Systemd 作为 Linux 的系统启动器,功能强大。
本文通过一个简单例子,介绍 Systemd 如何设置定时任务。这不仅实用,而且可以作为 Systemd 的上手教程。
一、定时任务所谓定时任务,就是未来的某个或多个时点,预定要执行的任务,比如每五分钟收一次邮件、每天半夜两点分析一下日志等等。
Linux 系统通常都使用 cron 设置定时任务,但是 Systemd 也有这个功能,而且优点显著。
自动生成日志,配合 Systemd 的日志工具,很方便除错 可以设置内存和 CPU 的使用额度,比如最多使用50%的 CPU 任务可以拆分,依赖其他 Systemd 单元,完成非常复杂的任务下面,我就来演示一个 Systemd 定时任务:每小时发送一封电子邮件。
二、邮件脚本先写一个发邮件的脚本mail.sh
。
#!/usr/bin/env bash
echo "This is the body" | /usr/bin/mail -s "Subject" someone@example.com
上面代码的someone@example.com
,请替换成你的邮箱地址。
然后,执行这个脚本。
$ bash mail.sh
执行后,你应该就会收到一封邮件,标题为Subject
。
如果你的 Linux 系统不能发邮件,建议安装 ssmtp 或者 msmtp。另外,mail
命令的用法,可以参考这里。
学习 Systemd 的第一步,就是搞懂"单元"(unit)是什么。
简单说,单元就是 Systemd 的最小功能单位,是单个进程的描述。一个个小的单元互相调用和依赖,组成一个庞大的任务管理系统,这就是 Systemd 的基本思想。
由于 Systemd 要做的事情太多,导致单元有很多不同的种类,大概一共有12种。举例来说,Service 单元负责后台服务,Timer 单元负责定时器,Slice 单元负责资源的分配。
每个单元都有一个单元描述文件,它们分散在三个目录。
/lib/systemd/system
:系统默认的单元文件
/etc/systemd/system
:用户安装的软件的单元文件
/usr/lib/systemd/system
:用户自己定义的单元文件
下面的命令可以查看所有的单元文件。
# 查看所有单元
$ systemctl list-unit-files
# 查看所有 Service 单元
$ systemctl list-unit-files --type service
# 查看所有 Timer 单元
$ systemctl list-unit-files --type timer
四、单元的管理命令
下面是常用的单元管理命令。
# 启动单元
$ systemctl start [UnitName]
# 关闭单元
$ systemctl stop [UnitName]
# 重启单元
$ systemctl restart [UnitName]
# 杀死单元进程
$ systemctl kill [UnitName]
# 查看单元状态
$ systemctl status [UnitName]
# 开机自动执行该单元
$ systemctl enable [UnitName]
# 关闭开机自动执行
$ systemctl disable [UnitName]
五、Service 单元
前面说过,Service 单元就是所要执行的任务,比如发送邮件就是一种 Service。
新建 Service 非常简单,就是在/usr/lib/systemd/system
目录里面新建一个文件,比如mytimer.service
文件,你可以写入下面的内容。
[Unit]
Description=MyTimer
[Service]
ExecStart=/bin/bash /path/to/mail.sh
可以看到,这个 Service 单元文件分成两个部分。
[Unit]
部分介绍本单元的基本信息(即元数据),Description
字段给出这个单元的简单介绍(名字叫做MyTimer
)。
[Service]
部分用来定制行为,Systemd 提供许多字段。
ExecStart
:systemctl start
所要执行的命令
ExecStop
:systemctl stop
所要执行的命令
ExecReload
:systemctl reload
所要执行的命令
ExecStartPre
:ExecStart
之前自动执行的命令
ExecStartPost
:ExecStart
之后自动执行的命令
ExecStopPost
:ExecStop
之后自动执行的命令
注意,定义的时候,所有路径都要写成绝对路径,比如bash
要写成/bin/bash
,否则 Systemd 会找不到。
现在,启动这个 Service。
$ sudo systemctl start mytimer.service
如果一切正常,你应该就会收到一封邮件。
六、Timer 单元Service 单元只是定义了如何执行任务,要定时执行这个 Service,还必须定义 Timer 单元。
/usr/lib/systemd/system
目录里面,新建一个mytimer.timer
文件,写入下面的内容。
[Unit]
Description=Runs mytimer every hour
[Timer]
OnUnitActiveSec=1h
Unit=mytimer.service
[Install]
WantedBy=multi-user.target
这个 Timer 单元文件分成几个部分。
[Unit]
部分定义元数据。
[Timer]
部分定制定时器。Systemd 提供以下一些字段。
OnActiveSec
:定时器生效后,多少时间开始执行任务
OnBootSec
:系统启动后,多少时间开始执行任务
OnStartupSec
:Systemd 进程启动后,多少时间开始执行任务
OnUnitActiveSec
:该单元上次执行后,等多少时间再次执行
OnUnitInactiveSec
: 定时器上次关闭后多少时间,再次执行
OnCalendar
:基于绝对时间,而不是相对时间执行
AccuracySec
:如果因为各种原因,任务必须推迟执行,推迟的最大秒数,默认是60秒
Unit
:真正要执行的任务,默认是同名的带有.service
后缀的单元
Persistent
:如果设置了该字段,即使定时器到时没有启动,也会自动执行相应的单元
WakeSystem
:如果系统休眠,是否自动唤醒系统
上面的脚本里面,OnUnitActiveSec=1h
表示一小时执行一次任务。其他的写法还有OnUnitActiveSec=*-*-* 02:00:00
表示每天凌晨两点执行,OnUnitActiveSec=Mon *-*-* 02:00:00
表示每周一凌晨两点执行,具体请参考官方文档。
mytimer.timer
文件里面,还有一个[Install]
部分,定义开机自启动(systemctl enable
)和关闭开机自启动(systemctl disable
)这个单元时,所要执行的命令。
上面脚本中,[Install]
部分只写了一个字段,即WantedBy=multi-user.target
。它的意思是,如果执行了systemctl enable mytimer.timer
(只要开机,定时器自动生效),那么该定时器归属于multi-user.target
。
所谓 Target 指的是一组相关进程,有点像 init 进程模式下面的启动级别。启动某个Target 的时候,属于这个 Target 的所有进程都会全部启动。
multi-user.target
是一个最常用的 Target,意为多用户模式。也就是说,当系统以多用户模式启动时,就会一起启动mytimer.timer
。它背后的操作其实很简单,执行systemctl enable mytimer.timer
命令时,就会在multi-user.target.wants
目录里面创建一个符号链接,指向mytimer.timer
。
下面,启动刚刚新建的这个定时器。
$ sudo systemctl start mytimer.timer
你应该立刻就会收到邮件,然后每个小时都会收到同样邮件。
查看这个定时器的状态。
$ systemctl status mytimer.timer
查看所有正在运行的定时器。
$ systemctl list-timers
关闭这个定时器。
$ sudo systemctl stop myscript.timer
下次开机,自动运行这个定时器。
$ sudo systemctl enable myscript.timer
关闭定时器的开机自启动。
$ sudo systemctl disable myscript.timer
九、日志相关命令
如果发生问题,就需要查看日志。Systemd 的日志功能很强,提供统一的命令。
# 查看整个日志
$ sudo journalctl
# 查看 mytimer.timer 的日志
$ sudo journalctl -u mytimer.timer
# 查看 mytimer.timer 和 mytimer.service 的日志
$ sudo journalctl -u mytimer
# 从结尾开始查看最新日志
$ sudo journalctl -f
# 从结尾开始查看 mytimer.timer 的日志
$ journalctl -f -u timer.timer
十、参考链接
How to Use Systemd Timers, by Jason Graham
Using systemd as a better cron, by luqmaan
Getting started with systemd, by CoreOS
systemd/Timers, by ArchWiki
Understanding Systemd Units and Unit Files, by Justin Ellingwood
(完)