一 背景

常驻进程，其实就是守护进程。在某家公司工作期间，会使用它来作为需要保活运行的机制，用以维护消费者进程。但当时对于守护进程的理解还是不够深入，所以现在再把这块做个整理，并结合当时遇到的一个问题实例进行分析。注：下面内容都针对 Linux 操作系统。（Mac 上的 launchd 与 systemd 作用相同，而且据说 systemd 的很多概念来自 launched）。

二 守护进程

2.1 init.d

历史上，Linux 的启动一直采用 init 进程来启动服务。例如：

service apache2 startsudo /etc/init.d/apache2 start

/etc/init.d 是 /etc/rc.d/init.d 的软链接(soft link)。可以通过 ll 命令查看。

ls -ld /etc/init.dlrwxrwxrwx. 1 root root 11 Aug 30 2015 /etc/init.d -> rc.d/init.d

/etc/init.d 是用来放服务脚本的，当 Linux 启动时，会寻找这些目录中的服务脚本，并根据脚本的 run level 确定不同的启动级别。例如，某台测试机上的/etc/init.d 目录下的内容如下：

2.2 systemd

2.2.1 init 缺陷

init 方法启动服务有两个缺陷：

1、启动时间长。init 进程是串行执行，在一个进程启动完毕后，才能启动下一个进程

2、启动脚本复杂。init 进程只负责执行启动脚本，脚本自身需要处理各种异常情况，这使得脚本内容过长且不易控制。

因此，就有了 systemd 的诞生。

2.2.2 systemd 概述

关于 systemd 可以查看 freedesktop 的这篇文献：systemd System and Service Manager。

简单描述如下：systemd 是 Linux 系统的一套基本构建块。它提供了一个系统和服务管理器，它作为 PID 1 运行并启动系统的其余部分。

system 的命令位置和版本查看：

[xxx@wx-crm1 ~]$ systemctl --versionsystemd 219+PAM +AUDIT +SELINUX +IMA -APPARMOR +SMACK +SYSVINIT +UTMP +LIBCRYPTSETUP +GCRYPT +GNUTLS +ACL +XZ +LZ4 -SECCOMP +BLKID +ELFUTILS +KMOD +IDN[xxx@wx-crm1 ~]$ which systemctl/usr/bin/systemctl

Systemd 的优点是功能强大，使用方便，缺点是体系庞大，非常复杂。事实上，现在还有很多人反对使用 Systemd，理由就是它过于复杂，与操作系统的其他部分强耦合，违反"keep simple, keep stupid"的Unix 哲学。

相关争议内容链接：

Solidot | systemd作者抨击开源和Linux社区

Solidot | 抗议者创建Systemd分支Uselessd

2.2.3 systemd 架构

2.2.4 systemd 相关命令

systemctl 是 systemd 的主命令，提供的主要功能和使用方式如下：

# 重启系统$ sudo systemctl reboot
# 关闭系统，切断电源$ sudo systemctl poweroff
# CPU停止工作$ sudo systemctl halt
# 暂停系统$ sudo systemctl suspend
# 让系统进入冬眠状态$ sudo systemctl hibernate

除此之外，还有 systemd-analyze，用语查看启动耗时；

# 查看启动耗时$ systemd-analyze
# 查看每个服务的启动耗时$ systemd-analyze blame
# 显示瀑布状的启动过程流$ systemd-analyze critical-chain
# 显示指定服务的启动流$ systemd-analyze critical-chain atd.service

hostnamectl 命令用于查看当前主机的信息

localectl 命令用于控制系统区域设置和键盘布局设置

timedatectl 命令用于查看当前时区设置。

loginctl 命令用于查看当前登录的用户，等等。

2.2.5 相关概念

1、单元

系统初始化需要做的事情较多，例如启动 sshd，需要做很多配置工作。这个过程中的每一步将会被抽象为一个配置单元 unit。通常可以认为一个服务是一个配置单元，一个挂载点是一个配置单元，一个交换分区的配置是一个配置单元等。

通过这样的抽象，可以简化文件开发，例如一个 mysql 服务对应一个 mysql.server 文件，这种配置会非常简单，我们也不再需要编写和维护复杂的系统 5 脚本了。

2、依赖关系

systemd 已经将大量的启动工作解除了依赖，使得他们可以并发启动，但还有有些任务之间存在依赖关系。systemd 用配置单元定义文件中的关键字来描述配置单元之间的依赖关系。比如 unit A 依赖 unit B，可以再 unit B 的定义中用"require A"来表示，这样 systemd 会保证优先启动 A，然后再启动 B。

3、事务

这里的事务，与数据库中事务的概念有所不同，是为了保证多个依赖的配置单元之间没有环形引用。比如有 A，B，C 三个单元，存在环形依赖关系：

如果存在这一的依赖，那么将无法启动任意一个服务。systemd 会尝试通过依赖关系的强（required）和弱（want）的分别，通过去掉 wants 关键字指定的依赖来尝试打破循环，无法修复的话将会报错。

4、target 和运行级别

systemd 用 target 取代了运行级别的概念。systemd 下目标和常见 runlevelt 的对应关系如下：

2.2.6 systemd 的并发启动原理

主要有三种方式：解决 socket 依赖；解决 D-Bus 依赖，即 desktop-bus 依赖，是一种进程间通信机制；解决文件系统依赖。详细解释请查阅参考文献 1.

三 小结

本章描述 systemd 的起源及主要概念，并列举了一些参考文献。在下一篇文章，将介绍我们之前项目中的一种使用方式，和遇到的问题及解决过程。

参考文章

浅析 Linux 初始化 init 系统，第 3 部分 systemd

阮一峰，Systemd 入门教程：命令篇

Linux守护进程之systemd