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LINUX實操：Linux基礎教程：任務計劃和周期性任務

作者：VEPHP   時間 2017-10-04

《LINUX實操：Linux基礎教程：任務計劃和周期性任務》要點：
本文介紹了LINUX實操：Linux基礎教程：任務計劃和周期性任務，希望對您有用。如果有疑問，可以聯系我們。

在我們的生活中,有的工作是例行的,例如每年一次加薪、每年給女朋友過一次生日、每天上班都要打卡等,有的工作是臨時發生的,例如明天朋友要來訪,你需要準備午餐等等.

像很多例行的工作,你一旦忙起來就很容易忘記,這時候就需要人去提醒你,Linux的crontab功能就能夠排上用場了,例如每年女朋友的生日前一天給你發個郵件提醒你,好讓你有所準備.臨時發生的事情,例如上面那個例子,明天朋友要來訪,在第二天的上午給你發一封郵件提醒你要精心準備午餐.這時候Linux的at功能就能派上用場了.那他們之間有什么不一樣呢?真的有這么牛x嗎?下面我們就來一起看看吧!

at和crontab簡介

at：一般用于未來某一個時間點去執行一次某某任務,要記住,只執行一次,所有at很適合那些臨時的任務；

crontab：周期性的去運行某任務,所以適合那些周期性的任務.

電子郵件服務

在寫at和crontab之前,我們先來簡單的看一下本地的電子郵件服務----mailx,mailx的用途就是用來發送和接受網絡郵件.

用法(這里只簡單的談一下,以便后面介紹at和crontab,詳細的可以見man手冊)：

mailx  [-s 'SUBJECT']  username[@hostname]    #使用mail也可以

每個用戶在/var/spool/mail/目錄下都有一個以自己名字命令的"郵筒",可以用來接收郵件!

1.通過交互式的方式生成郵件正文,我們讓root用戶給frank用戶發個郵件：

[root@localhost ~]# mailx -s "hello frank"  frank@localhost.localdomain  #-s指定郵件標題,本地用戶@hostname可以去掉
how are you?
I am root!
.
EOT

frank用戶收郵件:

[frank@localhost ~]$ mail
Heirloom Mail version 12.5 7/5/10.  Type ? for help.
"/var/spool/mail/frank": 1 message 1 new
>N  1 root                  Mon Sep  4 11:43  19/654   "hello frank"
& 1                                         #輸入序號即可查看文件內容
Message  1:
From root@localhost.localdomain  Mon Sep  4 11:43:30 2017
Return-Path: <root@localhost.localdomain>
X-Original-To: frank@localhost.localdomain
Delivered-To: frank@localhost.localdomain
Date: Mon, 04 Sep 2017 11:43:30 -0400
To: frank@localhost.localdomain
Subject: hello frank     #郵件標題
User-Agent: Heirloom mailx 12.5 7/5/10     #用戶收發郵件的工具程序
Content-Type: text/plain; charset=us-ascii
From: root@localhost.localdomain (root)
Status: R
how are you?                  #郵件正文
I am root!
?
2.使用輸入重定向來生成郵件正文,讓frank給root回一封,這里可以將文件直接發給root用戶.
我們將/tmp/下寫好的的hello.txt文件發給root：
[frank@localhost tmp]$ mailx -s "hello root" root  < /tmp/hello.txt  #這里我們省去了hostname

root收郵件并查看：

[root@localhost ~]# 
You have mail in /var/spool/mail/root     #看吧!這里會彈出提示,告訴你有一封郵件!
[root@localhost ~]# 
[root@localhost ~]# mail
Heirloom Mail version 12.5 7/5/10.  Type ? for help.
"/var/spool/mail/root": 1 message 1 new
>N  1 frank                 Mon Sep  4 11:56  19/629   "hello root"
& 1
Message  1:
From frank@localhost.localdomain  Mon Sep  4 11:56:31 2017
Return-Path: <frank@localhost.localdomain>
X-Original-To: root
Delivered-To: root@localhost.localdomain
Date: Mon, 04 Sep 2017 11:56:31 -0400
To: root@localhost.localdomain
Subject: hello root
User-Agent: Heirloom mailx 12.5 7/5/10
Content-Type: text/plain; charset=us-ascii
From: frank@localhost.localdomain (frank)
Status: R
I am ok!
and you?
& q    #q退出
Held 1 message in /var/spool/mail/root
3.通過管道生成郵件正文,讓root給frank再回一封郵件：
事先準備好了hello2.txt
[root@localhost ~]# cat /tmp/hello2.txt | mail -s "hey Frank" frank  #使用mail和mailx都是可以的

frank來收郵件查看：

[frank@localhost tmp]$ mail
Heirloom Mail version 12.5 7/5/10.  Type ? for help.
"/var/spool/mail/frank": 2 messages 1 new
    1 root                  Mon Sep  4 11:43  20/665   "hello frank"
>N  2 root                  Mon Sep  4 12:05  19/622   "hey Frank"
& 2
Message  2:
From root@localhost.localdomain  Mon Sep  4 12:05:27 2017
Return-Path: <root@localhost.localdomain>
X-Original-To: frank
Delivered-To: frank@localhost.localdomain
Date: Mon, 04 Sep 2017 12:05:27 -0400
To: frank@localhost.localdomain
Subject: hey Frank
User-Agent: Heirloom mailx 12.5 7/5/10
Content-Type: text/plain; charset=us-ascii
From: root@localhost.localdomain (root)
Status: R
I am fine too!

好了,郵件服務就暫時寫到這里,想要了解的更詳細可見參考man手冊,下面我們就來進入正式的主題吧!

at命令

at命令一般用于臨時的任務,只會執行一次,at執行的結果都會以郵件的形式發給提交作業的用戶.

語法: at [OPTION]... TIME
選項:
    -l：查看作業隊列,相當于atq
    -f /path/from/somefile：從指定的文件讀取作業任務,而不是交互式的輸入
    -d：刪除指定的作業,相當于atrm
    -c:查看指定作業的具體內容
    -q：指定隊列
TIME:
   精確的時間：HH:MM [YYYY-mm-dd]    00:13 2017-09-05
   模糊的時間:noon,midnight,teatime,tomorrow
   加:now + #      now + 5 minutes  5分鐘后,單位有:minutes  hours days weeks

下面我們就來使用：

[root@localhost ~]# at  now + 2 minutes
at> cat /etc/passwd
at> <EOT>      #輸入<EOT>或者使用ctrl+d
job 6 at Mon Sep  4 12:26:00 2017

2分鐘后我們收到一封郵件：

[root@localhost ~]# mail
Heirloom Mail version 12.5 7/5/10.  Type ? for help.
"/var/spool/mail/root": 4 messages 1 unread
    1 frank                 Mon Sep  4 11:56  20/640   "hello root"
    2 root                  Mon Sep  4 12:21  17/596   "Output from your job        2"
    3 root                  Mon Sep  4 12:24  15/514   "Output from your job        3"
>U  4 root                  Mon Sep  4 12:26  36/1561  "Output from your job        6"
& 4
Message  4:
From root@localhost.localdomain  Mon Sep  4 12:26:00 2017
Return-Path: <root@localhost.localdomain>
X-Original-To: root
Delivered-To: root@localhost.localdomain
Subject: Output from your job        6
To: root@localhost.localdomain
Date: Mon,  4 Sep 2017 12:26:00 -0400 (EDT)
From: root@localhost.localdomain (root)
Status: RO
root:x:0:0:root:/root:/bin/bash
bin:x:1:1:bin:/bin:/sbin/nologin
daemon:x:2:2:daemon:/sbin:/sbin/nologin
adm:x:3:4:adm:/var/adm:/sbin/nologin
lp:x:4:7:lp:/var/spool/lpd:/sbin/nologin
sync:x:5:0:sync:/sbin:/bin/sync
shutdown:x:6:0:shutdown:/sbin:/sbin/shutdown
halt:x:7:0:halt:/sbin:/sbin/halt
....(略)

查看作業隊列：

[root@localhost ~]# at -l   #也可以使用atq
7    Mon Sep  4 12:29:00 2017 a root

從指定的文件去讀取作業任務：

[root@localhost ~]# at -f myat.txt  12:36
job 9 at Mon Sep  4 12:36:00 2017
[root@localhost ~]# atq   #查看作業隊列,相當at -l
9    Mon Sep  4 12:36:00 2017 a root

使用-c查看指定作業的具體內容：

LINUX實操：Linux基礎教程：任務計劃和周期性任務
[root@localhost ~]# at -c 10
#!/bin/sh
# atrun uid=0 gid=0
# mail root 0
umask 22
XDG_SESSION_ID=9; export XDG_SESSION_ID
HOSTNAME=localhost.localdomain; export HOSTNAME
SELINUX_ROLE_REQUESTED=; export SELINUX_ROLE_REQUESTED
SHELL=/bin/bash; export SHELL
HISTSIZE=1000; export HISTSIZE
SSH_CLIENT=192.168.122.1\ 62021\ 22; export SSH_CLIENT
SELINUX_USE_CURRENT_RANGE=; export SELINUX_USE_CURRENT_RANGE
SSH_TTY=/dev/pts/0; export SSH_TTY
USER=root; export USER
LS_COLORS=rs=0:di=01\;34:ln=01\;36:mh=00:pi=40\;33:so=01\;35:do=01\;35:bd=40\;33\;01:cd=40\;33\;01:or=40\;31\;01:mi=01\;05\;37\;41:su=37\;41:sg=30\;43:ca=30\;41:tw=30\;42:ow=34\;42:st=37\;44:ex=01\;32:\*.tar=01\;31:\*.tgz=01\;31:\*.arc=01\;31:\*.arj=01\;31:\*.taz=01\;31:\*.lha=01\;31:\*.lz4=01\;31:\*.lzh=01\;31:\*.lzma=01\;31:\*.tlz=01\;31:\*.txz=01\;31:\*.tzo=01\;31:\*.t7z=01\;31:\*.zip=01\;31:\*.z=01\;31:\*.Z=01\;31:\*.dz=01\;31:\*.gz=01\;31:\*.lrz=01\;31:\*.lz=01\;31:\*.lzo=01\;31:\*.xz=01\;31:\*.bz2=01\;31:\*.bz=01\;31:\*.tbz=01\;31:\*.tbz2=01\;31:\*.tz=01\;31:\*.deb=01\;31:\*.rpm=01\;31:\*.jar=01\;31:\*.war=01\;31:\*.ear=01\;31:\*.sar=01\;31:\*.rar=01\;31:\*.alz=01\;31:\*.ace=01\;31:\*.zoo=01\;31:\*.cpio=01\;31:\*.7z=01\;31:\*.rz=01\;31:\*.cab=01\;31:\*.jpg=01\;35:\*.jpeg=01\;35:\*.gif=01\;35:\*.bmp=01\;35:\*.pbm=01\;35:\*.pgm=01\;35:\*.ppm=01\;35:\*.tga=01\;35:\*.xbm=01\;35:\*.xpm=01\;35:\*.tif=01\;35:\*.tiff=01\;35:\*.png=01\;35:\*.svg=01\;35:\*.svgz=01\;35:\*.mng=01\;35:\*.pcx=01\;35:\*.mov=01\;35:\*.mpg=01\;35:\*.mpeg=01\;35:\*.m2v=01\;35:\*.mkv=01\;35:\*.webm=01\;35:\*.ogm=01\;35:\*.mp4=01\;35:\*.m4v=01\;35:\*.mp4v=01\;35:\*.vob=01\;35:\*.qt=01\;35:\*.nuv=01\;35:\*.wmv=01\;35:\*.asf=01\;35:\*.rm=01\;35:\*.rmvb=01\;35:\*.flc=01\;35:\*.avi=01\;35:\*.fli=01\;35:\*.flv=01\;35:\*.gl=01\;35:\*.dl=01\;35:\*.xcf=01\;35:\*.xwd=01\;35:\*.yuv=01\;35:\*.cgm=01\;35:\*.emf=01\;35:\*.axv=01\;35:\*.anx=01\;35:\*.ogv=01\;35:\*.ogx=01\;35:\*.aac=01\;36:\*.au=01\;36:\*.flac=01\;36:\*.mid=01\;36:\*.midi=01\;36:\*.mka=01\;36:\*.mp3=01\;36:\*.mpc=01\;36:\*.ogg=01\;36:\*.ra=01\;36:\*.wav=01\;36:\*.axa=01\;36:\*.oga=01\;36:\*.spx=01\;36:\*.xspf=01\;36:; export LS_COLORS
MAIL=/var/spool/mail/root; export MAIL
PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/root/bin; export PATH
PWD=/root; export PWD
LANG=en_US.UTF-8; export LANG
SELINUX_LEVEL_REQUESTED=; export SELINUX_LEVEL_REQUESTED
HISTCONTROL=ignoredups; export HISTCONTROL
SHLVL=1; export SHLVL
HOME=/root; export HOME
LOGNAME=root; export LOGNAME
SSH_CONNECTION=192.168.122.1\ 62021\ 192.168.122.128\ 22; export SSH_CONNECTION
LESSOPEN=\|\|/usr/bin/lesspipe.sh\ %s; export LESSOPEN
XDG_RUNTIME_DIR=/run/user/0; export XDG_RUNTIME_DIR
cd /root || {
     echo 'Execution directory inaccessible' >&2
     exit 1
}
${SHELL:-/bin/sh} << 'marcinDELIMITER02cdeaba'
echo "hello"
cat /tmp/hello.txt
cat /etc/passwd
具體內容
這里包括了很多的環境變量,大家可以注意一下這里的PATH,有的情況我們運行的命令不在這個PATH所包括的路徑下面,所以寫在作業里面的命令建議使用絕對路徑.
在/etc/目錄下有這么一個文件,at.deny,寫在這個文件里面的用戶是不能使用at的.有的情況下不存在at.deny而是存在at.allow,那么只有在at.allow里面的用戶才能使用at,如果兩個文件都不存在的話,則只用root用戶可以使用at.
除了at命令以外,還有命令是batch,batch會讓系統自行選擇在系統資源較空閑的時候去執行指定的任務(when the load average drops below 0.8,?or the value specified in the invocation of atd.)大致意思就是當平均負載低于0.8的時候.
可以使用uptime查看平均工作負載(CPU在單位時間點里所負責的工作數量)：如果一個程序一直讓CPU進行不停的運算,那么此時CPU的工作負載可能就已經達到了100%,也就是1,當我們運行兩個這樣的程序,那么工作負載可能就會變成2,那么CPU就需要在不同的任務之間切換啦!
[root@localhost ~]# uptime
 12:57:06 up  5:41,  3 users,  load average: 0.00, 0.01, 0.05  #好吧,現在幾乎沒有負載
[root@localhost ~]# batch 
at> /usr/bin/updatedb
at> <EOT>
job 12 at Mon Sep  4 12:51:00 2017

同樣batch同樣也可以使用atq和atrm來管理.

周期性任務crond

循環周期性的任務是由cron(crond)這個系統服務控制的,因為linux上原本就有很多的循環周期性的任務,例如系統會周期性的刪除/tmp目錄下的臨時文件.linux也給管理員和用戶提供了控制循環周期性任務的命令——crontab.

服務程序cronie提供了crond守護進程及相關的輔助工具：

[frank@localhost ~]$ rpm -q cronie
cronie-1.4.11-14.el7_2.1.x86_64
確保crond守護進程(daemon)處于運行狀態
在CentOS7中： 
[root@localhost ~]# systemctl status crond.service
● crond.service - Command Scheduler
   Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/crond.service; enabled; vendor preset: enabled)
   Active: active (running) since Thu 2017-08-10 07:16:37 EDT; 3 weeks 4 days ago
 Main PID: 682 (crond)
   CGroup: /system.slice/crond.service
           └─682 /usr/sbin/crond -n
Aug 10 07:16:37 localhost.localdomain systemd[1]: Started Command Scheduler.
Aug 10 07:16:37 localhost.localdomain systemd[1]: Starting Command Scheduler...
Aug 10 07:16:37 localhost.localdomain crond[682]: (CRON) INFO (RANDOM_DELAY will be scaled with factor 8% if used.)
Aug 10 07:16:37 localhost.localdomain crond[682]: (CRON) INFO (running with inotify support)

在centos6中使用：

[root@localhost ~]# service crond status    #centos7也支持
在/etc/目錄下存在cron.deny,寫入其中的用戶不能夠使用crontab命令,有的時候不存在cron.deny而存在的是cron.allow,則只有在其中的用戶才能使用crontab命令.如果兩個文件都存在cron.allow的優先級要比cron.deny的優先級高.

?向crond提交作業的方式不同于at,它需要使用專用的配置文件,此文件有固定的格式,不建議使用文本編輯器直接編輯,要使用crontab.文本編輯器編輯保留退出時不會檢查語法錯誤,而使用crontab保留退出會檢查語法錯誤.

cron的任務分為兩類：

1.系統cron任務,主要用戶實現系統自身的維護,一般手動編輯/etc/crontab文件,如果修改后不能馬上執行,可以手動的重啟這個服務 systemctl restart crond；

2.用戶cron任務,一般使用crontab命令.

好的,我們現在來看一下系統cron的配置文件/etc/crondtab吧!

[root@localhost ~]# cat /etc/crontab
SHELL=/bin/bash
PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin
MAILTO=root
# For details see man 4 crontabs
# Example of job definition:
# .---------------- minute (0 - 59)
# |  .------------- hour (0 - 23)
# |  |  .---------- day of month (1 - 31)
# |  |  |  .------- month (1 - 12) OR jan,feb,mar,apr ...
# |  |  |  |  .---- day of week (0 - 6) (Sunday=0 or 7) OR sun,mon,tue,wed,thu,fri,sat
# |  |  |  |  |
# *  *  *  *  * user-name  command to be executed
?
注意：
(1)每一行定義一個周期性的任務,共七個字段:
? ? ?*? *? *? *? *：定義周期性的時間
? ? ?user-name：運行任務的用戶身份
? ? ?command to be executed：任務
(2)此處的環境變量不同于用戶登錄后獲得的環境,因此建議使用絕對路徑,或者之定義PATH路徑
(3)執行結果郵件發送給MAILTO指定的用戶.
?
周期時間表示法則：
(1)特定值
          給定時間點有效取值范圍內的值
          注意:day of week 和day of mouth一般不同時使用
(2)*
          給定時間點有效取值范圍內的所有值,表示每...
(3)離散取值
           在時間點上使用逗號分隔的多個值：#,#,#
(4)連續取值
           在時間點上使用逗號分隔的多個值：#-#
(5)在指定時間上,定義步長
           /#,#即步長
?
注意：
(1)指定的時間點不能被步長真出時,其意義將不復存在；
(2)最小時間單位為分鐘,想完成秒級人物,的需要額外借助其他的機制.

示例：

(1) 3 * * * *：每小時執行一次；每小時的第3分鐘；
(2) 3 4 * * 5：每周執行一次；每周5的4點3分；
(3) 5 6 7 * *：每月執行一次；每月的7號的6點5分；
(4) 7 8 9 10 *：每年執行一次；每年的10月9號8點7分；
(5) 9 8 * * 3,7：每周三和周日的8點7分
(6) 0 8,20 * * 3,7：每周三和周日的20點和20點8分執行；
(7) 0 9-18 * * 1-5：每周一到周五的早上9點到18點
(8) */5 * * * *：每5分鐘執行一次某任務；
?
當給用戶創建一個周期性的任務的時候,會在/var/spool/cron生成一個與其用戶名相同的配置文件.
下面就來講一下crontab命令：
?
語法:crontab  [OPTIONS]
OPTIONS:
    -e:編輯任務
    -l：列出所有任務
    -r：移除所有的任務,即刪除/var/spool/cron/USERNAME文件
    -i：在使用-r選項移除所有任務提示用戶
    -u user：root用戶可為指定用戶管理cron任務
?
下面我們就來舉個例子吧!
比如每分鐘打印一個echo： 
[frank@localhost ~]$ crontab -e
no crontab for frank - using an empty one
* * * * * echo "hello"

列出所有的任務：

[frank@localhost ~]$ crontab -l
* * * * * echo "hello"

移除所有的任務：

[frank@localhost ~]$ crontab -r
[frank@localhost ~]$ crontab -l
no crontab for frank

運行的結果以郵件通知給當前的用戶,如果拒絕接受郵件,可以使用輸出重定向：

?COMMAND > /dev/null

注意：定義COMMAND時,如果命令需要用到%,需要對其轉義,但放置于單引號中的%不用轉義.

crond服務讀取配置文件的位置：

一般來說,crond預設有三個地方會有執行的腳本配置,他們分別是:

/etc/crontab

/etc/cron.d/*

/var/spool/cron/*

前兩個是與系統運作有關系,最后一個主要用戶用自己.

下面我們來看一下/etc/cron.d/目錄下的文件吧!

[root@localhost ~]# ll /etc/cron.d/
total 4
-rw-r--r--. 1 root root 128 Mar 31  2016 0hourly
[root@localhost ~]# cat /etc/cron.d/0hourly 
# Run the hourly jobs
SHELL=/bin/bash
PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin
MAILTO=root
01 * * * * root run-parts /etc/cron.hourly  #run-parts腳本會在大約5分鐘內隨機選擇一個時間去執行/etc/cron.hourly內的所有文件
?
[root@localhost ~]# cat /etc/cron    #細心的朋友會發現etc目錄下還有很多關于crond的文件
cron.d/       cron.daily/   cron.deny     cron.hourly/  cron.monthly/ crontab       cron.weekly/

思考：某任務在指定的時間因關機未能執行,下次開機會不會自動執行?

答案：不會!.

如果期望某時間因故未能按時執行,下次開機后無論是否到了相應時間點都要執行一次,可使用anacron實現,在?/etc/?底下其實還有?/etc/cron.daily/, /etc/cron.weekly/, /etc/cron.monthly/,那三個目錄是代表每日、每周、每月各執行一次的意思,跟?/etc/cron.hourly/?不太一樣的是,這三個目錄是由?anacron?所執行的,而?anacron?的執行方式則是放在/etc/cron.hourly/0anacron?里面的.

最后的總結

  • 個人的行為保舉使用 crontab -e：如果你只是根據自己的個人需求來運行周期性的任務,而不想被其他的用戶看到,建議使用crontab -e,/etc/crontab文件是大家都能讀取的哦!
  • 系統維護管理保舉使用vim /etc/crontab：如果你的這個周期性的任務是系統幾倍的,而且非常的重要,為了讓方便管理和容易追蹤,建議直接寫入/etc/crontab；
  • 自己開發的軟件使用vim /etc/cron.d/newfile：如果你想要運行自己的開發的軟件,那么最好的是使用全新的配置文件,并放置在/etc/cron.d目錄內即可.

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