cron 是一个 Unix 类操作系统中的时间调度守护进程，用于在特定的时间或间隔运行指定的命令或脚本。它非常适合自动化系统管理和维护任务，如备份、日志轮转、系统监控等。以下是 cron 守护进程的详细介绍。

cron 守护进程的工作原理

1. crontab 文件：

   • cron 从称为 crontab（cron table）的文件中读取任务计划。每个用户都有自己的 crontab 文件，系统级任务在 /etc/crontab 和 /etc/cron.d/ 目录中定义。
   • crontab 文件中每行定义一个计划任务，包括时间表达式和要执行的命令。

2. 定期检查：

   • cron 守护进程每分钟检查一次 crontab 文件和目录 /var/spool/cron/crontabs/、/etc/cron.d/、/etc/crontab，以确定是否有任务需要执行。

3. 执行任务：

   • 当当前时间与 crontab 文件中的时间表达式匹配时，cron 执行相应的命令或脚本。

crontab 文件格式

crontab 文件中的每一行代表一个任务，格式如下：

* * * * * command_to_be_executed
- - - - -
| | | | |
| | | | +----- 一周中的星期几 (0 - 7) (星期天为 0 或 7)
| | | +------- 月份 (1 - 12)
| | +--------- 日期 (1 - 31)
| +----------- 小时 (0 - 23)
+------------- 分钟 (0 - 59)

例如，每天凌晨 2 点运行备份脚本：

0 2 * * * /path/to/backup.sh

常用的 crontab 命令

查看 crontab 文件

crontab -l

编辑 crontab 文件

crontab -e

删除 crontab 文件

crontab -r

从文件安装 crontab

crontab filename

系统级 crontab 文件

除了用户级 crontab 文件外，还有一些系统级 crontab 文件：

• /etc/crontab：系统级的 crontab 文件，格式与用户级略有不同。它包含了一个用户字段，指定哪个用户运行任务。

  SHELL=/bin/bash
  PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin
  MAILTO=root# m h dom mon dow user command
  0 2 * * * root /path/to/backup.sh
  

• /etc/cron.d/ 目录：可以包含多个任务文件，文件中的每行格式与 /etc/crontab 相同。

cron 特殊字符串

cron 还支持一些特殊的字符串，用于简化时间表达式：

• @reboot：在系统重启后运行。
• @yearly 或 @annually：每年运行一次，相当于 0 0 1 1 *。
• @monthly：每月运行一次，相当于 0 0 1 * *。
• @weekly：每周运行一次，相当于 0 0 * * 0。
• @daily 或 @midnight：每天运行一次，相当于 0 0 * * *。
• @hourly：每小时运行一次，相当于 0 * * * *。

例如，每次系统重启后运行脚本：

@reboot /path/to/startup.sh

安全性和最佳实践

1. 限制访问：

   • 仅允许受信任的用户编辑和安装 crontab 文件。
   • 使用 /etc/cron.allow 和 /etc/cron.deny 文件控制哪些用户可以使用 crontab 命令。

2. 日志记录：

   • 配置 cron 日志记录，以监控任务执行情况和故障。
   • 在 /etc/rsyslog.conf 或 /etc/rsyslog.d/ 配置文件中确保 cron 日志记录是启用的，例如：

     cron.* /var/log/cron.log
     

3. 使用绝对路径：

   • 在 crontab 中指定命令和脚本的绝对路径，确保任务在预期的位置运行。

4. 环境变量：

   • 在 crontab 文件中设置必要的环境变量，如 PATH，确保任务能够找到需要的命令和脚本。

   PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin
   

例子

用户级 crontab 示例

# 每天凌晨 1 点运行备份脚本
0 1 * * * /usr/local/bin/backup.sh# 每小时检查一次磁盘使用情况
0 * * * * /usr/local/bin/check_disk.sh# 每月 1 号凌晨 2 点清理日志文件
0 2 1 * * /usr/local/bin/clean_logs.sh

系统级 crontab 示例

# /etc/crontabSHELL=/bin/bash
PATH=/sbin:/bin:/usr/sbin:/usr/bin
MAILTO=root# m h dom mon dow user command
0 3 * * * root /usr/local/bin/system_backup.sh
15 4 * * 7 root /usr/local/bin/weekly_report.sh

通过了解和正确配置 cron 守护进程，可以实现系统管理和维护任务的自动化，极大提高工作效率和系统可靠性。