Службы

Про процессы

Процесс - это программа, которая выполняется в ОС, взаимодействует с другими программами, делится на другие программы, взаимодействует с ОС, запрашивает у неё ресурсы - все эти явления являются процессом

Создаются во всех ОС процессы по-разному. Создание процесса в линуксе выполняется через полное его клонирование. Вызывается клонирование функцией fork(), которая передаётся в пространство ядра.

То есть, когда мы запускаем uptime, fork отправляет запрос в ядро, где клонируется bash (создаётся процесс-потом от bash) и в этом клоне запускается функция exec(), которая меняет код программы оболочки на код программы uptime (bash поменялся на uptime). Путь: bash → bash + bash → bash + uptime. Далее uptime получает данные, выполняется и записывает результат на свой вывод. После этого он запускает системный вызов exit(), который уведомляет систему о том, что операция выполнена и процесс можно закрывать. Сам вызов передаёт идентификатор потомка и код возврата родителю этого дочернего процесса (0/1/и тд). Система закроет процесс, вернёт выделенную память, сотрёт процесс из таблицы процессов и пометит процесс завершённым. Если родитель проигнорировал возврат, то процесс останется в таблице процессов со статусом завершённого - такой процесс называется процессом зомби. Этот код взврата ждёт родитель процесса и специально для этого в начале дочернего процесса запускает системный вызов wait(), чтобы синхронизировать выполнение с момента завершения потомка (получает код возврата от дочернего процесса). После получения из системы код возврата родителем, родитель полностью удаляется из системы.

Все процессы находятся в папке /proc/. Чтобы посчитать количество процессов, можно посчитать количество записей в папке через wc -l

Так же мы можем вывести процессы, которые принадлежат опрдеелённому пользователю через ls -ld. Поменять владельца процесса - нельзя.

Есть более удобный вариант вывода процессов - ps.

Вывести подробную информацию по процессам можно с помощью ps -elf

Так же pstree выведет дерево процессов

Чтобы найти определённый процесс, можно грепнуть вывод ps и увидеть, например, демон-процессы

Процессы-демоны - это процессы, которые срабатывают при триггере какого-либо события. Обычно их используют для более быстрой отработки операции. Тот же eslint_daemon работает постоянно, что позволяет быстрее форматировать код.

Сами демоны срабатывают на какие-либо системные сигналы, например, подключение по определённому порту, чтобы сигнал шёл через ssh.

Всего различных сигналов 28.

Самые распространённые сигналы - это сигналы прерывания процесса.

• 9 - SIGKILL - принудительное завершение процесса со стороны ОС. Эта команда не всемогущая и может не завершить процесс, когда программа ожидает ввод/вывод или когда запущен процесс init (pid=1).
• 15 - SIGTERM - запуск процесса выхода из программы
• 2 - SIGINT - уведомление процесса о том, что пользователь хочет выйти из процесса (Ctrl+C в терминале)

Нужно сразу сказать, что бывает достаточно часто такое, что у дочерных процессов завершают родительский процесс. В таком случае дочерные процессы будут либо закрываться, либо для них родительскими будут искаться более старшие процессы.

Во время запуска системы, запускается процесс init с pid=1, который остаётся в процессах до перезагрузки. Это корневой процесс, от которого запускаются все остальные процессы.

p(process)id - это идентификатор процесса, p(parent)pid - идентификатор родителя процесса. pid=1 имеет процесс systemd, который обычно находится в /sbin/init. Родителем его процесса является процесс с идентификатором 0, которого не существует.

Сам systemd - это современный способ запуска системы. Он позволяет достаточно быстро запустить систему за счёт сильного распараллеливания выполняемых операций.

Создание службы

Unit - это отдельновзятый модуль, который отвечает за точку монтирования файловой системы, работы абстрактных служб, сетевых ресурсов, устройств, изоляции ресурсов и так далее (зачастую, их относят к systemd юнитам). Traget - это уровень выполнения, состоящий из нескольких Units.

Задача: нам нужно запустить службу на сервере из нашей программы. Сама служба представляет из себя обычную программу, которую мы можем запустить, но служба запускается автоматически и её конфиг мы можем прописать в инит-файле этой службы /etc/systemd/system/<имя_службы>.service

1. Нам нужно проинициализировать службу и дать ей возможность запускаться

В начале нужно задать поле [Service], в котором мы укажем ExecStart (запустить процесс) по определённому пути и открыть его на определённом порту.

Далее мы можем запустить нашу службу через systemctl start и проверить её статус работы через status.

Чтобы остановить службу и изменить её параметры в файле, нужно прежде остановить выполнение службы через stop.

2. Далее мы реализуем старт службы при запуске системы.

Тут мы триггерим событие [Install] нашей службы и задаём этому запуску зависимость, что она требует WantedBy предварительно запущенную графическую систему graphical.target.

3. Далее нужно указать, от какого пользователя должен запускаться сервис

Эту настройку нужно задавать в поле самого сервиса [Service] в поле User

4. Сейчас мы укажем в качестве зависимостей для запуска - базу данных

В качестве зависимостей нужно указать юнит базы данных, который запускает systemd. То есть в группе [Unit] в поле After мы должны указать, после чего должен запуститься сервис

5. Далее указываем перезапуск службы при ошибке

Чтобы настроить перезапуск службы, в группе сервиса нужно указать поля Restart, в котором оуказать при каком событии должна произойти перезагрузка on-failure и указать RestartSec, чтобы указать время перезапуска

6. Сейчас нужно предоставить порт адреса БД, чтобы служба о ней знала

Порт адреса так же указывается в группе службы в поле Environment, отдкуда служба и будет брать свои переменные окружения

7. Указываем систему логирования для службы

systemd автоматически регистрирует все события в службах и собирает с них логи

Отдельно хочется упомянуть про поля в группе [Unit], а именно Description и Documentation. Является хорошим тоном оставлять эти поля в описании сервиса, чтобы понимать, что это за сервис и как им пользоваться.

Инструменты systemd

Существует достаточно большое количество инструментов для запуска системы на базе Linux. Сейчас стандартом является SystemD, который имеет:

• Достаточно простой и незапутанный процесс загрузки
• Параллельный запуск задач во время старта системы
• Несложный синтаксис unit-файлов
• Низкий уровень потребления ресурсов
• Отслеживание исполняемого процесса через CGroups
• Понятный механизм зависимостей и служб

Но из минусов у него выделяют то, что

• Он пытается выполнить большое количество задач в себе, а не делать одну операцию, но хорошо
• Не работает кроссплатформенно
• Не соответствует стандартам POSIX

Задачи SystemD:

Команда systemctl является единой входной точкой для использования возможностей SystemD

Этой командой можно гибко управлять targets и service сущностями системы. Часть операций над сервисами можно выполнять через команду service, но она даёт куда меньше возможностей, чем systemctl.

Основной разницей между этими двумя командами является то, что service - это просто shell-script, который не зависит от системы инициализации, которая используется в системе.

Операции, которые даёт выполнить systemctl над службой:

• start - запуск службы
• stop - остановка службы
• restart - перзапуск службы (прошлые две команды)
• reload - перезагрузка в целях подтягивания нового конфига
• enable - включение службы в автозапуск
• disable - отключение службы из автозапуска
• status - позволяет просмотреть статус службы. Сами состояния делятся на разные статусы и разные переходные состояния.
  • active может быть в трёх разных состояниях, когда служба активна, ожидает что-то и выключается
  • failed говорит об ошибке во время выполнения службы

• daemon-reload - позволяет внести изменения в исполняемую службу, перезапускает менеджер и сообщает об изменениях в systemd. Если служба работала во время перезагрузки, то её стоит перезапустить.
• edit <служба> --full - позволяет внести изменения в файл службы через дефолтный текстовый редактор
• list-units --type-service - позволит отобразить список юнитов SystemD по типу служб. Так же можно передать в systemctl просто данный флаг с --type и вывести список служб. Добавляя к вышесказанному, так же можно добавить флаг --state, чтобы взглянуть на операции в определённом состоянии.

Так же мы можем просто вывести все таргеты через --all

Дефолтно у нас в качестве начальной цели, от которой мы смотрим на все службы является наш графический интерфейс graphical.target. Её мы можем получить через get-default. Установить новую цель мы можем через set-default.

journalctl - это команда, которая позволяет нам просматривать логи системы логирования из systemd. Обычно её используют, чтобы узнать причины неполадок, которые связаны со сбоями служб.

Обычный вызов команды запросит все записи журнала. -b вызовет записи от момента текущей загрузки. -u позволит указать юнит, от которого нужно будет взять логи. -p <значение_начала>..<значение_конца> позволит вывести логи только по определённой степени важности.