讓進程在后臺可靠運行的幾種方法

原文地址:https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-nohup/

我們經(jīng)常會碰到這樣的問題扳缕,用 telnet/ssh 登錄了遠程的 Linux 服務器阳液,運行了一些耗時較長的任務逆害, 結果卻由于網(wǎng)絡的不穩(wěn)定導致任務中途失敗碾盟。如何讓命令提交后不受本地關閉終端窗口/網(wǎng)絡斷開連接的干擾呢蜂大?下面舉了一些例子悔据, 您可以針對不同的場景選擇不同的方式來處理這個問題惠奸。

nohup/setsid/&

場景:
如果只是臨時有一個命令需要長時間運行魄梯,什么方法能最簡便的保證它在后臺穩(wěn)定運行呢桨螺?

hangup 名稱的來由
在 Unix 的早期版本中,每個終端都會通過 modem 和系統(tǒng)通訊酿秸。當用戶 logout 時灭翔,modem 就會掛斷(hang up)電話。 同理,當 modem 斷開連接時肝箱,就會給終端發(fā)送 hangup 信號來通知其關閉所有子進程哄褒。

解決方法:
我們知道,當用戶注銷(logout)或者網(wǎng)絡斷開時煌张,終端會收到 HUP(hangup)信號從而關閉其所有子進程呐赡。因此,我們的解決辦法就有兩種途徑:要么讓進程忽略 HUP 信號骏融,要么讓進程運行在新的會話里從而成為不屬于此終端的子進程链嘀。

1. nohup

nohup 無疑是我們首先想到的辦法。顧名思義档玻,nohup 的用途就是讓提交的命令忽略 hangup 信號怀泊。讓我們先來看一下 nohup 的幫助信息:

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

可見,nohup 的使用是十分方便的误趴,只需在要處理的命令前加上 nohup 即可霹琼,標準輸出和標準錯誤缺省會被重定向到 nohup.out 文件中。一般我們可在結尾加上"&"來將命令同時放入后臺運行凉当,也可用">filename 2>&1"來更改缺省的重定向文件名枣申。

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 無疑能通過忽略 HUP 信號來使我們的進程避免中途被中斷看杭,但如果我們換個角度思考糯而,如果我們的進程不屬于接受 HUP 信號的終端的子進程,那么自然也就不會受到 HUP 信號的影響了泊窘。setsid 就能幫助我們做到這一點。讓我們先來看一下 setsid 的幫助信息:

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.

可見 setsid 的使用也是非常方便的烘豹,也只需在要處理的命令前加上 setsid 即可瓜贾。

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,上例中我們的進程 ID(PID)為31094携悯,而它的父 ID(PPID)為1(即為 init 進程 ID)祭芦,并不是當前終端的進程 ID。請將此例與nohup 例中的父 ID 做比較憔鬼。

3龟劲。&

這里還有一個關于 subshell 的小技巧。我們知道轴或,將一個或多個命名包含在“()”中就能讓這些命令在子 shell 中運行中昌跌,從而擴展出很多有趣的功能,我們現(xiàn)在要討論的就是其中之一照雁。

當我們將"&"也放入“()”內(nèi)之后蚕愤,我們就會發(fā)現(xiàn)所提交的作業(yè)并不在作業(yè)列表中,也就是說,是無法通過jobs來查看的萍诱。讓我們來看看為什么這樣就能躲過 HUP 信號的影響吧悬嗓。

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 ~]#

從上例中可以看出,新提交的進程的父 ID(PPID)為1(init 進程的 PID)裕坊,并不是當前終端的進程 ID包竹。因此并不屬于當前終端的子進程,從而也就不會受到當前終端的 HUP 信號的影響了籍凝。

disown

場景:
我們已經(jīng)知道映企,如果事先在命令前加上 nohup 或者 setsid 就可以避免 HUP 信號的影響。但是如果我們未加任何處理就已經(jīng)提交了命令静浴,該如何補救才能讓它避免 HUP 信號的影響呢堰氓?

解決方法:
這時想加 nohup 或者 setsid 已經(jīng)為時已晚,只能通過作業(yè)調(diào)度和 disown 來解決這個問題了苹享。讓我們來看一下 disown 的幫助信息:

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.

可以看出双絮,我們可以用如下方式來達成我們的目的。

靈活運用 CTRL-z
在我們的日常工作中得问,我們可以用 CTRL-z 來將當前進程掛起到后臺暫停運行囤攀,執(zhí)行一些別的操作,然后再用 fg 來將掛起的進程重新放回前臺(也可用 bg 來將掛起的進程放在后臺)繼續(xù)運行宫纬。這樣我們就可以在一個終端內(nèi)靈活切換運行多個任務焚挠,這一點在調(diào)試代碼時尤為有用。因為將代碼編輯器掛起到后臺再重新放回時漓骚,光標定位仍然停留在上次掛起時的位置蝌衔,避免了重新定位的麻煩。

用disown -h jobspec來使某個作業(yè)忽略HUP信號蝌蹂。
用disown -ah 來使所有的作業(yè)都忽略HUP信號噩斟。
用disown -rh 來使正在運行的作業(yè)忽略HUP信號。

需要注意的是孤个,當使用過 disown 之后剃允,會將把目標作業(yè)從作業(yè)列表中移除,我們將不能再使用jobs來查看它齐鲤,但是依然能夠用ps -ef查找到它斥废。

但是還有一個問題,這種方法的操作對象是作業(yè)给郊,如果我們在運行命令時在結尾加了"&"來使它成為一個作業(yè)并在后臺運行牡肉,那么就萬事大吉了,我們可以通過jobs命令來得到所有作業(yè)的列表丑罪。但是如果并沒有把當前命令作為作業(yè)來運行荚板,如何才能得到它的作業(yè)號呢凤壁?答案就是用 CTRL-z(按住Ctrl鍵的同時按住z鍵)了吩屹!

CTRL-z 的用途就是將當前進程掛起(Suspend)跪另,然后我們就可以用jobs命令來查詢它的作業(yè)號,再用bg jobspec來將它放入后臺并繼續(xù)運行煤搜。需要注意的是免绿,如果掛起會影響當前進程的運行結果,請慎用此方法擦盾。

disown 示例1(如果提交命令時已經(jīng)用“&”將命令放入后臺運行嘲驾,則可以直接使用“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(如果提交命令時未使用“&”將命令放入后臺運行,可使用 CTRL-z 和“bg”將其放入后臺迹卢,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]#

screen

場景:
我們已經(jīng)知道了如何讓進程免受 HUP 信號的影響辽故,但是如果有大量這種命令需要在穩(wěn)定的后臺里運行,如何避免對每條命令都做這樣的操作呢腐碱?

解決方法:
此時最方便的方法就是 screen 了誊垢。簡單的說,screen 提供了 ANSI/VT100 的終端模擬器症见,使它能夠在一個真實終端下運行多個全屏的偽終端喂走。screen 的參數(shù)很多,具有很強大的功能谋作,我們在此僅介紹其常用功能以及簡要分析一下為什么使用 screen 能夠避免 HUP 信號的影響芋肠。我們先看一下 screen 的幫助信息:

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,有以下幾個常用選項:

用screen -dmS session name來建立一個處于斷開模式下的會話(并指定其會話名)遵蚜。
用screen -list 來列出所有會話帖池。
用screen -r session name來重新連接指定會話。
用快捷鍵CTRL-a d 來暫時斷開當前會話吭净。

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

當我們用“-r”連接到 screen 會話后碘裕,我們就可以在這個偽終端里面為所欲為,再也不用擔心 HUP 信號會對我們的進程造成影響攒钳,也不用給每個命令前都加上“nohup”或者“setsid”了帮孔。這是為什么呢?讓我來看一下下面兩個例子吧不撑。

1. 未使用 screen 時新進程的進程樹

[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

我們可以看出文兢,未使用 screen 時我們所處的 bash 是 sshd 的子進程,當 ssh 斷開連接時焕檬,HUP 信號自然會影響到它下面的所有子進程(包括我們新建立的 ping 進程)姆坚。

2. 使用了 screen 后新進程的進程樹

[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,此時 bash 是 screen 的子進程实愚,而 screen 是 init(PID為1)的子進程兼呵。那么當 ssh 斷開連接時兔辅,HUP 信號自然不會影響到 screen 下面的子進程了。

總結

現(xiàn)在幾種方法已經(jīng)介紹完畢击喂,我們可以根據(jù)不同的場景來選擇不同的方案维苔。nohup/setsid 無疑是臨時需要時最方便的方法,disown 能幫助我們來事后補救當前已經(jīng)在運行了的作業(yè)懂昂,而 screen 則是在大批量操作時不二的選擇了介时。

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