systemd创建定时任务

Systemd or Cron

Cron是类Unix系统里最常见的任务计划程序,而Systemd也开始提供定时器作为Cron的替代品。尽管争议不断,Systemd还是被越来越多的Linux发行版使用,Ubuntu也是如此。因此在需要创建定时任务时我决定向"邪恶势力"低头,基于Systemd来实现。

Systemd配置根据功能划分到不同的单元,如系统服务(.service)属于服务单元,定时器(.timer)则属于定时器单元。每种单元有自己的配置文件格式。

不同于Cron通过crontab一行添加一个定时任务,Systemd要创建定时任务需要创建两个文件,一个定时器单元文件定义定时任务的激活时间,一个服务单元文件定义定时器激活时执行的具体任务。从这个角度想,相当于定时任务激活时通过systemctl start XXX.service启动了一个系统服务。不过一个定时任务需要两个文件这种方式还是很麻烦了。

systemd创建定时任务的主要步骤

  • 创建服务单元文件
  • 创建定时器单元文件
  • 启动定时器

创建定时器单元文件

定时器单元文件是以timer为后缀的systemd单元文件,定时器单元文件包括三个部分

  • Unit
  • Timer
  • Install

[Unit]部分定义了systemd单元文件通用的一些配置,[Install]部分定义安装systemd单元需要的配置,在systemd执行过程中不会用到,仅在调用systemctl enable或者systemctl disable设置开机启动时需要。

[Timer]部分定义了何时以及如何激活定时事件。Timers 可以被定义成以下两种类型:

  • 单调定时器
  • 实时定时器

单调定时器

单调定时器 即从一个时间点过一段时间后激活定时任务。所有的单调计时器都遵循如下形式: OnTypeSec=。有以下几种类型

* OnActiveSec 时间点为定时器启动
* OnBootSec 时间点为系统启动
* OnStartupSec 时间点为systemd启动时间
* OnUnitActiveSec 时间点为上次定时器任务激活时间
* OnUnitInactiveSec 时间点为上次定时器任务执行完毕的时间

不同的类型可以组合,如下面的配置,在系统启动15分钟后第一次执行,之后每隔1周执行一次。

[Timer]
OnBootSec=15min
OnUnitActiveSec=1w 

时间间隔的所有定义格式可以通过man systemd.time查看。

实时定时器

实时定时器 (亦称"挂钟定时器") 通过日历事件激活(类似于 cronjobs )定时任务。 使用 OnCalender= 来定义实时定时器。

如下面的配置OnCalendar=Wed, 23:15表示每周三的23点15分执行。日历事件的详细定义格式可以通过man systemd.time查看。

下面是一个定时器单元文件。

[Unit]
Description=Run foo weekly and on boot

[Timer]
OnCalendar=Wed, 23:15

[Install]
WantedBy=timers.target

创建服务单元文件

服务单元文件也包括三部分,只是没有[Timer]部分,增加了[Service]部分,这部分定于服务执行相关的配置,最常用的是ExecStart,设置服务启动时需要执行的操作。

如下面的服务单元文件,ExecStart=/usr/local/bin/foo表示启动时执行foo程序。

[Unit]
Description=MyScript

[Service]
ExecStart=/usr/local/bin/foo

这里的服务单元只由定时器单元调用,所以不需要[Install]部分。

单元文件路径

单元文件要放在Systemd指定的路径才能生效。Systemd单元按照运行模式分两种,system模式和user模式。
system模式只要系统在运行就会生效,而user模式在用户登录状态才会生效。两种模式下单元文件的路径也不同。

Systemd在system模式下加载单元文件的路径,优先级从高到低有

  • /etc/systemd/system
  • /run/systemd/system
  • /lib/systemd/system

Systemd在user模式下加载单元文件的路径,优先级从高到低有

  • $XDG_CONFIG_HOME/systemd/user
  • $HOME/.config/systemd/user
  • /etc/systemd/user
  • $XDG_RUNTIME_DIR/systemd/user
  • /run/systemd/user
  • $XDG_DATA_HOME/systemd/user
  • $HOME/.local/share/systemd/user
  • /usr/lib/systemd/user

创建定时器时,定时器单元文件和服务单元文件必须在同一个目录下,且文件名相同,只是后缀不同(一个为.timer,一个为.service)。如创建名为foo的定时器任务,运行在system模式,可以在/etc/systemd/system/下建立一个foo.timer文件和一个foo.service文件。

定时器启动和停止

Systemd的命令行操作是用过systemctl命令实现的。

启动定时器

$ systemctl start XXX.timer

停止定时器

$ systemctl stop XXX.timer

设置开机自动启动

$ systemctl enable XXX.timer

取消开机启动

$ systemctl disable XXX.timer

查看运行状态

查看已启动的所有定时器

$ systemctl list-timers

查看定时器的运行状态

systemctl status XXX.timer

定时器运行出错时需要查看日志进行分析,systemd日志为二进制格式,可以通过journal命令查看

$ journal -xe
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