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Automatisches Starten eines Python-Skripts auf dem Raspberry Pi mit Systemd

Veröffenticht am 27.05.2024 von Raab Wolfgang in der Kategorie Raspberry Pi, Raspberry Pi OS bisher 10 Reaktionen

In diesem Artikel zeige ich, wie man ein Python-Skript automatisch beim Systemstart auf dem Raspberry Pi ausführen kann. Diese Methode funktioniert auf Systemen mit und ohne Desktop-Umgebung und ist mit den aktuellen Versionen des Raspberry Pi OS, einschließlich Bullseye und Bookworm, kompatibel.

Warum Systemd?

Systemd ist ein init-System zur Verwaltung von Systemprozessen auf modernen Linux-Distributionen. Es bietet eine flexible und robuste Möglichkeit, Dienste beim Systemstart zu verwalten. Wer sein Python-Skript mit Systemd startet, kann sicher sein, dass es zuverlässig und konsistent ausgeführt wird.

Schritte zur Einrichtung des Autostarts

1. Python-Skript vorbereiten

Stelle sicher, dass dein Python-Skript den absoluten Pfad zu allen wichtigen Dateien verwendet. Hier ist ein Beispiel für eine SQLite3-Datenbankdatei im Unterordner data und eine Fonts-Datei im Unterordner fonds:

import os
import sqlite3
from PIL import ImageFont

# Basisverzeichnis des Skripts
base_dir = os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))

# Absoluter Pfad zur Datenbankdatei
db_path = os.path.join(base_dir, 'data', 'data.db')

# Absoluter Pfad zur Schriftdatei
font_path_large = os.path.join(base_dir, 'fonds', 'webfont.ttf')

# Erstelle das Verzeichnis 'data', falls es nicht existiert
os.makedirs(os.path.dirname(db_path), exist_ok=True)

# Schriftart laden
font_large = ImageFont.truetype(font_path_large, 45)
font_small = ImageFont.truetype(font_path_large, 13)

# Restlicher Code ...

import os

import sqlite3

from PIL import ImageFont

# Basisverzeichnis des Skripts

base_dir = os.path.dirname(os.path.abspath(__file__))

# Absoluter Pfad zur Datenbankdatei

db_path = os.path.join(base_dir, 'data', 'data.db')

# Absoluter Pfad zur Schriftdatei

font_path_large = os.path.join(base_dir, 'fonds', 'webfont.ttf')

# Erstelle das Verzeichnis 'data', falls es nicht existiert

os.makedirs(os.path.dirname(db_path), exist_ok=True)

# Schriftart laden

font_large = ImageFont.truetype(font_path_large, 45)

font_small = ImageFont.truetype(font_path_large, 13)

# Restlicher Code ...

2. Systemd-Dienstdatei erstellen

Erstelle eine neue Dienstdatei unter /etc/systemd/system/beispiel.service:

sudo nano /etc/systemd/system/beispiel.service

1	sudo nano /etc/systemd/system/beispiel.service

beispiel ist hier ein Synonym für den verwendeten Namen deines Skripts.

Füge den folgenden Inhalt ein und passe die Pfade und den Benutzer an:

[Unit]
Description=beispiel
After=network.target

[Service]
ExecStart=/usr/bin/python3 /var/www/html/beispiel.py # Passe den Pfad und den Skriptnamen an
WorkingDirectory=/var/www/html # Passe den Pfad an, unter dem das Skript ausgeführt werden soll
StandardOutput=inherit
StandardError=inherit
Restart=always
User=pi  # Passe den Benutzer an, unter dem das Skript ausgeführt werden soll

[Install]
WantedBy=multi-user.target

[Unit]

Description=beispiel

After=network.target

[Service]

ExecStart=/usr/bin/python3 /var/www/html/beispiel.py # Passe den Pfad und den Skriptnamen an

WorkingDirectory=/var/www/html # Passe den Pfad an, unter dem das Skript ausgeführt werden soll

StandardOutput=inherit

StandardError=inherit

Restart=always

User=pi # Passe den Benutzer an, unter dem das Skript ausgeführt werden soll

[Install]

WantedBy=multi-user.target

3. Systemd-Dienst aktivieren und starten

Lade die Systemd-Daemon neu und aktiviere den Dienst:

sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable beispiel.service
sudo systemctl start beispiel.service

sudo systemctl daemon-reload

sudo systemctl enable beispiel.service

sudo systemctl start beispiel.service

Beachte: beispiel.service anzupassen.

4. Überprüfen des Dienststatus

Stelle sicher, dass der Dienst korrekt gestartet wurde:

sudo systemctl status beispiel.service

1	sudo systemctl status beispiel.service

Beachte: beispiel.service anzupassen.

5. Dienst deaktivieren und entfernen (optional)

Wenn du den Autostart wieder entfernen möchtest, deaktiviere den Dienst und lösche ggf. die Dienstdatei:

sudo systemctl disable beispiel.service
sudo systemctl stop beispiel.service
sudo rm /etc/systemd/system/beispiel.service
sudo systemctl daemon-reload

sudo systemctl disable beispiel.service

sudo systemctl stop beispiel.service

sudo rm /etc/systemd/system/beispiel.service

sudo systemctl daemon-reload

Beachte: beispiel.service anzupassen.

Fazit

Durch die Verwendung von Systemd kannst du sicherstellen, dass dein Python-Skript beim Systemstart zuverlässig und konsistent ausgeführt wird. Diese Methode ist besonders nützlich für Projekte, die auf verschiedenen Raspberry Pi Modellen im Desktop-Modus und ohne Desktop-Modus laufen.

Hinweis: Auf meinem Blog findest du frühere Beiträge zum Autostart von Python-Skripten auf dem Raspberry Pi:

Die Verwendung von Systemd bietet eine zusätzliche Möglichkeit, die auf allen Raspberry Pi OS-Versionen funktioniert und sowohl für Desktop- als auch für Headless-Setups geeignet ist.

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Wolfgang Raab – Betreiber von webnist.de

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Als großer Fan des Raspberry Pi finde ich es spannend, wie man den kleinen Computer in Verbindung mit dem IoT und Smart Home nutzen kann. Deshalb behandeln viele Beiträge auch genau dieses Thema.

Ich bin ein leidenschaftlicher Leser und Fotograf. Wenn ich nicht gerade in einem spannenden Roman versinke, bin ich oft unterwegs, um die Schönheit der Welt mit meiner Kamera einzufangen und zu teilen.

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Hans schrieb am 30. Mai 2024:

Mittlerweile läuft wieder (fast) alles. Eine Frage noch: Kann ich den Dienst auch so einrichten, dass er erst gestartet wird, wenn Mosquitto läuft? Was muss ich dafür machen?

Antworten

Raab Wolfgang schrieb am 31. Mai 2024:

Ja, ein Dienst kann mit systemd in Abhängigkeit von einem anderen Dienst gestartet werden. Dies wird durch die Konfiguration der [Unit]-Sektion der Systemd-Dienstdatei erreicht. Hier gibt es verschiedene Anweisungen:
Zum Beispiel: After=: Gibt an, dass der Dienst nach einem anderen Dienst gestartet werden soll.
Siehe: https://manpages.debian.org/unstable/manpages-de/systemd.service.5.de.html

Antworten

Hans schrieb am 30. Mai 2024:

Die mosquitto.service sieht so aus:
[Unit]
Description=Mosquitto MQTT Broker
Documentation=man:mosquitto.conf(5) man:mosquitto(8)
After=network.target
Wants=network.target

[Service]
Type=notify
NotifyAccess=main
ExecStart=/usr/sbin/mosquitto -c /etc/mosquitto/mosquitto.conf
ExecReload=/bin/kill -HUP $MAINPID
Restart=on-failure
ExecStartPre=/bin/mkdir -m 740 -p /var/log/mosquitto
ExecStartPre=/bin/chown mosquitto /var/log/mosquitto
ExecStartPre=/bin/mkdir -m 740 -p /run/mosquitto
ExecStartPre=/bin/chown mosquitto /run/mosquitto

[Install]
WantedBy=multi-user.target

Antworten

Raab Wolfgang schrieb am 30. Mai 2024:

Persönlich kenne ich mich mit Mosquitto nicht aus. Man findet aber oft einen Hinweis in der Logdatei.
Um systemd zu testen, würde ich einfach ein kleines Python-Skript schreiben, das einfach einen Zähler inkrementiert. Wenn der Dienst korrekt gestartet wurde, kann man ihn sofort abbrechen und löschen.

Antworten

Hans schrieb am 30. Mai 2024:

Die json-data.service habe ich mittlerweile gelöscht, weil auch mosquitto nicht mehr startete. Auch ein reinstall von Mosquitto hat nicht geholfen weshalb ich ein Problem mit systemd vermute. Die Fehlermeldung sieht so aus:
pi@raspberrypi:~ $ sudo systemctl status mosquitto
● mosquitto.service – Mosquitto MQTT Broker
Loaded: loaded (/lib/systemd/system/mosquitto.service; enabled; vendor preset: enabled)
Active: failed (Result: signal) since Thu 2024-05-30 17:00:19 CEST; 13s ago
Docs: man:mosquitto.conf(5)
man:mosquitto(8)
Process: 1298 ExecStartPre=/bin/mkdir -m 740 -p /var/log/mosquitto (code=exited, status=0/SUCCESS)
Process: 1299 ExecStartPre=/bin/chown mosquitto /var/log/mosquitto (code=exited, status=0/SUCCESS)
Process: 1301 ExecStartPre=/bin/mkdir -m 740 -p /run/mosquitto (code=exited, status=0/SUCCESS)
Process: 1303 ExecStartPre=/bin/chown mosquitto /run/mosquitto (code=exited, status=0/SUCCESS)
Process: 1304 ExecStart=/usr/sbin/mosquitto -c /etc/mosquitto/mosquitto.conf (code=killed, signal=ILL)
Main PID: 1304 (code=killed, signal=ILL)

Mai 30 17:00:19 raspberrypi systemd[1]: mosquitto.service: Failed with result ‘signal’.
Mai 30 17:00:19 raspberrypi systemd[1]: Failed to start Mosquitto MQTT Broker.
Mai 30 17:00:19 raspberrypi systemd[1]: mosquitto.service: Service RestartSec=100ms expired, scheduling restart.
Mai 30 17:00:19 raspberrypi systemd[1]: mosquitto.service: Scheduled restart job, restart counter is at 5.
Mai 30 17:00:19 raspberrypi systemd[1]: Stopped Mosquitto MQTT Broker.
Mai 30 17:00:19 raspberrypi systemd[1]: mosquitto.service: Start request repeated too quickly.
Mai 30 17:00:19 raspberrypi systemd[1]: mosquitto.service: Failed with result ‘signal’.
Mai 30 17:00:19 raspberrypi systemd[1]: Failed to start Mosquitto MQTT Broker.

Antworten

Raab Wolfgang schrieb am 30. Mai 2024:

Ok, da ist eine Fehlersuche nicht mehr möglich.

Antworten

Hans schrieb am 30. Mai 2024:

Das ist seltsam, den Benutzer pi gibt es nämlich und nur den habe ich eingesetzt.

Antworten

Raab Wolfgang schrieb am 30. Mai 2024:

Ok, hört sich tatsächlich seltsam an. Wie sieht den die json-data.service Datei aus?

Antworten

Hans schrieb am 30. Mai 2024:

Ich bekomme unter buster die folgende Fehlermeldung, wenn ich das Kommando sudo systemctl start json-data.service absetze:
Failed to start json-data.service: Unit json-data.service has a bad unit file setting.
See system logs and ‘systemctl status json-data.service’ for details.
systemctl status json-data.service zeigt dann:
Mai 30 10:21:19 raspberrypi systemd[1]: /etc/systemd/system/json-data.service:1: Assignment outside of section. Ignoring.
Mai 30 10:21:19 raspberrypi systemd[1]: /etc/systemd/system/json-data.service:2: Assignment outside of section. Ignoring.
Mai 30 10:21:19 raspberrypi systemd[1]: /etc/systemd/system/json-data.service:9: Invalid user/group name or numeric ID: pi # Passe den Benutzer an, unter dem das Skript ausgeführt wer
Mai 30 10:23:30 raspberrypi systemd[1]: /etc/systemd/system/json-data.service:1: Assignment outside of section. Ignoring.
Mai 30 10:23:30 raspberrypi systemd[1]: /etc/systemd/system/json-data.service:2: Assignment outside of section. Ignoring.
Mai 30 10:23:30 raspberrypi systemd[1]: /etc/systemd/system/json-data.service:9: Invalid user/group name or numeric ID: pi # Passe den Benutzer an, unter dem das Skript ausgeführt wer
Mai 30 10:23:50 raspberrypi systemd[1]: /etc/systemd/system/json-data.service:1: Assignment outside of section. Ignoring.
Mai 30 10:23:50 raspberrypi systemd[1]: /etc/systemd/system/json-data.service:2: Assignment outside of section. Ignoring.
Mai 30 10:23:50 raspberrypi systemd[1]: /etc/systemd/system/json-data.service:9: Invalid user/group name or numeric ID: pi # Passe den Benutzer an, unter dem das Skript ausgeführt wer

Antworten

Raab Wolfgang schrieb am 30. Mai 2024:

Hallo,
die Fehlermeldung deutet darauf hin, dass die Dienstdatei json-data.service syntaktische Fehler enthält. Insbesondere gibt es Zuweisungen außerhalb der Abschnitte und einen ungültigen Benutzernamen oder Kommentar in der Datei.
Daher empfehle ich einmal dein Skript mit der eventuellen Pfadangabe aus dem Terminal aufzurufen und die Daten des Benutzers (User=) anpassen.
Viele Grüße
Wolfgang

Antworten

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