{"id":12099,"date":"2024-01-20T20:59:16","date_gmt":"2024-01-20T18:59:16","guid":{"rendered":"https:\/\/u-labs.de\/portal\/?p=12099"},"modified":"2024-01-22T16:38:41","modified_gmt":"2024-01-22T14:38:41","slug":"3-wege-1-verbotener-um-programme-auf-dem-raspberry-pi-os-automatisch-zu-starten","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/u-labs.de\/portal\/3-wege-1-verbotener-um-programme-auf-dem-raspberry-pi-os-automatisch-zu-starten\/","title":{"rendered":"3 Wege +1 verbotener, um Programme auf dem Raspberry Pi OS automatisch zu starten"},"content":{"rendered":"

Bestimmte Programme oder selbst entwickelte Skripte m\u00f6chte man automatisch zusammen mit dem Raspberry Pi starten und ggf. im Hintergrund laufen lassen. Daf\u00fcr muss nicht zwingend ein vergleichsweise komplexes Systemd-Unit entwickelt werden: Ich zeige dir in diesem Beitrag verschiedene Wege, mit und ohne Docker-Container. Au\u00dferdem einen verbotenen<\/em>, den du besser nicht nutzen solltest, inklusive Erkl\u00e4rung warum.<\/p>\n

Wie werden Programme automatisch gestartet?<\/h2>\n
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\"\"<\/a><\/figure>\n<\/div>\n

Der Raspberry Pi nutzt eine eigene Firmware, statt des in der X86-Welt \u00fcblichen BIOS\/UEFI. Dies startet den Linux-Kernel. Nach Linux \u00fcbernimmt ein Init-System: Es startet alle weiteren Programme bis zum Anmeldebildschirm und k\u00fcmmert sich um deren Lebenszyklus (Starten, Stoppen, Neu starten usw).1<\/a><\/sup> Bereits auf einem frisch installierten GNU\/Linux-System laufen einige Prozesse im Hintergrund, wie beispielsweise ein SSH-Server f\u00fcr den Fernzugriff oder DHCP-Client, damit automatisch eine IP-Adresse f\u00fcrs Netzwerk bezogen werden kann. Oder f\u00fcr WLAN-Netzwerke eine Software, welche die g\u00e4ngige WPA-Verschl\u00fcsselung unterst\u00fctzt. Auf Systemen mit grafischer Oberfl\u00e4che finden sich noch deutlich mehr laufende Programme.<\/p>\n

Es gibt verschiedene Init-Systeme.2<\/a><\/sup> Lange Zeit war init.d stark verbreitet, viele Distributionen haben es durch Systemd abgel\u00f6st – darunter auch Debian und damit das Raspberry Pi OS. Soll ein weiteres Programm automatisch beim Start des Betriebssystems ebenfalls gestartet werden, muss man dies im Init-System eintragen. Systemd ist m\u00e4chtig, dadurch auch relativ komplex. Doch es gibt mehrere Alternativen \u00fcber Programme, die wiederum per Systemd bereites gestartet werden und die M\u00f6glichkeit bieten, dort selbst eigene Software zu starten.<\/p>\n

Muss ich das \u00fcberhaupt h\u00e4ndisch machen?<\/h2>\n

Einsteiger sollten wissen, dass APT-Pakete \u00fcblicherweise bereits alle n\u00f6tigen Dateien bei der Installation mitbringen, um sich als Systemd-Dienst zu registrieren. Dieser hei\u00dft meist identisch wie die Software. W\u00e4hrend der Installation wird teilweise angezeigt, welchen Dienst das Paket anlegt. Folgendes Beispiel zeigt die Ausgabe beim installieren des Webservers Nginx, dieser legt nginx.service<\/code> an:<\/p>\n

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\"\"<\/a><\/figure>\n<\/div>\n

Ansonsten kann man sich mit systemctl --all<\/code> s\u00e4mtlich registrierten Units<\/em> genannten Einheiten anzeigen und diese mit grep<\/code> durchsuchen:<\/p>\n

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\nu-labs@pi4:~ $ systemctl --all | grep nginx\n  nginx.service       loaded    active   running   A high performance web server and a reverse proxy server\n<\/pre>\n<\/div>\n
Oft legen APT-Pakete nicht nur einen passenden Dienst an, sondern aktivieren & starten diesen automatisch nach der Installation.<\/p>\n
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\nu-labs@pi4:~ $ systemctl status nginx\n\u25cf nginx.service - A high performance web server and a reverse proxy server\n     Loaded: loaded (\/lib\/systemd\/system\/nginx.service; enabled; vendor preset: enabled)\n     Active: active (running) since Wed 2024-01-09 12:06:11 CET; 3min 16s ago\n<\/pre>\n<\/div>\n
Ansonsten l\u00e4sst sich der Dienst wie folgt in den Autostart legen und starten, sodass er ohne Neustart des Systems anschlie\u00dfend genutzt werden kann:<\/p>\n
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\nsudo systemctl enable --now nginx\n<\/pre>\n<\/div>\n
Anders sieht es aus, wenn man Programme manuell (an der Paketverwaltung vorbei) installiert. Oder eigene Skripte\/Programme geschrieben hat. In diesen F\u00e4llen existiert nat\u00fcrlich kein vorbereiteter Systemd-Dienst. Man m\u00fcsste entweder sich mit Systemd befassen und einen eigenen Entwickeln, oder eine der folgenden Alternativen nutzen. Hierf\u00fcr schauen wir uns im folgenden mehrere M\u00f6glichkeiten an – sortiert nach der Reihenfolge, wie ich diese empfehle.<\/p>\n
Beispiel-Szenario<\/h2>\n
Zur Demonstration habe ich in Python 3 einen kleinen Webserver geschrieben, der jede Anfrage mit einer Willkommensnachricht beantwortet. Dies l\u00e4uft im Vordergrund, d.H. wenn wir es mit python webserver.py<\/code> starten, wird die Konsole blockiert. Ziel ist es, dieses Skript automatisiert im Hintergrund zu starten, sodass der Webserver erreichbar ist.<\/p>\n
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\nfrom http.server import BaseHTTPRequestHandler, HTTPServer\nimport signal\nimport sys, os\n\nhostName = "0.0.0.0"\nserverPort = 8080\nwebServer = None\n\nclass MyServer(BaseHTTPRequestHandler):\n  def do_GET(self):\n    self.send_response(200)\n    self.send_header("Content-Type", "text\/html")\n    self.end_headers()\n    self.wfile.write(bytes("Hallo vom Python Webserver", "utf-8"))\n\ndef terminate(signal,frame):\n  webServer.server_close()\n  sys.exit(0)\n\nif __name__ == "__main__":\n    signal.signal(signal.SIGTERM, terminate)\n\n    webServer = HTTPServer((hostName, serverPort), MyServer)\n    print("Server gestartet: http:\/\/%s:%s mit pid %i" % (hostName, serverPort, os.getpid()))\n    webServer.serve_forever()\n<\/pre>\n<\/div>\n
#1 Einsatz von (Docker)-Containern<\/h2>\n
Der Docker-Daemon wird per Systemd gestartet und sorgt wiederum daf\u00fcr, dass alle Container laufen, bei denen das per Policy festgelegt wurde<\/a>. Dar\u00fcber hinaus erlaubt es Docker, ein Programm mit allen Abh\u00e4ngigkeiten zu isolieren. Somit k\u00f6nnen beispielsweise mehrere Python\/PHP Versionen f\u00fcr verschiedene Skripte parallel genutzt werden – das ist in den meisten F\u00e4llen die insgesamt beste Methode. Lediglich auf besonders ressourcenarmen Systemen f\u00fcr bestimmte Zwecke macht es Sinn, darauf zu verzichten.<\/p>\n
Zur Einrichtung von Docker auf dem Raspberry Pi (und Debian GNU\/Linux) habe ich bereits mehrere Beitr\u00e4ge gemacht, in denen sowohl das Konzept hinter Containern, als auch die Installation ausf\u00fchrlich gezeigt wird:<\/p>\n