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Linux 让进程后台运行的几种方法

2018年04月15日 ⁄ 综合 ⁄ 共 6215字 ⁄ 字号 评论关闭

http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-nohup/

想让进程在断开连接后依然保持运行?如果该进程已经开始运行了该如何补救? 如果有大量这类需求如何简化操作?

我们经常会碰到这样的问题,用 telnet/ssh 登录了远程的 Linux 服务器,运行了一些耗时较长的任务,
结果却由于网络的不稳定导致任务中途失败。如何让命令提交后不受本地关闭终端窗口/网络断开连接的干扰呢?下面举了一些例子,
您可以针对不同的场景选择不同的方式来处理这个问题。

nohup/setsid/&

场景:

如果只是临时有一个命令需要长时间运行,什么方法能最简便的保证它在后台稳定运行呢?

hangup 名称的来由


在 Unix 的早期版本中,每个终端都会通过 modem 和系统通讯。当用户 logout
时,modem 就会挂断(hang up)电话。 同理,当 modem 断开连接时,就会给终端发送 hangup 信号来通知其关闭所有子进程。

解决方法:

我们知道,当用户注销(logout)或者网络断开时,终端会收到 HUP(hangup)信号从而关闭其所有子进程。因此,我们的解决办法就有两种途径:要么让进程忽略 HUP 信号,要么让进程运行在新的会话里从而成为不属于此终端的子进程。

1. nohup

nohup 无疑是我们首先想到的办法。顾名思义,nohup 的用途就是让提交的命令忽略 hangup 信号。让我们先来看一下 nohup 的帮助信息:

NOHUP(1)                        User Commands                        NOHUP(1)



NAME

nohup - run a command immune to hangups, with output to a non-tty



SYNOPSIS

nohup COMMAND [ARG]...

nohup OPTION



DESCRIPTION

Run COMMAND, ignoring hangup signals.



--help display this help and exit



--version

output version information and exit

 

可见,nohup 的使用是十分方便的,只需在要处理的命令前加上 nohup 即可,标准输出和标准错误缺省会被重定向到 nohup.out 文件中。一般我们可在结尾加上"&"
来将命令同时放入后台运行,也可用">filename
2>&1"

来更改缺省的重定向文件名。


nohup 示例



[root@pvcent107 ~]# nohup ping www.ibm.com &

[1] 3059

nohup: appending output to `nohup.out'

[root@pvcent107 ~]# ps -ef |grep 3059

root 3059 984
0 21:06 pts/3 00:00:00 ping www.ibm.com

root 3067 984 0 21:06 pts/3 00:00:00 grep 3059

[root@pvcent107 ~]#


2。setsid

nohup 无疑能通过忽略 HUP 信号来使我们的进程避免中途被中断,但如果我们换个角度思考,如果我们的进程不属于接受 HUP
信号的终端的子进程,那么自然也就不会受到 HUP 信号的影响了。setsid 就能帮助我们做到这一点。让我们先来看一下 setsid
的帮助信息:

SETSID(8)                 Linux Programmer’s Manual                 SETSID(8)



NAME

setsid - run a program in a new session



SYNOPSIS

setsid program [ arg ... ]



DESCRIPTION

setsid runs a program in a new session.

 

可见 setsid 的使用也是非常方便的,也只需在要处理的命令前加上 setsid 即可。


setsid 示例



[root@pvcent107 ~]# setsid ping www.ibm.com

[root@pvcent107 ~]# ps -ef |grep www.ibm.com

root 31094 1
0 07:28 ? 00:00:00 ping www.ibm.com

root 31102 29217 0 07:29 pts/4 00:00:00 grep www.ibm.com

[root@pvcent107 ~]#

 

值得注意的是,上例中我们的进程 ID(PID)为31094,而它的父 ID(PPID)为1(即为 init 进程 ID),并不是当前终端的进程 ID。请将此例与nohup 例
中的父 ID 做比较。

3。&

这里还有一个关于 subshell 的小技巧。我们知道,将一个或多个命名包含在“()”中就能让这些命令在子 shell 中运行中,从而扩展出很多有趣的功能,我们现在要讨论的就是其中之一。

当我们将"&"也放入“()”内之后,我们就会发现所提交的作业并不在作业列表中,也就是说,是无法通过jobs
来查看的。让我们来看看为什么这样就能躲过 HUP 信号的影响吧。


subshell 示例



[root@pvcent107 ~]# (ping www.ibm.com &)

[root@pvcent107 ~]# ps -ef |grep www.ibm.com

root 16270 1
0 14:13 pts/4 00:00:00 ping www.ibm.com

root 16278 15362 0 14:13 pts/4 00:00:00 grep www.ibm.com

[root@pvcent107 ~]#

 

从上例中可以看出,新提交的进程的父 ID(PPID)为1(init 进程的 PID),并不是当前终端的进程 ID。因此并不属于当前终端的子进程,从而也就不会受到当前终端的 HUP 信号的影响了。

 



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disown

场景:

我们已经知道,如果事先在命令前加上 nohup 或者 setsid 就可以避免 HUP 信号的影响。但是如果我们未加任何处理就已经提交了命令,该如何补救才能让它避免 HUP 信号的影响呢?

解决方法:

这时想加 nohup 或者 setsid 已经为时已晚,只能通过作业调度和 disown 来解决这个问题了。让我们来看一下 disown 的帮助信息:

disown [-ar] [-h] [jobspec ...]

Without options, each jobspec is removed from the table of

active jobs. If the -h option is given, each jobspec is not

removed from the table, but is marked so that SIGHUP is not

sent to the job if the shell receives a SIGHUP. If no jobspec

is present, and neither the -a nor the -r option is supplied,

the current job is used. If no jobspec is supplied, the -a

option means to remove or mark all jobs; the -r option without

a jobspec argument restricts operation to running jobs. The

return value is 0 unless a jobspec does not specify a valid

job.

 

可以看出,我们可以用如下方式来达成我们的目的。

灵活运用 CTRL-z


在我们的日常工作中,我们可以用 CTRL-z
来将当前进程挂起到后台暂停运行,执行一些别的操作,然后再用 fg 来将挂起的进程重新放回前台(也可用 bg
来将挂起的进程放在后台)继续运行。这样我们就可以在一个终端内灵活切换运行多个任务,这一点在调试代码时尤为有用。因为将代码编辑器挂起到后台再重新放
回时,光标定位仍然停留在上次挂起时的位置,避免了重新定位的麻烦。
  • disown -h jobspec

    来使某个作业
    忽略HUP信号。
  • disown -ah
    来使所有的作业
    都忽略HUP信号。
  • disown -rh
    来使正在运行的作业
    忽略HUP信号。

需要注意的是,当使用过 disown 之后,会将把目标作业从作业列表中移除,我们将不能再使用jobs
来查看它,但是依然能够用ps -ef
查找到它。

但是还有一个问题,这种方法的操作对象是作业,如果我们在运行命令时在结尾加了"&"
来使它成为一个作业并在后台运行,那么就万事大吉了,我们可以通过jobs
命令来得到所有作业的列表。但是如果并没有把当前命令作为作业来运行,如何才能得到它的作业号呢?答案就是用 CTRL-z(按住Ctrl键的同时按住z键)了!

CTRL-z 的用途就是将当前进程挂起(Suspend),然后我们就可以用jobs
命令来查询它的作业号,再用bg jobspec

来将它放入后台并继续运行。需要注意的是,如果挂起会影响当前进程的运行结果,请慎用此方法。


disown 示例1(如果提交命令时已经用“&”将命令放入后台运行,则可以直接使用“disown”)



[root@pvcent107 build]# cp -r testLargeFile largeFile &

[1] 4825

[root@pvcent107 build]# jobs

[1]+ Running cp -i -r testLargeFile largeFile &

[root@pvcent107 build]# disown -h %1

[root@pvcent107 build]# ps -ef |grep largeFile

root 4825 968 1 09:46 pts/4 00:00:00 cp -i -r testLargeFile largeFile

root 4853 968 0 09:46 pts/4 00:00:00 grep largeFile

[root@pvcent107 build]# logout

disown 示例2(如果提交命令时未使用“&”将命令放入后台运行,可使用 CTRL-z 和“bg”将其放入后台,再使用“disown”)



[root@pvcent107 build]# cp -r testLargeFile largeFile2



[1]+ Stopped cp -i -r testLargeFile largeFile2

[root@pvcent107 build]# bg %1

[1]+ cp -i -r testLargeFile largeFile2 &

[root@pvcent107 build]# jobs

[1]+ Running cp -i -r testLargeFile largeFile2 &

[root@pvcent107 build]# disown -h %1

[root@pvcent107 build]# ps -ef |grep largeFile2

root 5790 5577 1 10:04 pts/3 00:00:00 cp -i -r testLargeFile largeFile2

root 5824 5577 0 10:05 pts/3 00:00:00 grep largeFile2

[root@pvcent107 build]#

 



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screen

场景:

我们已经知道了如何让进程免受 HUP 信号的影响,但是如果有大量这种命令需要在稳定的后台里运行,如何避免对每条命令都做这样的操作呢?

解决方法:

此时最方便的方法就是 screen 了。简单的说,screen 提供了 ANSI/VT100
的终端模拟器,使它能够在一个真实终端下运行多个全屏的伪终端。screen
的参数很多,具有很强大的功能,我们在此仅介绍其常用功能以及简要分析一下为什么使用 screen 能够避免 HUP 信号的影响。我们先看一下
screen 的帮助信息:

SCREEN(1)                                                           SCREEN(1)



NAME

screen - screen manager with VT100/ANSI terminal emulation



SYNOPSIS

screen [ -options ] [ cmd [ args ] ]

screen -r [[pid.]tty[.host]]

screen -r sessionowner/[[pid.]tty[.host]]



DESCRIPTION

Screen is a full-screen window manager that multiplexes a physical

terminal between several processes (typically interactive shells).

Each virtual terminal provides the functions of a DEC VT100 terminal

and, in addition, several control functions from the ISO 6429 (ECMA

48, ANSI X3.64) and ISO 2022 standards (e.g. insert/delete line and

support for multiple character sets). There is a scrollback history

buffer for each virtual terminal and a copy-and-paste mechanism that

allows moving text regions between windows.

 

使用 screen 很方便,有以下几个常用选项:

  • screen -dmS session name

    来建立一个处于断开模式下的会话(并指定其会话名)。
  • screen -list
    来列出所有会话。
  • screen -r session name

    来重新连接指定会话。
  • 用快捷键CTRL-a d
    来暂时断开当前会话。


screen 示例



[root@pvcent107 ~]# screen -dmS Urumchi

[root@pvcent107 ~]# screen -list

There is a screen on:

12842.Urumchi (Detached)

1 Socket in /tmp/screens/S-root.



[root@pvcent107 ~]# screen -r Urumchi

 

当我们用“-r”连接到 screen 会话后,我们就可以在这个伪终端里面为所欲为,再也不用担心 HUP 信号会对我们的进程造成影响,也不用给每个命令前都加上“nohup”或者“setsid”了。这是为什么呢?让我来看一下下面两个例子吧。


1. 未使用 screen 时新进程的进程树



[root@pvcent107 ~]# ping www.google.com &

[1] 9499

[root@pvcent107 ~]# pstree -H 9499

init─┬─Xvnc

├─acpid

├─atd

├─2*[sendmail]

├─sshd─┬
─sshd───bash───pstree

└─sshd───bash───ping

 

我们可以看出,未使用 screen 时我们所处的 bash 是 sshd 的子进程,当 ssh 断开连接时,HUP 信号自然会影响到它下面的所有子进程(包括我们新建立的 ping 进程)。


2. 使用了 screen 后新进程的进程树



[root@pvcent107 ~]# screen -r Urumchi

[root@pvcent107 ~]# ping www.ibm.com &

[1] 9488

[root@pvcent107 ~]# pstree -H 9488

init─┬─Xvnc

├─acpid

├─atd

├─screen───bash───ping


├─2*[sendmail]

 

而使用了 screen 后就不同了,此时 bash 是 screen 的子进程,而 screen 是 init(PID为1)的子进程。那么当 ssh 断开连接时,HUP 信号自然不会影响到 screen 下面的子进程了。

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