Linux systemctl命令详解

一、命令简介

systemctl 是 systemd 生态系统中的核心命令，提供了对系统服务的全面控制，包括启动、停止、重启、启用、禁用服务，以及查看服务状态和日志。它还提供了系统状态查看、电源管理等功能。

二、安装systemctl

systemctl 是 systemd 的一部分，在现代 Linux 发行版中默认已安装：

检查是否安装

which systemctl

如果未安装，说明你的系统可能没有使用 systemd（如使用 SysVinit 或 Upstart）。在大多数现代 Linux 发行版中，systemd 是默认的初始化系统。

验证安装和版本

systemctl --version

三、基本语法

systemctl [选项] [命令] [单元名...]

四、常用选项

五、单元（Unit）类型

systemd 使用单元（Unit）来管理系统资源，常见的单元类型包括：

六、常用命令

1. 系统状态查看

2. 服务控制

3. 服务启用/禁用

4. 系统管理

七、使用示例

示例1：查看系统状态

# 查看系统整体状态
systemctl status

# 查看特定服务状态
systemctl status nginx.service

# 查看简洁状态
systemctl status nginx --no-pager

输出示例：

● nginx.service - A high performance web server and a reverse proxy server
   Loaded: loaded (/lib/systemd/system/nginx.service; enabled; vendor preset: enabled)
   Active: active (running) since Mon 2024-01-01 10:00:00 UTC; 1h ago
     Docs: man:nginx(8)
 Main PID: 1234 (nginx)
    Tasks: 2 (limit: 4915)
   Memory: 10.0M
   CGroup: /system.slice/nginx.service
           ├─1234 nginx: master process /usr/sbin/nginx -g daemon on; master_process on;
           └─1235 nginx: worker process

示例2：管理Web服务

# 启动Nginx服务
sudo systemctl start nginx

# 停止Nginx服务
sudo systemctl stop nginx

# 重启Nginx服务
sudo systemctl restart nginx

# 重新加载Nginx配置
sudo systemctl reload nginx

# 设置Nginx开机自启
sudo systemctl enable nginx

# 禁用Nginx开机自启
sudo systemctl disable nginx

# 查看Nginx是否启用
systemctl is-enabled nginx

示例3：查看所有服务

# 列出所有运行中的服务
systemctl list-units --type=service

# 列出所有服务（包括未运行的）
systemctl list-units --type=service --all

# 列出所有失败的服务
systemctl list-units --type=service --failed

# 以树状图显示服务依赖关系
systemctl list-dependencies nginx.service

示例4：创建自定义服务

创建自定义服务文件 /etc/systemd/system/myapp.service：

[Unit]
Description=My Custom Application
After=network.target

[Service]
Type=simple
User=myappuser
WorkingDirectory=/opt/myapp
ExecStart=/opt/myapp/bin/myapp
Restart=on-failure
RestartSec=10

[Install]
WantedBy=multi-user.target

启用并启动服务：

# 重新加载systemd配置
sudo systemctl daemon-reload

# 启用服务
sudo systemctl enable myapp.service

# 启动服务
sudo systemctl start myapp.service

# 查看服务状态
systemctl status myapp.service

示例5：使用定时器

# 列出所有定时器
systemctl list-timers

# 查看特定定时器的详细信息
systemctl status daily-backup.timer

# 手动运行定时器对应的服务
sudo systemctl start daily-backup.service

# 启用定时器
sudo systemctl enable daily-backup.timer

# 立即启动定时器
sudo systemctl start daily-backup.timer

示例6：用户服务管理

# 管理用户级服务（无需sudo）
systemctl --user status

# 启动用户服务
systemctl --user start myuserapp

# 启用用户服务开机自启
systemctl --user enable myuserapp

# 查看用户服务
systemctl --user list-units --type=service

# 设置用户服务管理器开机启动（允许用户服务在登录前运行）
sudo loginctl enable-linger $USER

示例7：日志查看

# 查看服务日志（使用journalctl，但通常与systemctl配合）
sudo journalctl -u nginx.service

# 实时查看日志
sudo journalctl -u nginx.service -f

# 查看指定时间段的日志
sudo journalctl -u nginx.service --since "2024-01-01" --until "2024-01-02"

# 查看内核日志
sudo journalctl -k

# 查看系统启动日志
sudo journalctl -b

示例8：系统电源管理

# 重启系统
sudo systemctl reboot

# 关机
sudo systemctl poweroff

# 挂起系统
sudo systemctl suspend

# 休眠系统
sudo systemctl hibernate

# 混合休眠
sudo systemctl hybrid-sleep

# 取消关机/重启（在延迟执行的情况下）
sudo systemctl cancel

八、实用技巧

1. 批量管理服务

#!/bin/bash
# 批量重启所有Web服务
SERVICES=("nginx" "apache2" "httpd")

for SERVICE in "${SERVICES[@]}"; do
    if systemctl is-active "$SERVICE" &> /dev/null; then
        echo "重启 $SERVICE..."
        sudo systemctl restart "$SERVICE"
    fi
done

2. 服务健康检查脚本

#!/bin/bash
# 服务健康检查脚本
CHECK_SERVICES=("nginx" "mysql" "redis" "postgresql")

for SERVICE in "${CHECK_SERVICES[@]}"; do
    if systemctl is-active "$SERVICE" &> /dev/null; then
        echo "✓ $SERVICE 运行正常"
    else
        echo "✗ $SERVICE 未运行"
        # 尝试自动恢复
        sudo systemctl start "$SERVICE"
        if [ $? -eq 0 ]; then
            echo "  → 已启动 $SERVICE"
        fi
    fi
done

3. 自动清理失败的服务

#!/bin/bash
# 自动清理失败的服务
FAILED_SERVICES=$(systemctl list-units --type=service --state=failed --no-legend | awk '{print $1}')

if [ -z "$FAILED_SERVICES" ]; then
    echo "没有失败的服务"
    exit 0
fi

echo "发现失败的服务:"
echo "$FAILED_SERVICES"
echo ""
echo "尝试重置并重启..."

for SERVICE in $FAILED_SERVICES; do
    echo "处理 $SERVICE..."

    # 重置失败状态
    sudo systemctl reset-failed "$SERVICE"

    # 尝试重启
    sudo systemctl start "$SERVICE"

    # 检查结果
    if systemctl is-active "$SERVICE" &> /dev/null; then
        echo "  ✓ $SERVICE 已恢复"
    else
        echo "  ✗ $SERVICE 仍然失败"
    fi
done

4. 服务资源监控

#!/bin/bash
# 监控服务资源使用情况
MONITOR_SERVICES=("nginx" "mysql")

while true; do
    clear
    echo "服务资源监控 - $(date)"
    echo "=============================="

    for SERVICE in "${MONITOR_SERVICES[@]}"; do
        echo ""
        echo "服务: $SERVICE"

        # 获取服务状态
        STATUS=$(systemctl is-active "$SERVICE" 2>/dev/null)
        if [ "$STATUS" = "active" ]; then
            # 获取主进程ID
            MAIN_PID=$(systemctl show -p MainPID "$SERVICE" --value)

            if [ "$MAIN_PID" -ne 0 ]; then
                # 获取内存使用（RSS）
                MEM_KB=$(ps -o rss= -p "$MAIN_PID" | awk '{print $1}')
                MEM_MB=$((MEM_KB / 1024))

                # 获取CPU使用率
                CPU=$(ps -o %cpu= -p "$MAIN_PID" | awk '{print $1}')

                echo "  状态: 运行中"
                echo "  PID: $MAIN_PID"
                echo "  内存: ${MEM_MB}MB"
                echo "  CPU: ${CPU}%"
            fi
        else
            echo "  状态: $STATUS"
        fi
    done

    sleep 5
done

5. 服务配置文件生成器

#!/bin/bash
# 简单的systemd服务文件生成器
SERVICE_NAME="$1"
USER="$2"
EXEC_START="$3"
WORKING_DIR="$4"
DESCRIPTION="$5"

if [ -z "$SERVICE_NAME" ]; then
    echo "用法: $0 <服务名> <用户> <执行命令> [工作目录] [描述]"
    exit 1
fi

cat > "/tmp/${SERVICE_NAME}.service" << EOF
[Unit]
Description=${DESCRIPTION:-${SERVICE_NAME} Service}
After=network.target

[Service]
Type=simple
User=${USER:-root}
WorkingDirectory=${WORKING_DIR:-/}
ExecStart=${EXEC_START}
Restart=on-failure
RestartSec=10

[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

echo "服务文件已生成: /tmp/${SERVICE_NAME}.service"
echo "请检查并复制到 /etc/systemd/system/"

6. 系统启动时间优化

#!/bin/bash
# 分析系统启动时间
echo "=== 系统启动时间分析 ==="

# 查看系统启动时间
systemd-analyze

echo ""
echo "=== 各服务启动时间 ==="
systemd-analyze blame | head -20

echo ""
echo "=== 启动关键路径 ==="
systemd-analyze critical-chain

echo ""
echo "=== 生成启动图表 ==="
# 生成SVG图表（需要graphviz）
systemd-analyze plot > /tmp/boot-analysis.svg
echo "图表已保存到: /tmp/boot-analysis.svg"

九、systemd单元文件详解

服务文件示例分析

[Unit]
Description=My Application       # 服务描述
Documentation=https://example.com/docs  # 文档链接
Requires=network.target          # 强依赖（必须成功）
Wants=mysql.service              # 弱依赖（可选）
After=network.target mysql.service  # 启动顺序
Before=nginx.service             # 在其他服务之前启动
Conflicts=old-app.service        # 冲突的服务
ConditionPathExists=/opt/myapp/config.conf  # 条件检查

[Service]
Type=simple                      # 服务类型：simple, forking, oneshot, dbus, notify
User=appuser                     # 运行用户
Group=appgroup                   # 运行组
WorkingDirectory=/opt/myapp      # 工作目录
ExecStart=/usr/bin/myapp start   # 启动命令
ExecStop=/usr/bin/myapp stop     # 停止命令
ExecReload=/usr/bin/myapp reload # 重载命令
Restart=on-failure               # 重启策略：no, on-success, on-failure, on-abnormal, on-watchdog, on-abort, always
RestartSec=10                    # 重启间隔（秒）
Environment="KEY=value"          # 环境变量
EnvironmentFile=/etc/myapp.conf  # 环境变量文件
StandardOutput=journal           # 标准输出：inherit, null, tty, journal, syslog, kmsg
StandardError=journal            # 标准错误
PrivateTmp=true                  # 使用私有/tmp
ProtectSystem=full               # 文件系统保护
NoNewPrivileges=true             # 禁止获取新权限

[Install]
WantedBy=multi-user.target       # 安装到哪个target
Also=myapp-socket.service        # 同时安装的其他单元
Alias=myapp.service              # 别名

十、常见问题

# 查看特定服务的日志
sudo journalctl -u nginx.service

# 实时查看日志
sudo journalctl -u nginx.service -f

# 查看指定时间段的日志
sudo journalctl -u nginx.service --since "1 hour ago"

# 查看错误日志
sudo journalctl -u nginx.service -p err

# 查看完整的日志（包括所有字段）
sudo journalctl -u nginx.service -o json-pretty

[Unit]
Description=Daily Backup Timer

[Timer]
OnCalendar=daily              # 每天执行
Persistent=true               # 如果错过执行时间，下次启动时立即执行
Unit=daily-backup.service     # 关联的服务

[Install]
WantedBy=timers.target

sudo systemctl enable daily-backup.timer
sudo systemctl start daily-backup.timer