在樹莓派 RaspBerry Pi 執行排程Python程式 (cron / crontab)

工作環境：

• RaspBerry Pi 3 Mode B+
• 作業系統：版本代號為 Buster (Version:June 2019 / Release date:2019-06-20 / Kernel version:4.19)

樹莓派排程工作的編輯：

1. 如何進入排程工作的編輯？
   (要用預設登入帳號pi的身分執行，所以不要sudo)
    crontab -e
2. crontab -e的編輯器預設為nano：
   存檔：^O (ctrl-O)
   離開：^X (ctrl-X)
3. 加入一個排程工作
   */5 * * * * python3 /home/pi/Programs/testSchedule.py > /dev/null 2>&1 
4. 排程時間參數說明：
   (第幾分鐘 ) (幾點) (哪一天) (月份) (星期)
5. 常用排程執行週期格式：
• 每五分鐘執行一次：
   */5 * * * *
• 每整點執行一次：
   0 * * * * 
• 每天23:55執行一次：
  55 23 * * *
• 每月１日00:05執行一次：
  5 0 1 * *
• 每週一07:00執行一次：
  0 7 * * 1
• 每小時的1,10,21,32,43,55
  "1,10,21,32,43,55" * * * *
• 每月的1-3日06:10個執行一次
  10 6 1-3 * *
6. 排程工作內容編輯後，必須重新啟動排程服務
   sudo service cron restart

用於排程的Python Script程式，須注意的事項：

1. 用於排程的Python script程式，第一行(shebang line, #! 程式檔名)需指定，這個script要用哪個程式來執行，依照作業環境的不同，區分如下：
• Windows：#! python3
• OS X：#! /usr/bin/env python3
• Linux：#! /usr/bin/python3
• 其他Linux常見的shebang
• #!/bin/sh→使用 sh(Bourne shell) 或其它相容 shell 執行指令碼
• #!/bin/csh→使用 csh(C shell) 執行
• #!/usr/bin/perl -w→使用帶警告的 Perl 執行
• #!/usr/bin/python -O→使用具有程式碼最佳化的 Python 執行
• #!/usr/bin/php→使用 PHP 的命令列直譯器執行
2. 確認Python script程式的執行權限：
• 將 .py 程式，放在 預設使用者 pi 的 home folder
• 授予執行權限：chmod +x thePythonScript.py
• python script排程時間指定的範例：
  每逢1月2日的03:04am 執行
  4 3 2 1 8 /home/pi/schedulePython.py

 

資料來源: https://books.bod.idv.tw/2019/07/raspberry-pi-cron-crontab.html

本篇介紹如何在 Linux 系統上使用 crontab 工作排程，設定讓系統定時自動執行指定的指令或程式。

Linux 的管理者或使用者如果需要定期執行某些指令或程式，最常見的方式就是使用 cron 來幫忙管理例行性工作排程，只要設定好 crontab 設定檔之後，系統就會自動依照設定的時間，定期執行重複性的工作。

查看與編輯 crontab

在 Linux 系統上，每一位使用者都可以自訂自己的 crontab 排程工作，若要查看自己的 crontab 內容，可以使用 crontab 指令加上 -l 參數：

crontab -l

如果是系統管理者要查詢特定使用者的 crontab 的話，可以使用 -u 參數指定使用者名稱：

sudo crontab -u gtwang -l

若要編輯自己的 crontab 內容，可以加上 -e 參數：

crontab -e

系統管理者若要編輯特定使用者的 crontab 內容，同樣是加上 -u 參數並指定使用者即可：

crontab -u gtwang -e

若要刪除目前所有的 crontab，可以使用 -r 參數：

crontab -r

個人 crontab 設定

在個人的 crontab 設定中，基本上每一行設定就代表一個要定期執行的程式，其格式如下：

MIN HOUR DOM MON DOW CMD

一行設定包含六個部分，各部分的意義如下：

欄位	說明	可設定的值
MIN	分鐘	0 到 59
HOUR	小時	0 到 23
DOM	日	1 到 31
MON	月份	1 到 12，此欄位亦可用英文簡稱取代，例如一月也可以寫 Jan。
DOW	星期幾	0（週日）到 6（週六），7 也代表週日。此欄位亦可用英文簡稱取代，例如週日也可以寫 Sun。
CMD	要定期執行的指令	任何可執行的程式或指令稿（包含參數），例如 /path/to/cmd --your --parameter。

除了一般的數字之外，crontab 亦可使用一些特殊字元，每個特殊字元都有不同的意義與適用情況：

特殊字元	代表意義
星號（*）	代表接受任意時刻，例如若在月份那一欄填入星號，則代表任一月份皆可。
逗號（,）	分隔多個不同時間點。例如若要指定 3:00、6:00 與 9:00 三個時間點執行指令，就可以在第二欄填入 3,6,9。
減號（-）	代表一段時間區間，例如若在第二欄填入 8-12 就代表從 8 點到 12 點的意思，也就是等同於 8,9,10,11,12。
斜線加數字（/n）	n 代表數字，這樣寫的意思就是「每隔 n 的單位」的意思，例如若在第一欄填入 */5 就代表每間隔五分鐘執行一次的意思，也可以寫成 0-59/5。

由於 crontab 設定的欄位有點多，不常用的人通常都記不住，建議在編輯 crontab 時，可以將以下的註解貼在設定檔內，方便參考。

以下是一些最基本的 crontab 設定範例。

30 08 * * * /home/gtwang/script.sh --your --parameter


30 18 * * 0 /home/gtwang/script.sh --your --parameter


30 18 * * Sun /home/gtwang/script.sh --your --parameter


30 08 10 06 * /home/gtwang/script.sh --your --parameter


30 21 1,15,29 * * /home/gtwang/script.sh --your --parameter


*/10 * * * * /home/gtwang/script.sh --your --parameter


00 09-18 * * * /home/gtwang/script.sh --your --parameter

系統設定檔

除了一般使用者各自的排程工作之外，的還有一類的是屬於系統的排程工作，這類的設定寫在 /etc/crontab 檔案與 /etc/cron.d/ 目錄下的各個設定檔中。

系統的 crontab 設定檔內容跟普通使用者的 crontab 類似，不過多了一個使用者名稱的欄位：

MIN HOUR DOM MON DOW USER CMD

例如每小時以 gtwang 帳號權限執行一次，則可以這樣寫：

0 * * * * gtwang /home/gtwang/script.sh --your --parameter

在系統的 crontab 設定檔中，只是多了一個使用者的欄位，其餘的設定方式都跟一般使用者的 crontab 相同。

特殊排程規則

crontab 除了以標準的格式撰寫排程工作之外，他也有提供幾個常用的特殊排程規則，這種特殊排程規則都以 @ 開頭，以下是每個特殊排程規則的說明：

排程規則	說明
@reboot	每次重新開機之後，執行一次。
@yearly	每年執行一次，亦即 0 0 1 1 *。
@annually	每年執行一次，亦即 0 0 1 1 *。
@monthly	每月執行一次，亦即 0 0 1 * *。
@weekly	每週執行一次，亦即 0 0 * * 0。
@daily	每天執行一次，亦即 0 0 * * *。
@hourly	每小時執行一次，亦即 0 * * * *。

例如每天執行一次，就可以這樣寫：

@daily /home/gtwang/script.sh --your --parameter

Email 通知設定

crontab 預設會將執行程式的輸出以 Email 送給執行的使用者，若要更改收件者，可以使用 MAILTO 變數指定：

MAILTO=gtwang


30 08 * * * /home/gtwang/script.sh --your --parameter

如果不想讓 crontab 寄送任何 Email 出來，可將 MAILTO 設定為空字串：

MAILTO=""


30 08 * * * /home/gtwang/script.sh --your --parameter

執行 Shell

若要更改執行工作的 Shell 環境，可以使用 SHELL 來指定要使用的 Shell：

SHELL=/bin/sh


30 08 * * * /home/gtwang/script.sh --your --parameter

限制使用者使用 crontab

由於系統安全性的考量，我們可能會希望限制只有特定的使用者可以使用 crontab，這時候就可以透過系統的 /etc/cron.allow 或 /etc/cron.deny 兩個檔案來設定。

/etc/cron.allow

如果這個檔案存在，則只有被列在這裡的帳號可以使用 crontab，其餘帳號皆禁止使用，也就是白名單。

/etc/cron.deny

如果這個檔案存在，則被列在這裡的使用者都禁止使用 crontab，也就是黑名單。

/etc/cron.allow 與 /etc/cron.deny 設定檔在列出帳號時，語法都相同，每一行寫一個帳號名稱。

如果 /etc/cron.allow 與 /etc/cron.deny 兩個設定檔都不存在，則就只有系統管理者 root 能夠使用 crontab。

資料來源: https://blog.gtwang.org/linux/linux-crontab-cron-job-tutorial-and-examples/