Linux系统开机自启动脚本（案例：Raspberry Pi 4B脚本）

前言：本篇博客为手把手教学的 Linux 系统开机自启动脚本教程，且额外包含有 Raspberry Pi 4B 的开机自启动案例。日常工程项目中往往需要 Linux 系统能够自启动一些代码程序，本篇博客利用虚拟机下的 Ubuntu 自启动脚本来进行教学，且额外提供了 Raspberry Pi 4B 的案例操作。望这篇博文能给读者朋友遇到的各种 Linux 系统自启动工程带来些许帮助，Respect！

Ubuntu自启动：

Raspberry Pi 4B自启动：

一、Linux系统自启动概述

在 Linux 操作系统中，自启动是指在系统启动过程中自动运行程序或服务的过程。这通常是通过一些特定的机制实现的，这些机制会随着不同的 Linux 发行版和系统初始化系统的不同而有所差异。

Linux 系统自启动的意义体现在以下几个方面：

1、自动化和效率： 自启动允许系统在启动时自动运行关键服务和应用程序，无需人工干预。这提高了系统的自动化水平，节省了管理员的时间，并确保了服务的高可用性。

2、系统稳定性： 对于生产环境和服务型系统，关键服务需要从系统启动时刻就开始运行，以保证系统的稳定性和服务的连续性。

3、服务管理： 自启动服务可以被系统服务管理器（如systemd或init）管理，这样可以方便地控制服务的启动、停止、重启和状态查询。

4、资源管理： 通过自启动，系统可以在启动时根据需要分配资源，如网络接口、文件系统挂载等。

5、安全性： 自启动脚本和服务可以在系统启动时执行安全相关的任务，如更新防火墙规则、启动加密服务、检查系统文件完整性等。

6、定制化： 系统管理员可以根据组织的需要定制自启动程序，以适应特定的业务需求和工作流程。

7、维护和支持： 对于需要24/7运行的系统，如服务器和云基础设施，自启动是确保系统持续运行和易于维护的关键。

8、用户体验： 对于桌面用户，自启动可以确保在登录后立即获得所需的环境和应用程序，如即时通讯客户端、邮件客户端等。

9、系统恢复： 在系统崩溃或意外关机后重启时，自启动脚本可以帮助系统恢复到正常状态，执行数据同步、校验和修复等操作。

10、开发和支持： 对于开发人员，自启动脚本可以用来启动开发环境、数据库服务和后台服务，以便于快速开始工作。

二、Linux系统自启动方案

在 Linux 系统中，可以通过多种方式设置自启动脚本，以确保在系统启动时自动运行特定的脚本或程序。以下是几种常见的设置自启动脚本的方法：

2.1 rc.local方案

/etc/rc.d/rc.local 文件会在 Linux 系统各项服务都启动完毕之后再被运行。所以你想要自己的脚本在开机后被运行的话，可以将自己脚本路径加到该文件里。但是，首先需要确认你有运行这个文件的权限。

$ chmod +x /etc/rc.d/rc.local

我们创建了一个脚本，当它被执行之后，将在家目录下写入有特定信息的文件。

vim auto_run_script.sh

#!/bin/bash
 
date >> /home/ok/output.txt
 
hostname >> /home/ok/output.txt

保存退出后，再给它赋予可执行权限：

chmod +x auto_run_script.sh

我们再将脚本添加到 /etc/rc.d/rc.local 文件最后一行：

vim /etc/rc.d/rc.local

/home/ok/auto_run_script.sh

接下来，我们就可以试试效果了。直接重启系统就可以了：

sudo reboot

重启之后，就会在用户目录下看到脚本执行的结果了。

2.2 systemd方案

1、创建服务单元文件

在 ~/.config/systemd/user/ 目录下创建一个以 .service 为后缀的服务单元文件，例如 myprogram.service。
~/.config/systemd/user/ 和 /etc/systemd/system/ 是两个不同的目录，用于存放 Systemd 服务的配置文件，但它们在作用范围和用途上有所不同。

1. ~/.config/systemd/user/ 目录：

这是针对单个用户的 Systemd 服务配置目录，每个用户都可以在自己的家目录下使用这个目录。
该目录中的服务配置只对当前用户可见，不会影响其他用户的服务配置。
用户可以在这里定义自己的 Systemd 服务，并且这些服务只在该用户登录时运行，当用户注销或关机时，对应的服务也会停止。

2. /etc/systemd/system/ 目录：

这是系统范围的 Systemd 服务配置目录，用于存放全局的服务配置文件。
该目录中的服务配置对系统上的所有用户都可见，因为它们是在整个系统启动时加载的。
系统管理员通常会在这里定义系统范围的服务，这些服务将在系统启动时自动运行，并且在整个系统运行期间持续工作，无论是否有用户登录。

总结：

~/.config/systemd/user/ 用于用户级别的 Systemd 服务配置，只对当前用户生效，服务在用户登录时运行。
/etc/systemd/system/ 用于系统级别的 Systemd 服务配置，对整个系统的所有用户生效，服务在系统启动时运行。

2、配置服务单元文件
在服务单元文件中，定义程序的启动配置。例如：

[Unit]
Description=My Program

[Service]
ExecStart=/path/to/myprogram

[Install]
WantedBy=default.target

请将 /path/to/myprogram 替换为实际的应用程序的完整路径(myprogram 是二进制应用程序)。

3、重新加载 systemd 用户配置
使用以下命令重新加载 systemd 用户配置，使其生效：

systemctl --user daemon-reload

4、启用并启动服务
启用服务，使其在用户登录时自动运行：

systemctl --user enable myprogram

启动服务：

systemctl --user start myprogram

现在，每次用户登录时，程序将自动运行。

2.3 init.d脚本方案

1、创建脚本文件

首先，创建一个脚本文件，比如命名为 autostart.sh，并将需要在开机时自动运行的命令或程序添加到脚本中。例如，假设我们要在系统启动时自动运行一个名为 myprogram 的应用程序，可以将以下内容添加到脚本中：

#!/bin/bash
/path/to/myprogram

请将 /path/to/myprogram 替换为实际的应用程序路径。

2、赋予脚本文件执行权限

保存脚本文件后，确保脚本文件具有可执行权限，以便系统可以执行它。使用以下命令为脚本文件添加执行权限：

chmod +x autostart.sh

3、将脚本文件移动到 /init.d 目录下
将脚本文件移动到 /etc/init.d/ 目录中，这样系统将在启动时自动查找该目录下的脚本文件。使用以下命令将脚本文件移动到目标目录：

sudo mv autostart.sh /etc/init.d/

4、添加脚本到启动项
使用 sudo update-rc.d 命令将脚本添加到启动项中，以便在系统启动时自动运行。例如，执行以下命令将脚本文件添加到启动项：

sudo update-rc.d autostart.sh defaults

三、虚拟机Ubuntu自启动脚本

本文针对的是 Ubuntu 18.04 系统的设置操作

在 Ubuntu16 版本后系统取消 rc.local 的设置，并把这个设置的权限交给了 systemd 来处理，但很多朋友发现 systemd 非常不好用，那我们要怎么操作来完成开机自启命令的添加呢？

其实 Ubuntu 18.04 取消了 rc.local 的设置，但并没有真正的删除这项的配置，我们可以自己恢复 rc.local 来重新设置开机自启命令。

1、检查系统中 rc-local.service；

运行 ls /lib/systemd/system | grep rc 你可以看到有很多启动脚本，其中就有我们需要的 rc-local.service

2、修改 rc-local.service；

打开 rc-local.service 脚本内容，内容如下：

一般正常的启动文件主要分成三部分

[Unit] 段: 启动顺序与依赖关系
[Service] 段: 启动行为,如何启动，启动类型
[Install] 段: 定义如何安装这个配置文件，即怎样做到开机启动
可以看出，/etc/rc.local 的启动顺序是在网络后面，但是显然它少了 Install 段，也就没有定义如何做到开机启动，所以显然这样配置是无效的。因此我们就需要在后面帮他加上 [Install] 段:

[Install]
WantedBy=multi-user.target  
Alias=rc-local.service

PS：添加了[Install]内容后，下面两行的 WantedBy 和 Alias 两个英文跟上面的都是绿色的，要是绿色才有用。

一般需要先修改 rc-local.service 的权限才可以进行编辑。

sudo chmod 777 /lib/systemd/system/rc-local.service

按照自己的需求编写一个需要运行的代码，作者的如下：

简单的终端打印 “hello world\r\n”

3、新建并修改 rc.local 文件

查看系统中有无 /etc/rc.local 这个文件，没有则自己创建一个。然后把你需要启动脚本写入 /etc/rc.local ，我们不妨写一些测试的脚本放在里面，以便验证脚本是否生效。

sudo vim /etc/rc.local

/etc/rc.local 中的内容如下，脚本执行 /home/senak/auto/hello；

4、给 rc.local 加上权限；

sudo chmod 777 /etc/rc.local

5、建立软连接

 ln -s /lib/systemd/system/rc.local.service /etc/systemd/system/

6、使能 rc-local 的功能；

systemctl start rc-local
systemctl enable rc-local

7、Linux 系统自启动脚本结果；

如果在 /etc/rc.local 中添加的是 ./test.sh 这种类型的，要在末尾加上 &，不然重启 ubuntu 的时候会卡在启动界面进不去系统（如下图所示，作者就是卡在虚拟机的启动界面了，但是按 ESC 可以看出终端确实在持续打印目标文件）。

四、树莓派4B自启动脚本案例

4.1 Espeak的脚本安装

作者使用一个例子程序，其功能是在树莓派启动时播报「Welcome to the world of Raspberry Pi」。该程序使用 Espeak 库实现，因此需要安装依赖项。

sudo apt-get install espeak

进入 /home/pi 目录运行下面的命令创建 sample.py 文件。

sudo nano sample.py

贴入下面的代码并保存（CTRL+X 后键入 Y 回车）。

#! /usr/bin/env python
from subprocess import call
call(['espeak "Welcome to the world of Raspberry Pi" 2>/dev/null'], shell=True)

4.2 rc.local自启动

1、编辑 /etc/rc.local 文件，需要使用 root 权限才能写入。

sudo chmod 777 /etc/rc.local
sudo vi /etc/rc.local

2、配置好之后每当树莓派启动时，都会在其他服务启动前先运行这行命令。也正因为如此，当你的程序依赖某个服务时（如网络），需要等待这些服务正常启动之后才不会出错。

如果你希望记录程序的运行结果，还可以添加程序的输出，例如：

sudo python /home/pi/sample.py & > /home/pi/Desktop/log.txt 2>&1

3、Raspberry Pi 4B 系统自启动脚本结果；