使用 sd_notify() 函数或类似的API, 否则,可以使用 forking
作为替代(它支持传统的UNIX服务启动协议)。
最后,如果能够确保服务进程调用成功、服务进程自身不做或只做很少的初始化工作(且不大可能初始化失败), 那么 exec
将是最佳选择。 注意,因为使用任何 simple
之外的类型都需要等待服务完成初始化,所以可能会减慢系统启动速度。 因此,应该尽可能避免使用 simple
之外的类型(除非必须)。另外,也不建议对长时间持续运行的服务使用 idle
或 oneshot
类型。
User
http://www.jinbuguo.com/systemd/systemd.exec.html#User=
进程在执行时使用的用户。
如果不指定用户,默认为root
,启动各节点后只能切换到root用户才能通过ros2 node list
等命令查看各节点的情况。
Before, After
http://www.jinbuguo.com/systemd/systemd.unit.html#Before=
强制指定各service的启动顺序。
如果要启动多个节点,并且节点之间需要有启动顺序,就需要用before和after。
假定 foo.service 单元包含 Before=bar.service 设置, 那么当两个单元都需要启动的时候, bar.service 将会一直延迟到 foo.service 启动完毕之后再启动。
注意,停止顺序与启动顺序正好相反,也就是说, 只有当 bar.service 完全停止后,才会停止 foo.service 单元。
After= 的含义与 Before= 正好相反。 假定 foo.service 单元包含 After=bar.service 设置, 那么当两个单元都需要启动的时候, foo.service 将会一直延迟到 bar.service 启动完毕之后再启动。 注意,停止顺序与启动顺序正好相反,也就是说, 只有当 foo.service 完全停止后,才会停止 bar.service 单元。
ExecStart
http://www.jinbuguo.com/systemd/systemd.service.html#ExecStart=
开启程序需要执行的命令。
可以是执行一个脚本,或者一个命令,来开启程序。其他Exec同理。
ExecStop
http://www.jinbuguo.com/systemd/systemd.service.html#ExecStop=
关闭程序需要执行的命令,例如 /bin/kill -s INT $MAINPID
(INT即SIGINT
)。
RestartSec
http://www.jinbuguo.com/systemd/systemd.service.html#RestartSec=
程序重启间隔时间,即程序退出后,经过多长时间后重启。
默认值是100毫秒(100ms)。 如果未指定时间单位,那么将视为以秒为单位。 例如设为"20"等价于设为"20s"。
Restart
http://www.jinbuguo.com/systemd/systemd.service.html#Restart=
程序是否重启。取值和适用的场景如下表所示:
[Install]
Systemd 入门教程:实战篇 七、[Install] 区块
WantedBy
http://www.jinbuguo.com/systemd/systemd.unit.html#WantedBy=
http://www.jinbuguo.com/systemd/systemd.unit.html#%E4%BE%8B%E5%AD%90
使用systemctl get-default
命令可以查出systemd默认启动的target是multi-user.target
,所以设置WantedBy=multi-user.target
才会使得enbale后可以让服务成功开机自启。
关于target的更多介绍见Systemd 入门教程:实战篇 八、Target 的配置文件、http://www.jinbuguo.com/systemd/systemd.target.html#