Windows как запустить программу как службу windows

Время на прочтение
6 мин

Количество просмотров 66K

Однажды вы задумаетесь, как превратить скрипт или приложение в Windows-службу. Скорее всего, задача окажется не такой уж тривиальной – приложению как минимум потребуется специальный интерфейс для получения команд от системы. А раз есть требования и ограничения, то есть и скрипты, и милые сердцу костылики для преодоления.

Статья будет полезна тем, кто, как и я — «программист не настоящий».

Зачем нужна служба, если есть назначенные задания

В отличие от назначенных заданий служба работает постоянно, запускается при старте ПК и может управляться средствами Windows. А еще регулярно запускаемому скрипту могут понадобиться данные с предыдущего запуска, и может быть полезно получение данных из внешних источников — например, в случае TCP или Web сервера.

Лично мне за последние пять лет приходилось создавать службу три с половиной раза:

• Потребовалось создать сервис на fail2ban для Windows 2003., который работал с логами FileZilla и Apache, а при подозрении на брутфорс блокировал IP штатными средствами Windows — ipsec.
• Аналог телнет-сервера для домашних версий Windows. Понадобилось выполнять команды на удаленных рабочих станциях, которые были под управлением Windows 7 Home. По сути, вторая попытка поиграть в службы.
• Музыкальный проигрыватель для торгового зала под Windows. Задачу по ТЗ можно было решить при помощи mpd и пачки скриптов, но я решил — если уж делать скрипты, то почему бы и не «сваять» проигрыватель самому. За основу взял библиотеку BASS.dll.
• Когда выбирали веб-сервер с поддержкой загрузки файлов под Windows, одним из вариантов был HFS. Сам по себе работать он не может, поэтому пришлось «запихивать» его в службу. В результате решение не понравилось, и просто установили «тему» Apaxy на web-сервере Apache.

Для создания службы можно использовать взрослые языки программирования вроде C. Но если вы не хотите связываться с Visual Studio, то возьмите готовые утилиты. Существуют платные решения вроде FireDaemon Pro или AlwaysUp, но мы традиционно сосредоточимся на бесплатных.

Способ первый. От Microsoft

Этот уже немолодой механизм состоит из двух компонентов: утилиты instsrv.exe для установки сервиса и srvany.exe — процесса для запуска любых исполняемых файлов. Предположим, что мы создали веб-сервер на PowerShell при помощи модуля Polaris. Скрипт будет предельно прост:

New-PolarisGetRoute -Path '/helloworld' -Scriptblock {
    $Response.Send('Hello World!')
}

Start-Polaris -Port 8080

while($true) {
    Start-Sleep -Milliseconds 10
}

Работа так называемого «сервера».

Теперь попробуем превратить скрипт в службу. Для этого скачаем Windows Resource Kit Tools, где будут наши утилиты. Начнем с того, что установим пустой сервис командой:

instsrv WebServ C:\temp\rktools\srvany.exe

Где WebServ — имя нашего нового сервиса. При необходимости через оснастку services.msc можно задать пользователя, под которым будет запускаться служба, и разрешить взаимодействие с рабочим столом.

Теперь пропишем путь к нашему скрипту при помощи магии реестра. Параметры службы есть в разделе реестра HKLM\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\WebServ. В нем нам нужно добавить новый раздел Parameters и создать там строковый параметр Application, указав в нем путь к исполняемому файлу. В случае скрипта PowerShell он будет выглядеть так:

C:\Windows\System32\WindowsPowerShell\v1.0\powershell.exe -ExecutionPolicy Bypass -NoProfile -File C:\temp\Polaris\server.ps1

Настроенная служба.

Можно запустить и радоваться.

Работающая служба.

Однако у этого способа есть недостатки:

• Утилиты старые, разработаны до изобретения PowerShell, UAC и прочих вещей.
• Srvany не контролирует работу приложения. Даже если оно выпадет в ошибку, служба продолжит свое дело как ни в чем не бывало.
• Придется донастраивать и копаться в реестре. Вы же помните, что копаться в реестре небезопасно?

Поэтому перейдем к методу, частично лишенному этих проблем.

Способ второй, почти взрослый

Существует утилита под названием NSSM — Non-Sucking Service Manager, что можно перевести как не-плохой менеджер служб. В отличие от предыдущей, она поддерживается разработчиком, и исходный код опубликован на сайте. Помимо обычного способа, доступна и установка через пакетный менеджер Chocolately.

Создать сервис можно из обычной командной строки, вооружившись документацией на сайте разработчика. Но мы воспользуемся PowerShell. Потому что можем, разумеется.

$nssm = (Get-Command ./nssm).Source
$serviceName = 'WebServ'
$powershell = (Get-Command powershell).Source
$scriptPath = 'C:\temp\Polaris\server.ps1'
$arguments = '-ExecutionPolicy Bypass -NoProfile -File "{0}"' -f $scriptPath
& $nssm install $serviceName $powershell $arguments
& $nssm status $serviceName
Start-Service $serviceName
Get-Service $serviceName

Установка через PowerShell.

Для разнообразия проверим работу службы не браузером, а тоже через PowerShell командой Invoke-RestMethod.

И вправду работает.

В отличие от srvany, этот метод позволяет перезапускать приложение на старте, перенаправлять stdin и stdout и многое другое. В частности, если не хочется писать команды в командную строку, то достаточно запустить GUI и ввести необходимые параметры через удобный интерфейс.

GUI запускается командой:

nssm.exe install ServiceName

Настроить можно даже приоритет и использование ядер процессора.

Действительно, возможностей куда больше, чем у srvany и ряда других аналогов. Из минусов бросается в глаза недостаточный контроль над всем процессом.

Налицо нехватка «жести». Поэтому я перейду к самому хардкорному методу из всех опробованных.

Способ третий. AutoIT

Поскольку я давний любитель этого скриптового языка, то не смог пройти мимо библиотеки под названием _Services_UDF v4. Она снабжена богатой документацией и примерами, поэтому под спойлером сразу приведу полный текст получившегося скрипта.

#NoTrayIcon
#RequireAdmin
#Region
#AutoIt3Wrapper_Version=Beta
#AutoIt3Wrapper_UseUpx=n
#AutoIt3Wrapper_Compile_Both=y
#AutoIt3Wrapper_UseX64=y
#EndRegion

Dim $MainLog = @ScriptDir & "\test_service.log"

#include <services.au3>
#include <WindowsConstants.au3>

$sServiceName="WebServ"

If $cmdline[0] > 0 Then
    Switch $cmdline[1]
        Case "install", "-i", "/i"
            InstallService()
        Case "remove", "-u", "/u", "uninstall"
            RemoveService()
        Case Else
            ConsoleWrite(" - - - Help - - - " & @CRLF)
            ConsoleWrite("params : " & @CRLF)
            ConsoleWrite(" -i : install service" & @CRLF)
            ConsoleWrite(" -u : remove service" & @CRLF)
            ConsoleWrite(" - - - - - - - - " & @CRLF)
            Exit
    EndSwitch
Else
    _Service_init($sServiceName)
    Exit
EndIf

Func _main($iArg, $sArgs)
If Not _Service_ReportStatus($SERVICE_RUNNING, $NO_ERROR, 0) Then
    _Service_ReportStatus($SERVICE_STOPPED, _WinAPI_GetLastError(), 0)
    Exit
EndIf

$bServiceRunning = True
$PID=Run("C:\Windows\System32\WindowsPowerShell\v1.0\powershell.exe -ExecutionPolicy Bypass -NoProfile -File C:\temp\Polaris\server.ps1")

While $bServiceRunning
_sleep(1000)
WEnd
ProcessClose($PID)

_Service_ReportStatus($SERVICE_STOP_PENDING, $NO_ERROR, 1000)
DllCallbackFree($tServiceMain)
DllCallbackFree($tServiceCtrl)
_Service_ReportStatus($SERVICE_STOPPED, $NO_ERROR, 0)
DllClose($hAdvapi32_DLL)
DllClose($hKernel32_DLL)
EndFunc

Func _Sleep($delay)
Local $result = DllCall($hKernel32_DLL, "none", "Sleep", "dword", $delay)
EndFunc

Func InstallService()
    #RequireAdmin
    Local $bDebug = True
    If $cmdline[0] > 1 Then
        $sServiceName = $cmdline[2]
    EndIf
    If $bDebug Then ConsoleWrite("InstallService("&$sServiceName &"): Installing service, please wait")
    _Service_Create($sServiceName, $sServiceName, $SERVICE_WIN32_OWN_PROCESS, $SERVICE_AUTO_START, $SERVICE_ERROR_SEVERE, '"' & @ScriptFullPath & '"');,"",False,"","NT AUTHORITY\NetworkService")
    If @error Then
        Msgbox("","","InstallService(): Problem installing service, Error number is " & @error & @CRLF & " message : " & _WinAPI_GetLastErrorMessage())
    Else
        If $bDebug Then ConsoleWrite("InstallService(): Installation of service successful")
    EndIf
    Exit
EndFunc

Func RemoveService()
    _Service_Stop($sServiceName)
    _Service_Delete($sServiceName)
    If Not @error Then
    EndIf
    Exit
EndFunc

Func _exit()
    _Service_ReportStatus($SERVICE_STOPPED, $NO_ERROR, 0);
EndFunc

Func StopTimer()
    _Service_ReportStatus($SERVICE_STOP_PENDING, $NO_ERROR, $iServiceCounter)
    $iServiceCounter += -100
EndFunc

Func _Stopping()
    _Service_ReportStatus($SERVICE_STOP_PENDING, $NO_ERROR, 3000)
 EndFunc

Разберу подробнее момент запуска приложения. Он начинается после операции $bServiceRunning = True и превращается в, казалось бы, бесконечный цикл. На самом деле этот процесс прервется, как только служба получит сигнал о завершении — будь то выход из системы или остановка вручную.

Поскольку программа для скрипта является внешней (powershell.exe), то после выхода из цикла нам нужно закончить ее работу с помощью ProcessClose.

Для этого скрипт необходимо скомпилировать в .exe, а затем установить службу, запустив exe с ключом -i.

Оно работает!

Разумеется, этот способ не самый удобный, и все дополнительные возможности придется реализовывать самостоятельно, будь то повторный запуск приложения при сбое или ротация логов. Но зато он дает полный контроль над происходящим. Да и сделать в итоге можно куда больше — от уведомления в Telegram о сбое службы до IPC-взаимодействия с другими программами. И вдобавок — на скриптовом языке, без установки и изучения Visual Studio.

Расскажите, а вам приходилось превращать скрипты и приложения в службы?

Можно ли запустить клиентское приложение в качестве службы? В одной из статей я описывал способы создания службы Windows штатными средствами ОС. Однако не каждое консольное приложение сможет запуститься как служба, а программы с графическим интерфейсом в принципе не умеют работать подобным образом. Но возможность запустить приложение как службу все же есть, и поможет нам в этом программа с оригинальным названием Non-Sucking Service Manager.

NSSM представляет из себя свободное программное обеспечение с открытым кодом и поддерживает все операционные системы Microsoft, начиная с Windows 2000 и заканчивая Windows 8. NSSM не требует установки, достаточно его загрузить и распаковать. В дистрибутив входят версии для 32- и 64-разрядных ОС. Взять программу можно с сайта nssm.cc, на данный момент последняя стабильная версия 2.21.1, которую я и буду использовать.

Для демонстрации возможностей NSSM попробуем запустить Блокнот Windows в качестве службы на Windows 8.1.

Создание службы

Для создания службы с именем notepad запускаем командную консоль, переходим в папку с распакованным NSSM (для 64-разрядной Windows) и вводим команду nssm install notepad, которая открывает окно графического инсталлятора NSSM. Чтобы создать службу, достаточно в поле Path указать путь к исполняемому файлу и нажать кнопку «Install service». Дополнительно в поле Options можно указать ключи, необходимые  для запуска службы.

Также на этапе создания новой службы можно указать некоторые дополнительные параметры.

На вкладке «Shutdown» перечислены методы остановки и таймауты, используемые при штатном завершении работы или аварийной остановке приложения. Когда NSSM получает команду остановки (напр. при завершении работы приложения), то он пытается остановить контролируемое приложение штатным образом. Если же приложение не отвечает, то NSSM может принудительно завершить все процессы и подпроцессы этого приложения.

Всего есть четыре этапа завершения работы приложения, и по умолчанию они будет использоваться в таком порядке:

• На первом этапе NSSM пытается сгенерировать и отправить событие Ctrl+C. Этот способ хорошо работает для консольных приложений или скриптов, но не применим для графических приложений;
• Затем NSSM определяет все окна, созданные приложением, и посылает им сообщение WM_CLOSE, инициирующее выход из приложения;
• Третьим этапом NSSM вычисляет все потоки, созданные приложением, и отправляет им сообщение WM_QUIT, которое будет получено если приложение имеет очередь сообщений потока;
• И в качестве последнего средства NSSM может вызвать метод TerminateProcess(), принудительно завершив работу приложения.

Возможно отключить некоторые или даже все методы, однако для разных приложений срабатывают разные методы и для корректного завершения работы приложения рекомендуется оставить все как есть.

По умолчанию при падении службы NSSM пытается рестартовать ее. На вкладке «Exit actions» можно изменить автоматическое действие при нештатном завершении работы приложения, а также выставить задержку перед автоматическим перезапуском приложения.

На вкладке «Input/Output (I/O)» можно задать перенаправление ввода\вывода приложения в указанный файл.

На вкладке «Environment» можно задать для службы новые переменные окружения, или переопределить существующие.

Также можно не пользоваться графической оболочкой и сразу создать службу в консоли такой командой:

nssm install notepad ″C:\Windows\system32\notepad.exe″

Управление службой

После создания службы с помощью NSSM зайдем в оснастку Services и найдем службу notepad. Как видите, с виду она ничем не отличается от остальных служб, мы также можем ее запустить, остановить или изменить режим запуска. Однако обратите внимание, что в качестве исполняемого файла указан nssm.exe.

А если зайти в Task Manager, то мы увидим следующую картину: в качестве основного (родительского) процесса запущен NSSM, служба notepad запущена как его дочерний процесс, и уже в этом дочернем процессе запущено приложение Блокнот.

Удаление службы

Для удаления службы вводим команду nssm remove notepad и подтверждаем ее удаление. А введя команду nssm remove notepad confirm, можно обойтись и без подтверждения.

Запуск службы в интерактивном режиме

Основное отличие пользовательского приложения от службы заключается в том, что после запуска приложение может требовать для продолжения работы дополнительных действий со стороны пользователя — например нажать кнопку или ввести команду. Для этого необходимо получить к нему доступ, что как оказывается, не так-то просто сделать.

Для того, чтобы запустить службу в интерактивном режиме, надо в оснастке Службы открыть ее свойства и на вкладке «Вход в систему» отметить чекбокс «Разрешить взаимодействие с рабочим столом».

А дальше начинаются чудеса 🙂 Cлужба, запущенная в интерактивном режиме, открывается в изолированном сеансе (session 0). Попасть в этот сеанс можно только при помощи Службы обнаружения интерактивных служб (ui0detect), которая отслеживает запуск интерактивных служб на компьютере и выдает оповещение. В Windows 7\Server 2008 эта служба активна по умолчанию, а в Windows 8\Server 2012 она отключена и не отображается в графической оснастке Службы (по крайней мере я ее там не нашел). Более того,  если вы все же найдете эту таинственную службу и попробуете ее запустить, то получите сообщение об ошибке.

А дело в том, что для ее запуска необходимо разрешить запуск интерактивных служб на компьютере. Поэтому открываем редактор реестра, находим в разделе HKLM\System\CurrentControlSet\Control\Windows параметр типа DWORD с именем NoInteractiveServices и ставим его значение в 0.

После чего открываем консоль PowerShell и стартуем службу обнаружения командой:

Start-Service -Name ui0detect

Убедившись что служба обнаружения запущена, рестартуем службу notepad, и получаем вот такое окошко. Выбираем пункт «Посмотреть сообщение»

и попадаем в нулевой сеанс, в котором работает наше приложение. Дальше производим с ним необходимые действия и возвращаемся обратно.

Такое вот интересное решение для запуска приложений в виде служб Windows. Не самое красивое, но вполне соответствующее своему названию 🙂

Программа как служба или как превратить любую программу в службу на Windows