本文以一个简单的python程序为例，介绍树莓派开机程序自启动的两种方式，以及其中可能遇到的问题。python程序myled.py如下，保存路径为/home/pi/myled.py。

import RPi.GPIO as GPIO
import time

GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
GPIO.setup(35, GPIO.OUT)

while True:
    GPIO.output(35,GPIO.HIGH)
    print("HIGH")
    time.sleep(1)
    GPIO.output(35,GPIO.LOW)
    print("LOW")
    time.sleep(1)

一、使用rc.local

编辑/etc/rc.local文件

sudo nano /etc/rc.local

在 fi 和 exit 0 之间加入要执行的命令python3 /home/pi/myled.py，然后重启，可以看到led闪烁，程序开机执行。
如果程序未能正常运行，可以使用sudo systemctl status rc-local查看程序报出的错误，这是很重要的。

使用该方式有两个缺点，目前我还不知道解决方法：

  1. 无法看到程序输出信息
  2. 程序崩溃后不会自动重新启动

二、使用systemd

通过systemd配置python程序开机自启动的步骤如下：

  1. 编写unit文件，文件名要以.service结尾，这里我保存为/home/pi/mystart.service
[Unit]
Description=My service
After=network.target

[Service]
Restart=on-failure
RestartSec=5
ExecStart=/usr/bin/python3 -u /home/pi/myled.py
User=pi

[Install]
WantedBy=multi-user.target

这个例子能够完成基本的应用自启动，unit文件还有很多参数，可以提供更强大的功能，更多可以自行百度，这里仅对上面例子中使用的选项进行解释。
[Unit]部分中，Description是对该服务的描述，After=network.target表示在网络服务启动之后启动该服务。
[Service]部分中，Restart=on-failure和RestartSec=5表示服务运行失败后，隔5s重新启动；ExecStart表示服务启动时执行的命令，这里执行myled.py程序，-u参数使python程序输出到journal中，这个后面会提到，需要注意文件要使用绝对路径；User=pi表示在pi用户下执行，默认应该是root用户。
[Install]部分中，WantedBy=multi-user.target定义为多用户运行模式，具体我也不太了解。

  1. 将该文件mystart.service复制到/etc/systemd/system目录下
sudo cp /home/pi/mystart.service /etc/systemd/system/mystart.service
  1. 使用systemctl管理服务
  • 启动服务
sudo systemctl start mystart.service

此时可以看到led闪烁

  • 查看服务状态
systemctl status mystart.service

树莓派3开机自启动python程序 树莓派自动启动python程序_linux

  • 使用journalctl查看该服务的输出
journalctl -u mystart -e

树莓派3开机自启动python程序 树莓派自动启动python程序_开机自启动_02

  • 停止服务
sudo systemctl stop mystart.service

树莓派3开机自启动python程序 树莓派自动启动python程序_开机自启动_03

  • 设置开机自启动
sudo systemctl enable mystart.service

树莓派3开机自启动python程序 树莓派自动启动python程序_开机自启动_04

  • 关闭开机自启动
sudo systemctl disable mystart.service

树莓派3开机自启动python程序 树莓派自动启动python程序_linux_05

  • 添加或修改配置文件后，需要重新加载
sudo systemctl daemon-reload

使用systemd配置程序开机自启动可以更方便的查看程序输出的信息、以及程序运行的错误，并且可以设置程序崩溃后自动重启，如下图所示：

树莓派3开机自启动python程序 树莓派自动启动python程序_树莓派3开机自启动python程序_06


使用journalctl -u mystart -e查看，可以看到程序错误退出5s后会再重启。

两种方式都可能遇到的问题

在不指定用户的情况下，两者默认使用root用户执行，这时是不能使用一些安装在pi用户下的python库的。

使用 sudo pip3 install packagename代表进行全局安装，安装后全局可用。pip3 install packagename代表仅该用户的安装，安装后仅该用户可用。所以如果你当时装库时使用后者，那么运行时就要指定用户，否则会报错找不到库。

树莓派3开机自启动python程序 树莓派自动启动python程序_linux_07


解决方法有两种：

  1. 使用sudo pip3 install packagename再重装一遍；
  2. 在运行命令中指定用户

使用rc.local指定用户启动

su - username -c 'command'

下图是以pi用户启动myled.py程序

树莓派3开机自启动python程序 树莓派自动启动python程序_linux_08


使用systemd指定用户启动

这个在上文中已经提到了，在.service文件中[Service]下的User=pi表示在pi用户下执行。

参考资料

树莓派 使用 systemd 设置开机启动项Systemd的使用指南