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Linux基础命令介绍十四:定时任务

gecimao 发表于 2019-04-13 15:19 | 查看: | 回复:

  在计算机的使用过程中,经常会有一些计划中的任务需要在将来的某个时间执行,linux中提供了一些方法来设定定时任务。

  命令at从文件或标准输入中读取命令并在将来的一个时间执行,只执行一次。at的正常执行需要有守护进程atd:

  如果不使用管道或指定选项-f的话,at的执行将会是交互式的,需要在at的提示符下输入命令:

  atd通过两个文件/etc/at.allow和/etc/at.deny来决定系统中哪些用户可以使用at设置定时任务,它首先检查/etc/at.allow,如果文件存在,则只有文件中列出的用户(每行一个用户名),才能使用at;如果不存在,则检查文件/etc/at.deny,不在此文件中的所有用户都可以使用at。如果/etc/at.deny是空文件,则表示系统中所有用户都可以使用at;如果/etc/at.deny文件也不存在,则只有超级用户(root)才能使用at。

  命令crontab用来设置、移除、列出服务crond表格,crond服务的作用类似atd,区别的地方在于crond可以设置任务多次执行。相对来说比atd更常用。

  选项-e表示编辑用户的cron table。编辑时系统会选定默认编辑器,在笔者的环境中是vi

  使用crontab -e的方式编辑时,会在/tmp下面生成一个临时文件,保存后crond会将内容写入到/var/spool/cron下面一个和用户名同名的文件中,crond会在保存时做语法检查。这也是推荐的设置定时任务的用法。

  每一行表示一个任务,以符号#开头的行表示注释,不生效。每个生效行都形如上面所示,一行被分为6部分,其中:

  关于时间设置的前五部分中,除了*表示当前部分的任意时间外,还支持另外三个符号/、,、-分别表示每隔、时间点A和时间点B、时间点A到时间点B。

  保存后会有crontab: installing new crontab字样出现。注意六个部分都不能为空,命令最好写绝对路径,编辑普通用户的定时任务时,要注意命令的执行权限。

  如3-6月和9-12月,每周一到周五12点到14点,每2分钟执行一次刷新任务

  使用crontab时经常会遇到的一个问题是,在命令行下能够正常执行的命令或脚本,设置了定时任务时却不能正常执行。造成这种情况的原因一般是因为crond为命令或脚本设置了与登录shell不同的环境变量

  这里crond的PATH和shell中的值不同,PATH环境变量定义了shell执行命令时搜索命令的路径。关于环境变量更多的内容,将在shell编程的文章里详细说明。

  对于系统级别的定时任务,这些任务更加重要,大部分linux系统在/etc中包含了一系列与 cron有关的子目录:/etc/cron.{hourly,daily,weekly,monthly},目录中的文件定义了每小时、每天、每周、每月需要运行的脚本,运行这些任务的精确时间在文件/etc/crontab中指定。如:

  对于24小时开机的服务器来说,这些任务的定期运行,保证了服务器的稳定性。但注意到这些任务的执行一般都在凌晨,对于经常需要关机的linux计算机(如笔记本)来说,很可能在需要运行cron的时候处于关机状态,cron得不到运行,时间长了会导致系统变慢。对于这样的系统,linux引入了另一个工具anacron来负责执行系统定时任务。

  与cron是作为守护进程运行的不同,anacron是作为普通进程运行并终止的。对于定义的每个任务,anacron在系统启动后将会检查应当运行的任务,判断上一次运行到现在的时间是否超过了预定天数(/etc/anacrontab中任务行第一列),如果大于预定天数,则会延迟一个时间(/etc/anacrontab中任务行第二列)之后运行该任务。这样就保证了任务的执行。关于anacron的更多内容,请查阅相关文档。

  crond和atd服务基于分钟的,意思是说它们每分钟醒来一次检查是否有任务需要执行。如果有任务的执行需要精确到秒,crond和atd是无能为力的。在基于systemd的系统上,可以通过计时器systemd.timer来实现精确到秒的计划任务。

  上一篇文章中我们提到了systemd中服务单元的概念,在这里我们需要用到其中的两种:.service和.timer。其中.service负责配置需要运行的任务,.timer负责配置执行时间。

  计时器启用1分钟之后看到/root/temp/252.log文件的生成,之后每隔30秒都有内容写入。systemd的服务单元配置文件中被不同的标签分隔成不同的配置区块,其中:

  [Unit] 标签下指定了不依赖于特定类型的通用配置信息,比如例子中两个文件都指定了一个选项Description=表示描述信息。

  [Install] 标签下保存了本单元的安装信息,其中WantedBy=表示当使用systemctl enable命令启用该单元时,会在指定的目标的.wants/或.requires/下创建对应的符号链接(如上例)。这么做的结果是:当指定的目标启动时本单元也会被启动。

  除了这两个所有配置文件都可以设置的标签外(其余选项可以通过命令man 5 systemd.unit查看),每个服务单元还有一个特定单元类型的标签,比如我们例子中.service文件中的[Service]和.timer文件中的[Timer]。

  [Service] 标签下Type=后的值指明了执行方式,设置为simple并配合ExecStart=表明指定的程序(我们例子中的脚本)将不会fork()而启动;如果设置为oneshot表明只执行一次(类似at),如果需要让systemd在服务进程退出之后仍然认为该服务处于激活状态,则还需要设置RemainAfterExit=yes。其余选项请用命令man 5 systemd.service查看

  [Timer]标签中可以指定多种单调定时器,所谓单调时间的意思是从开机那一刻(零点)起, 只要系统正在运行,该时间就不断的单调均匀递增(但在系统休眠时此时间保持不变),永远不会往后退,并且与时区也没有关系。 即使在系统运行的过程中,用户向前/向后修改系统时间,也不会对单调时间产生任何影响。包括:

  OnActiveSec=表示相对于本单元被启用的时间点OnBootSec=表示相对于机器被启动的时间点OnStartupSec=表示相对于systemd被首次启动的时间点OnUnitActiveSec=表示相对于匹配单元(本标签下Unit=指定的单元)最后一次被启动的时间点OnUnitInactiveSec=表示相对于匹配单元(本标签下Unit=指定的单元)最后一次被停止的时间点

  我们的例子中使用了其中的两个OnActiveSec=60和OnUnitActiveSec=30指定本单元在启用之后60秒调用Unit=后的单元,并在此单元被启用后每隔30秒再次启用它,达到了定时周期性的执行的目的。

  [Timer]标签下还可以设置基于挂钟时间(wall clock)的日历定时器OnCalendar=,所谓挂钟时间是指真实世界中墙上挂钟的时间, 在操作系统中实际上就是系统时间,这个时间是操作系统在启动时从主板的时钟芯片中读取的。由于这个时间是可以手动修改的,所以,这个时间既不一定是单调递增的、也不一定是均匀递增的。其时间格式可以是:

  单调定时器和日历定时器的其他内容可以通过命令man 7 systemd.time查询

  Unit=后指明了与此计时器相关联的服务单元(我们例子中的ping252.service)。

  服务单元中的大部分设置选项允许指定多次,不相冲突的情况下将均生效,如.timer中可以设置多个Unit表示这些服务单元共用一个计时器。

  另外[Timer]标签下还可以设置选项Persistent=,它只对OnCalendar=指令定义的日历定时器有意义。如果设为yes(默认值为no),则表示将匹配单元的上次触发时间永久保存在磁盘上。 这样,当定时器单元再次被启动时, 如果匹配单元本应该在定时器单元停止期间至少被启动一次, 那么将立即启动匹配单元。 这样就不会因为关机而错过必须执行的任务。(类似于anacron的功能)

  使用systemd.timer设置定时任务可以代替atd和crond的所有功能,另外systemd还接管了许多其他服务,这些内容超出了本篇的范围,在以后的文章中如果涉及到相关的内容,会有相应的介绍。

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