systemd 定时器-未完纪

定时器是名称以 .timer 结尾的 systemd 单元文件，用来控制 .service 文件或事件。它们可以作为 cron 的替代品（参见 cron 的替代方案），内置日历时间与单调时间事件支持，并可异步运行。

定时器单元

定时器单元的名称以 .timer 结尾，存放在与其他单元配置文件相同的路径中。[Timer] 节定义何时、如何激活定时器。定时器分为两种：

实时定时器（也称为壁钟定时器）使用日历事件激活，与 cron 作业类似。OnCalendar= 选项用于定义这类定时器。
单调时间定时器依据相对于某个起点的时间间隔激活。在系统关机或挂起时，它们会停止计时。定时器存在多个通用的 OnTypeSec= 选项；常用的有 OnBootSec= 和 OnUnitActiveSec=。

有关全部选项及参数语法的详细说明，请参阅 systemd.timer(5) 和 systemd.time(7)。

Note systemd offers the target timers.target which sets up all timers that should be active after boot (see systemd.special(7) for details). To use it, add WantedBy=timers.target to the [Install] section of your timer and enable the timer unit.

服务单元

每个定时器都必须有一个对应的服务单元，用来描述需要激活的单元。默认情况下，foo.timer 会激活并控制 foo.service。由于服务由定时器激活，因此其文件不需要包含 [Install] 节。也可以在定时器的 [Timer] 节中通过 Unit= 指定其他名称的服务。

管理

要使用定时器，启用并启动 .timer 单元即可。可用以下命令显示已经启动的定时器：

$ systemctl list-timers

NEXT                          LEFT        LAST                          PASSED     UNIT                         ACTIVATES
Thu 2014-07-10 19:37:03 CEST  11h left    Wed 2014-07-09 19:37:03 CEST  12h ago    systemd-tmpfiles-clean.timer systemd-tmpfiles-clean.service
Fri 2014-07-11 00:00:00 CEST  15h left    Thu 2014-07-10 00:00:13 CEST  8h ago     logrotate.timer              logrotate.service

Note

要列出所有定时器（包括未活动的定时器），使用 systemctl list-timers --all。
除非当前正由定时器触发，否则服务单元通常处于未活动状态。
如果定时器与实际状态不同步，可删除 /var/lib/systemd/timers/ 中相应的 stamp-* 文件；用户定时器则位于 ~/.local/share/systemd/ 下。它们是记录上次运行时间的空文件。下一次启动定时器时会重新创建。

示例

服务单元文件可以直接使用定时器调度。以下示例使用名为 foo.timer 的对应定时器调度 foo.service。

单调时间定时器

下面的定时器在开机 15 分钟后运行，并在系统持续运行期间每周运行一次。

/etc/systemd/system/foo.timer

[Unit]
Description=Run foo weekly and on boot

[Timer]
OnBootSec=15min
OnUnitActiveSec=1w

[Install]
WantedBy=timers.target

实时定时器

下面的定时器每周运行一次，即星期一 00:00。Persistent=true 表示：如果系统关机期间错过了执行时间，在下次激活定时器时立即执行。

/etc/systemd/system/foo.timer

[Unit]
Description=Run foo weekly

[Timer]
OnCalendar=weekly
Persistent=true

[Install]
WantedBy=timers.target

OnCalendar= 事件的具体语法如下：

DayOfWeek Year-Month-Day Hour:Minute:Second

星号 * 可匹配任意值，逗号用于列举值，.. 用于指定范围。

下面的定时器在每月前四天的中午运行，但只有当天是星期一或星期二才会触发：

OnCalendar=Mon,Tue *-*-01..04 12:00:00

每月的第一个星期六：

OnCalendar=Sat *-*-1..7 18:00:00

DayOfWeek 必须包含至少一个星期值。要每天 04:00 执行，可以省略该字段：

OnCalendar=*-*-* 4:00:00

可以指定多个 OnCalendar= 事件。例如，工作日 22:30、周末 20:00：

OnCalendar=Mon..Fri 22:30
OnCalendar=Sat,Sun 20:00

可以在时间表达式末尾指定时区；使用 timedatectl list-timezones 查看可用时区。

OnCalendar=*-*-* 02:00:00 Europe/Paris

更多信息参见 systemd.time(7)。

Tip

可以使用 systemd-analyze 工具的 calendar 选项验证 OnCalendar 时间表达式，并计算定时器下一次满足条件的时间。例如，运行 systemd-analyze calendar weekly，或 systemd-analyze calendar "Mon,Tue *-*-01..04 12:00:00"。添加 --iterations=N 可以显示更多次触发时间。
libfaketime 软件包中的 faketime 也可用于测试定时器。
daily、weekly 等事件会在相同的固定时间触发，因此多个任务可能争用资源。在 [Timer] 节设置 RandomizedDelaySec=，可将任务分散到不同时间。参阅 systemd.timer(5)。
如果需要精确时间，可以在 [Timer] 节设置 AccuracySec=1us，避免默认的 1 分钟精度范围；参见 systemd.timer(5)。
某些选项（如 WakeSystem）需要特定的系统能力，否则可能导致定时器无法启动，并报告 “Failed to enter waiting state: Operation not supported” 和 “Failed with result ‘resources’.”。

临时定时器单元

systemd-run 可以创建临时定时器，而无需预先编写服务文件。以下示例在 30 秒后执行 touch 命令：

# systemd-run --on-active=30 /bin/touch /tmp/foo

也可以指定一个已有、但没有对应定时器文件的服务。例如，以下命令在 12.5 小时后启动名为 someunit.service 的 systemd 单元：

# systemd-run --on-active="12h 30m" --unit someunit.service

更多信息参见 systemd-run(1)。

作为 cron 的替代方案

cron 是广为人知的定时任务工具。systemd 定时器可替代它。（cron）

优点

每个定时器任务都有独立的 systemd 服务，因此可以获得以下能力：

可以独立启动任务，便于调试。
可以按 systemd.exec(5) 的规定设置特定运行环境。
可使用 cgroups 管理资源。（cgroups）
可定义对其他 systemd 单元的依赖。
任务记录在 journal 中，便于排查问题。

注意事项

cron 中很简单的操作，换成定时器可能更复杂：

创建任务：systemd 需要创建两个文件并运行 systemctl 命令，而 crontab 只需要增加一行。
没有内置的 MAILTO 功能来发送失败邮件。可使用 OnFailure=，参见 systemd 中的邮件通知。

默认情况下，用户定时器只有在用户登录会话活动时才运行。启用 lingering 后，即使用户没有活动会话，服务也可以在开机时运行。

使用 crontab

systemd-cron-next-git（AUR）和 systemd-cron（AUR）可以解析传统的 crontab，并为 MAILTO 等功能提供解决方法。

这样既可以保留 crontab，又可以通过 systemctl 统一查看任务；参见管理。

手动处理

除迁移既有 cron 任务之外，还可以为 cron 风格的执行周期编写模板，从而避免给每个任务单独创建定时器。（template unit）

/etc/systemd/system/monthly@.timer

[Unit]
Description=Monthly Timer for %i service

[Timer]
OnCalendar=*-*-1 02:00:00
AccuracySec=6h
RandomizedDelaySec=1h
Persistent=true
Unit=%i.service

[Install]
WantedBy=default.target

Note See systemd.timer(5) § OPTIONS for the importance of using RandomizedDelaySec and not only AccuracySec to avoid all units started by the timer firing at once.

随后只需启用并启动 monthly@unit_name.timer。

Tip The template units can be nested, e.g. one could enable/start monthly@btrfs-scrub@mnt-$(systemd-escape bbb76c63-e4ac-4e39-8897-a120c5d30686).timer.

提示与技巧

有效期（time-to-live）

某些程序会记录距离上次下载或更新过去了多久；如果还不到 24 小时，就禁止再次更新数据库。

默认情况下，定时器不跟踪任务完成时间。可以使用 OnUnitInactiveSeconds，在被触发的服务停用之后再开始计时。

/etc/systemd/system/daily-inactive@.timer

[Unit]
Description=Launch %i service 24hours after it deactivated

[Timer]
OnUnitInactiveSec=1day1sec
Unit=%i.service
Persistent=true

[Install]
WantedBy=default.target

Tip With Restart=on-failure along with RestartSec, it is possible to have a unit rerun after failure and success according to different schedules, see systemd.service(5) § OPTIONS.

桌面通知

systemd-timer-notify（AUR）可以在定时器触发时自动显示桌面通知；对应服务运行期间通知保持显示，服务结束后关闭。

这有助于解释 CPU 使用率突然升高的原因，也能避免在备份尚未完成时关机。

详情与配置参见项目页面。

参阅

systemd.timer(5) 手册
Fedora：Features/SystemdCalendarTimers
Gentoo：Systemd 的定时器服务
systemd-cron：提供 systemd 单元以运行 cron 脚本，并使用 systemd-crontab-generator 将 crontab 转换为定时器。

项目源码 || systemd-cron（AUR）