timer 定时器

Systemd的Timer units支持设置定时任务，可以用来取代Linux的cron，但比cron更强大。

介绍

Linux 定时任务功能 crontab
Timer 的优点如下
- 时间支持：us (微秒)、ms (毫秒)、s (秒)、m (分)、h (时)、d (日)、w (周)；cron 支持分、时、日、月、周
- 支持对定时任务做资源限制
- 支持重复不执行，若发现任务再执行，则不在此执行
- 支持使用 journal 查看日志
缺点：使用复杂
帮助文档：man systemd.timer

使用

# 启动定时器
sudo systemctl start xxx.timer

# 查看定时器的状态
systemctl status xxx.timer

# 关闭定时器
sudo systemctl stop xxx.timer

# 开机自动启动定时器
sudo systemctl enable xxx.timer

# 关闭开机自动启动定时器
sudo systemctl disable xxx.timer

# 查看所有正在运行的定时器
systemctl list-timers

查看定时任务的执行情况

$ systemctl list-timers --no-pager
NEXT                   LEFT          LAST                   PASSED       UNIT                   ACTIVATES
...
Mon 2023-10-30 06:10:… 9h left       Sun 2023-10-29 09:39:… 11h ago      apt-daily.timer        apt-daily.service

参数说明：

NEXT 下次自动触发的时间点
LEFT 现在距离下次自动触发剩余的时间
LAST 上次自动触发的时间点
PASSED 距离上次自动触发任务已经过去的时间
UNIT 当前是定时器的名字
ACTIVATES 该定时器所触发的任务，使用 systemctl list-timers 查看时不显示

查看 timer 对应的 service

$ systemctl status apt-daily.timer
● apt-daily.timer - Daily apt download activities
     Loaded: loaded (/lib/systemd/system/apt-daily.timer; enabled; vendor preset: enabled)
     Active: active (waiting) since Sun 2023-10-29 20:45:59 CST; 2min 14s ago
    Trigger: Mon 2023-10-30 06:10:53 CST; 9h left
   Triggers: ● apt-daily.service
$ systemctl cat apt-daily.timer
# /lib/systemd/system/apt-daily.timer
[Unit]
Description=Daily apt download activities

[Timer]
OnCalendar=*-*-* 6,18:00
RandomizedDelaySec=12h
Persistent=true

[Install]
WantedBy=timers.target

说明

Trigger 查看触发的时间
Triggers 查看触发的 service
不指定

参数配置

配置文件的 [Timer] section 指定

通用参数

# 配置 timer 触发的 service，默认是同名的 .service 单元
Unit=xxx.service

# 定时器启动后，10分钟后才可以第一次触发该定时任务
OnActiveSec=10m

# 每次执行完任务后，15分钟后才可以再次触发该定时任务
OnUnitInactiveSec=15m

# 定时器触发事件后，允许推迟0-10分钟触发该定时任务；用来避免不同的定时任务频繁唤醒CPU，将靠近的定时任务合并在一起执行
# 默认值 1min
AccuracySec=10m

# 定义触发任务后的可以延迟的时间；用来避免不同定时任务在同一时间点被触发，造成 CPU 等资源的竞争
# 注意：触发任务的时间点并不一定时任务的执行时间
# 默认值 0，即立即执行
RandomizedDelaySec=1m

# 仅对 OnCalendar 时有效，默认值 no
# 当设置 yes 时，会将上次执行任务的时间保存在磁盘上，若定时器再次被启动时，则可立即判断是否要执行丢失的任务，保存的文件：/var/lib/systemd/timers
Persistent=yes/no

# 若系统休眠，则自动唤醒系统
WakeSystem

AccuracySec 和 RandomizedDelaySec 的目的互补，一般情况下，若要控制任务精确的执行时间点，可使用如下方式：

# 立刻触发定时任务
AccuracySec = 1ms

# 触发时刻立刻执行该任务
RandomizedDelaySec = 0

单调定时规则

基于指定时间单调增加的定时规则

OnBootSec 内核启动多久后触发
- 若 OnBootSec 配置的时间比较短时，可能出现超期现象，若任务超期时，检测到时会立即执行；同 OnStartupSec
OnStartupSec systemd 启动（pid 为 1 的进程）多久后触发
OnActiveSec 该定时器启动多久后触发任务
OnUnitActiveSec 从上次任务触发的时间开始算起多久后触发
- 若该任务仍有处于运行中的状态，此时不会再次触发任务
- Service 文件中 Type=oneshot 的任务不显示 Active 状态，若需要可配置 RemainAfterExit 实现

OnCalendar 定时规则

OnCalendar 是基于日历（Calendar）的定时规则，比 cron 的 时分日月周 更加灵活

systemd timer 支持的时间，更多时间参考

OnUnitActiveSec=1h 表示一小时执行一次任务
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

多个时间可以结合，且顺序无关，支持使用如下名称查看：

$ systemd-analyze calendar Sat,Mon..Wed
  Original form: Sat,Mon..Wed
Normalized form: Mon..Wed,Sat *-*-* 00:00:00
    Next elapse: Mon 2023-10-30 00:00:00 CST
       (in UTC): Sun 2023-10-29 16:00:00 UTC
       From now: 2h 38min left
$ systemd-analyze calendar "Mon *-05~07/1"

限制定时任务的资源

通过 service 配置文件配置资源控制指令或直接使用 Slice 定义的 CGroup，示例

[Service]
MemoryLimit=20M

# 或
[Service]
Slice=xxx.slice

/usr/lib/systemd/system/xxx.slice 的示例

[Unit]
Description=Limited resources Slice
DefaultDependencies=no
Before=slices.target

[Slice]
CPUQuota=10%
MemoryLimit=200M

扩展

用户级定时任务
- 同系统级别，配置文件目录 ~/.config/systemd/user/
- 使用 systemctl --user xx 操作
systemd-run 一次性定时任务

示例

查看查看当前登录用户的脚本

$ cat <<EOF > /usr/local/bin/who-login
#!/bin/bash

echo "$(who)" >> /tmp/who-login.log
EOF

$ chmod 755 /usr/local/bin/who-login

创建 /usr/lib/systemd/system/who-login.service

cat <<EOF > /usr/lib/systemd/system/who-login.service
[Unit]
Description=who login service

[Service]
ExecStart=/usr/local/bin/who-login

[Install]
WantedBy=multi-user.target
EOF

创建 /usr/lib/systemd/system/who-login.timer

cat <<EOF > /usr/lib/systemd/system/who-login.timer
[Unit]
Description=Run who login every 1min

[Timer]
OnUnitActiveSec=1m
# option, default is who-login
Unit=who-login

[Install]
WantedBy=timers.target
EOF

启动

$ systemctl daemon-reload
$ systemctl start who-login.service
$ systemctl enable who-login.timer
Created symlink /etc/systemd/system/timers.target.wants/who-login.timer → /lib/systemd/system/who-login.timer.

查看触发情况

$ systemctl status who-login.timer
● who-login.timer - Run who login every 1min
     Loaded: loaded (/lib/systemd/system/who-login.timer; enabled; vendor preset: enabled)
     Active: active (waiting) since Sun 2023-10-29 21:17:24 CST; 2min 28s ago
    Trigger: Sun 2023-10-29 21:20:50 CST; 57s left
   Triggers: ● who-login.service

介绍

使用