Цели загрузки: default, multi-user, rescue и emergency

Цель (target) — юнит без своей работы: имя для группы юнитов и точка в порядке загрузки. systemd загружает систему до цели: берёт default.target, запускает всё, что ей нужно, и зависимости этого. Цели сервера идут по цепочке:

sysinit.target → basic.target → multi-user.target → graphical.target

Сама цель — короткий юнит. Вот multi-user.target:

[Unit]
Description=Multi-User System
Requires=basic.target
Conflicts=rescue.service rescue.target
After=basic.target rescue.service rescue.target
AllowIsolate=yes

AllowIsolate=yes разрешает переключить машину в эту цель целиком — systemctl isolate: всё, что ей не нужно, systemd остановит.

Цель по умолчанию

default.target — символическая ссылка на настоящую цель. Пакет systemd ставит ссылку на graphical.target, а на учебной машине поверх неё лежит своя, в /etc:

student@ubuntu:~$ systemctl get-default
multi-user.target
student@ubuntu:~$ readlink /etc/systemd/system/default.target
/usr/lib/systemd/system/multi-user.target

На сервере без графики graphical.target ничего не добавляет к multi-user.target, поэтому обе дают одну и ту же загрузку.

Как служба попадает в загрузку

Служба стартует при загрузке, если её хочет какая-то цель. Строка WantedBy=multi-user.target в секции [Install] сама ничего не делает: systemctl enable превращает её в ссылку в каталоге цели.

student@ubuntu:~$ ls /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/ \
> | grep -E '^(cron|nginx|ssh)\.'
cron.service
nginx.service
ssh.service

systemctl list-dependencies показывает то же деревом: ● — юнит запущен, ○ — нет:

student@ubuntu:~$ systemctl list-dependencies multi-user.target
multi-user.target
● ├─cron.service
○ ├─dmesg.service
  …
● ├─nginx.service
  …
● ├─ssh.service
  …
● ├─basic.target

Юнит без секции [Install] включить нельзя: systemctl status пишет у него static. Такой юнит запускается только как зависимость другого.

Wants и After

Цель тянет юниты так же, как любой юнит: Wants= и Requires= говорят, что запустить вместе, After= и Before= — в каком порядке. After= сам ничего не запускает, поэтому зависимость пишут парой — Wants=x и After=x. Таблица строк и что бывает без пары — systemd.

network-online.target

network.target значит «сетевые службы запущены» — адреса у интерфейсов при этом может ещё не быть. network-online.target — сеть настроена: её держит служба ожидания systemd-networkd-wait-online. Служба, которой при старте нужна сеть — клиент к базе на другой машине, программа, которая слушает конкретный адрес, — пишет:

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

Кто ждёт сеть на учебной машине:

student@ubuntu:~$ systemctl list-dependencies --reverse \
> network-online.target
network-online.target
○ ├─docker.service
○ ├─fwupd-refresh.service
○ ├─iscsid.service
● ├─nginx.service
○ └─open-iscsi.service

У nginx в юните та самая пара: Wants=network-online.target и After=network-online.target remote-fs.target nss-lookup.target.

На учебной машине служба ожидания выключена (masked): у машины нет сети наружу, и ожидание держало бы загрузку до своего тайм-аута. Поэтому здесь network-online.target наступает сразу за network.target.

Rescue и emergency

Обе цели нужны, когда обычная загрузка не доходит до конца. Вместо служб они запускают на консоли root-оболочку и печатают:

You are in emergency mode. After logging in, type "journalctl -xb"
to view system logs, "systemctl reboot" to reboot, or "exit"
to continue bootup.

Корень в emergency остаётся таким, каким его смонтировало ядро: при ro в строке ядра (cat /proc/cmdline) — только для чтения. Править файлы можно после mount -o remount,rw /.

Перед оболочкой systemd спрашивает пароль root. На учебной машине root заблокирован (sudo passwd -S root → root L …), а в /etc/systemd/system/emergency.service.d/ и rescue.service.d/ лежит Environment=SYSTEMD_SULOGIN_FORCE=1: с ним оболочка открывается без пароля. На сервере без такой строки и с заблокированным root войти не получится — пароль root задают заранее (sudo passwd root).

Цели и уровни запуска

Старые номера уровней запуска SysV — ссылки на цели:

runlevel на учебной машине печатает N 3: предыдущего уровня нет, текущий — 3, то есть multi-user.target.

• systemd — юниты, drop-in'ы и активация сокетом.
• systemd-analyze — время загрузки и цепочка зависимостей.
• boot-grub — загрузчик и строка ядра.
• systemctl — включение и состояние юнитов.
• mount — /etc/fstab и монтирование.
• journalctl — журнал этой загрузки.