crontab和crond分析

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1. 研究目的

更好使用crontab，和解决crontab使用问题。本文分析的是Paul Vixie版本crontab和crond。一般可通过执行“man crontab”查看AUTHOR是不是“Paul Vixie”。

2. 基本概念

1) crond是一个后台守护程序，定时执行由它负责；

2) crontab是crond的命令行工具，通过它来增删改定时任务，不同用户的crontab是独立分开的。

3. crontab

crontab启动后，会首先切换当前目录，当前目录由宏CRONDIR定义（pathnames.h中）：

#ifndef CRONDIR

/* CRONDIR is where cron(8) and crontab(1) both chdir

 * to; SPOOL_DIR, CRON_ALLOW, CRON_DENY, and LOG_FILE

 * are all relative to this directory.

 */

#define CRONDIR "/var/cron"

#endif

老版本一般为/var/cron，新版本目录为：/var/spool。

接下来会检查用户是否有权限执行crontab，比如用户名密码过期了则不能执行。检查通过后根据命令行参数分成4个命名分别执行：

1) list_cmd：对应于crontab -l；

2) delete_cmd：对应于crontab -r；

3) edit_cmd：对应于crontab -e

4) replace_cmd：对应于crontab filepath。

3.1. 编辑

crontab默认使用宏_PATH_VI指定的编程器，文件/usr/include/paths.h定义了_PATH_VI：

#define    _PATH_VI        "/usr/bin/vi"

但如果系统没有文件/usr/include/paths.h或没有定义_PATH_VI，则为/usr/ucb/vi：

#if defined(_PATH_VI)

# define EDITOR _PATH_VI

#else

# define EDITOR "/usr/ucb/vi"

#endif

除此外，crontab还支持从环境变量VISUAL和EDITOR读取采用哪个编辑器，其中先读取VISUAL，如果没有指定再读取EDITOR。

“crontab -e”的完整工作流如下：

3.1.1. “crontab -e”工作流

以用户root为例：

1) 切换当前目录为“/var/cron”；

2) 拼写文件名“tabs/username”，假设用户名为root，则为“tabs/root（新版本文件为：cron/root）”，完整的路径为：/var/cron/tabs/root。文件tabs/root的内容和命令“crontab -l”的输出相同；

3) 打开文件/var/cron/tabs/root，然后取得文件的访问时间和修改时间。如果文件不存在，则读取/dev/null的访问时间和修改时间；

4) 生成格式为“crontab.XXXXXXXXXX”的临时文件，比如：crontab.b2gvnE；

5) 修改临时文件的owner;

6) 将文件tabs/root的内容逐字符复制到临时文件中；

7) 取得编辑用的编辑器，默认为“/usr/bin/vi”；

8) fork一个子进程;

9) 通过execlp执行/usr/bin/vi;

10) 等待vi进程退出；

11) 如果vi正常退出，检查修改时间，如果有变化，则执行replace_cmd；

12) replace_cmd过程上，会加上头：

/* write a signature at the top of the file.

 *

 * VERY IMPORTANT: make sure NHEADER_LINES agrees with this code.

 */

fprintf(tmp, "# DO NOT EDIT THIS FILE - edit the master and reinstall.\n");

fprintf(tmp, "# (%s installed on %-24.24s)\n", Filename, ctime(&now));

fprintf(tmp, "# (Cron version %s -- %s)\n", CRON_VERSION, rcsid);

13) replace_cmd会创建一个新的位于当前目录（比如/var/cron或/var/spool）下的临时文件；

14) 然后复制原来的临时文件内容到瓣的临时文件中，并检查语法；

15) 完成再调用rename将临时文件名改为第2步取得的正式文件名；

16) 更新文件的访问时间和修改时间。

3.2. 问题

1) “crontab -e”未退出前的修改但已保存是否生效？

2) crontab中定义的环境变量，注释是否可以在同一行，如：

STARTDATE=2017-12-18 # 开始日期

4. crond

老版本的crond，修改改需要重启进程才会生效，新版本crond通过inotify监控文件变化，修改后不用重启即会生效。

4.1. /etc/crontab

系统crontab文件，在加载用户crontab前会先加载/etc/crontab，而且/etc/crontab总是属性root用户。

有关crontab更多，请浏览《cron运行原理》：http://blog.chinaunix.net/uid-20682147-id-4977039.html。