樹莓派：最好的安排

樹莓派是一款低成本的電腦，因此它的一個應用場景就是充當小型的服務器。我平時就會在自己的局域網下接入一個樹莓派，做一些數據備份和上傳的工作。這種時候，我們希望減少對樹莓派的直接操作，就可以采用一些任務規劃的手段，來讓樹莓派自動執行任務。

shutdown

reboot

sleep 10 

用cron規劃任務

cron是UNIX系統下常用的任務規劃軟件。你可以在cron中要求系統在特定的時間執行特定的任務。cron在系統中有一個運行著的守護進程。當系統時間符合某一條規劃記錄時，守護進程就會啟動相應的任務。在樹莓派應用行中運行下面命令，就可以找到cron的守護進程：

ps aux | grep cron

結果如下：

root       424  0.0  0.2   5072  2384 ?        Ss   14:40   0:00 /usr/sbin/cron -f
pi        6938  0.0  0.2   4280  2008 pts/1    S+   17:42   0:00 grep --color=auto cron

記錄中的第一條，就是cron的進程。

如果想要規劃任務，那么可以用下面的命令來編輯規劃記錄：

crontab -e

在規劃記錄中，每一行為一條記錄，#開始的是注釋。每一行記錄又分為6列，用空格分隔，分別表示分鐘（m，0-59）、小時（h，0-23）、一個月中的哪一天（dom，1-31）、月（mon，1-12）、一個星期中的哪一天（dow，0-6）、以及要執行的命令。在填寫規劃時間的時候，除了用數字，還可以用*，用來表示所有：

# m h  dom mon dow   command
 30 5   10   3   *   touch /tmp/test.log

上面表示每年3月10號5點30分，執行touch /tmp/test.log。

# m h  dom mon dow   command
 10 18   *   *   *   echo "Hello World" > /home/pi/log

每天的18點10分執行echo "Hello World" > /home/pi/log。

一列中，還可以規劃多個時間點，例如：

# m h  dom mon dow   command
 10 2-4  *   *   *   echo "Hello World" > /home/pi/log

每天2:10、3:10和4:10執行。也就是說，“N-M”表示了從N到M的范圍。

# m h  dom mon dow   command
 30 1,5  *   *   *   echo "Hello World" > /home/pi/log

每天1:30和5:30執行。也就是說，“N,M”表示了N和M兩個時間點。

規劃記錄crontab保存后，cron就將按照規劃，在對應的時間執行對應的命令。每個用戶有一個自己的crontab，當cron要執行規劃時，也會以相應的用戶身份來執行。我是以pi用戶修改保存的crontab，cron就會以pi的身份來運行各個命令。如果想修改其他用戶的crontab，那么可以用-u關鍵字：

sudo crontab -e -u root

用cron來開機啟動 

cron除了做時間規劃，還可以用于開機啟動。在crontab中添加下面一行記錄，就可以方便的實現：

@reboot touch /home/pi/reboot.log

用/etc/init.d實現開機啟動

在樹莓派下的/etc/init.d文件夾下有很多腳本，比如我們已經了解了的cron。這個cron腳本把cron這個守護進程包裝成了一個服務，定義了它在啟動、重啟和終止時的具體行為。這樣，用戶在啟用相應的服務時，就不需要進行太復雜的設置。當服務終止時，操作系統也能根據腳本的定義，自動地回收相關資源。用戶還能把重要的服務設置成開機啟動，省了手動開啟的麻煩。因此，我們在/etc/init.d中內看到很多默默工作的服務，如ssh、bluetooth、rsync等。

服務腳本遵循特定的格式。如下面的/etc/init.d/test腳本：

#!/bin/sh
# Start/stop the test daemon.
#
### BEGIN INIT INFO
# Provides:          test
# Required-Start:    $remote_fs $syslog $time
# Required-Stop:     $remote_fs $syslog $time
# Default-Start:     2 3 4 5
# Default-Stop:      0 1 6
# Short-Description: test
# Description:       test
### END INIT INFO

do_start() {
    echo "start"
}

do_stop() {
    echo "stop"
}

do_restart() {
    echo "restart"
}

do_status() {
    echo "status"
}

do_fallback() {
    echo "fallback"
}

case "$1" in
start)  do_start
        ;;
stop)   do_stop
        ;;
restart) do_restart
        ;;
status) do_status
        ;;
*)      do_fallback
        ;;
esac
exit 0

腳本的一開始有頭部信息。頭部信息中除了基本的介紹，還有其他信息。Required-Start說明了該test應用啟動前，系統必須啟動的其他應用。Required-Stop列出的應用必須在test應用結束后結束。Default-Start和Default-Stop中說明的默認運行級別。Unix系統可以在不同運行模式下工作，如單用戶模式、多用戶模式，每種模式就稱為一個運行級別。大多數UNIX系統遵照： 

運行級別：
0 停機，關機
1 單用戶，無網絡連接，不運行守護進程，不允許非超級用戶登錄
2 多用戶，無網絡連接，不運行守護進程
3 多用戶，正常啟動系統
4 用戶自定義
5 多用戶，帶圖形界面
6 重啟

test腳本中，默認支持的運行級別是2、3、4、5。

在腳本的主體程序中包含了一個case分支結構，說明了應用在進入啟動（start）、停止（stop）、重啟（restart）、狀態查詢（status）狀態時應該采用的動作。我們可以用service命令來手動讓腳本切換狀態：

sudo service test start

腳本中相應的動作會被調用。

/etc/init.d/myscript還不能隨機啟動。Linux在開機啟動時，真正檢查的是/etc/rcN.d文件夾，執行其中的腳本。這里的N代表了運行級別。比如說在運行級別2時，Linux會檢查/etc/rc2.d文件夾，執行其中的腳本。我們需要把/etc/init.d中的服務復制到或者建立軟連接到/etc/rcN.d，才能服務在該運行級別的開機啟動。不過，我們可以利用update-rc.d命令更便利地進行：

sudo update-rc.d cron defaults # 按照默認支持的運行級別建立軟鏈接
sudo update-rc.d cron remove   # 刪除軟鏈接

避免使用/etc/rc.local

樹莓派官網上給出了修改/etc/rc.local的方法，來在樹莓派開機時執行用戶自定義的任務。比如在該文件中執行date命令：

#!/bin/sh -e
#
# rc.local
#
# This script is executed at the end of each multiuser runlevel.
# Make sure that the script will "exit 0" on success or any other
# value on error.
#
# In order to enable or disable this script just change the execution
# bits.
#
# By default this script does nothing.

# time
date > /tmp/rc.local.log

exit 0

但這種啟動方式不推薦。/etc/rc.local是在系統初始化的末尾執行的一個腳本。如果把太多的任務加入到這個腳本中，不但會拖慢開機的速度，還會造成管理上的混亂。因此，/etc/rc.local往往只用于修改一些在啟動過程需要設定的參數，而不涉及具體的任務啟動。如果想隨開機啟動某些服務，應該避免使用/etc/rc.local。

總結

本章主要介紹了用cron實現樹莓派上的任務規劃，以及用多種方式來實現開機啟動程序。