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讓進程在後臺可靠運行的幾種方法

讓進程在後臺可靠運行的幾種方法 nohup setsid & disown screen

讓進程在後臺可靠運行的幾種方法


說明:我們經常會碰到這樣的問題,用 telnet/ssh 登錄了遠程的 Linux 服務器,運行了一些耗時較長的任務, 結果卻由於網絡的不穩定導致任務中途失敗。如何讓命令提交後不受本地關閉終端窗口/網絡斷開連接的幹擾呢?下面舉了一些例子, 您可以針對不同的場景選擇不同的方式來處理這個問題。

nohup/setsid/&

場景:

如果只是臨時有一個命令需要長時間運行,什麽方法能最簡便的保證它在後臺穩定運行呢?

解決方法:

我們知道,當用戶註銷(logout)或者網絡斷開時,終端會收到 HUP(hangup)信號從而關閉其所有子進程。因此,我們的解決辦法就有兩種途徑:要麽讓進程忽略 HUP 信號

要麽讓進程運行在新的會話裏從而成為不屬於此終端的子進程

hangup 名稱的來由

在 Unix 的早期版本中,每個終端都會通過 modem 和系統通訊。當用戶 logout 時,modem 就會掛斷(hang up)電話。 同理,當 modem 斷開連接時,就會給終端發送 hangup 信號來通知其關閉所有子進程。

1.nohup

nohup 無疑是我們首先想到的辦法。顧名思義,nohup 的用途就是讓提交的命令忽略 hangup 信號。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,只需在要處理的命令前加上 nohup 即可,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"&"來將命令同時放入後臺運行,也可用">filename 2>&1"來更改缺省的重定向文件名。

nohup 示例

[[email protected] ~]# nohup ping www.baidu.com &
[1] 3101
[[email protected] ~]# nohup: 忽略輸入並把輸出追加到"nohup.out"

[[email protected]
/* */ ~]# ps -ef |grep www.baidu.com|grep -v grep root 3433 3398 0 16:43 pts/1 00:00:00 ping www.baidu.com [[email protected] ~]# jobs [1]+ Running nohup ping www.baidu.com & [[email protected] ~]# kill -9 %1 #殺死進程1 [[email protected] ~]# jobs [1]+ 已殺死 nohup ping www.baidu.com [[email protected] ~]# jobs

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,但如果我們換個角度思考,如果我們的進程不屬於接受 HUP 信號的終端的子進程,那麽自然也就不會受到 HUP 信號的影響了。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,也只需在要處理的命令前加上 setsid 即可。

setsid 示例
[[email protected] ~]# setsid ping www.qq.com
[[email protected] ~]# ps -ef|grep www.qq.com|grep -v grep
root      3336     1  0 16:34 ?        00:00:00 ping www.qq.com
[[email protected] ~]# killall 3336
3336: 沒有進程被殺死
[[email protected] ~]# kill -9 3336
[[email protected] ~]# ps -ef|grep www.qq.com|grep -v grep
[[email protected] ~]#

值得註意的是,上例中我們的進程 ID(PID)為3336,而它的父 ID(PPID)為1(即為 init 進程 ID),並不是當前終端的進程 ID。請將此例與nohup 例中的父 ID 做比較。

3. & (與setsid形式相同)

這裏還有一個關於 subshell 的小技巧。我們知道,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,從而擴展出很多有趣的功能,我們現在要討論的就是其中之一。

當我們將"&"也放入“()”內之後,我們就會發現所提交的作業並不在作業列表中,也就是說,是無法通過jobs來查看的。讓我們來看看為什麽這樣就能躲過 HUP 信號的影響吧。

subshell 示例
[[email protected] ~]# (ping www.qq.com &)
[[email protected] ~]# ps -ef|grep www.qq.com|grep -v grep
root      3444     1  0 16:45 ?        00:00:00 ping www.qq.com
[[email protected] ~]# kill -9 3444
[[email protected] ~]# ps -ef|grep www.qq.com|grep -v grep
[[email protected] ~]#

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),並不是當前終端的進程 ID。因此並不屬於當前終端的子進程,從而也就不會受到當前終端的 HUP 信號的影響了。

disown\screen

1.disown

場景:

我們已經知道,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提交了命令,該如何補救才能讓它避免 HUP 信號的影響呢?

解決方法:

這時想加 nohup 或者 setsid 已經為時已晚,只能通過作業調度和 disown 來解決這個問題了。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,我們可以用如下方式來達成我們的目的。

  • disown -h jobspec來使某個作業忽略HUP信號。

  • disown -ah 來使所有的作業都忽略HUP信號。

  • disown -rh 來使正在運行的作業忽略HUP信號。

需要註意的是,當使用過 disown 之後,會將把目標作業從作業列表中移除,我們將不能再使用jobs來查看它,但是依然能夠用ps -ef查找到它。

但是還有一個問題,這種方法的操作對象是作業,如果我們在運行命令時在結尾加了"&"來使它成為一個作業並在後臺運行,那麽就萬事大吉了,我們可以通過jobs命令來得到所有作業的列表。但是如果並沒有把當前命令作為作業來運行,如何才能得到它的作業號呢?答案就是用 CTRL-z(按住Ctrl鍵的同時按住z鍵)了!

CTRL-z 的用途就是將當前進程掛起(Suspend),然後我們就可以用jobs命令來查詢它的作業號,再用bg jobspec來將它放入後臺並繼續運行。需要註意的是,如果掛起會影響當前進程的運行結果,請慎用此方法。

靈活運用 CTRL-z

在我們的日常工作中,我們可以用 CTRL-z 來將當前進程掛起到後臺暫停運行,執行一些別的操作,然後再用 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後臺)繼續運行。這樣我們就可以在一個終端內靈活切換運行多個任務,這一點在調試代碼時尤為有用。因為將代碼編輯器掛起到後臺再重新放回時,光標定位仍然停留在上次掛起時的位置,避免了重新定位的麻煩。

disown 示例1(如果提交命令時已經用“&”將命令放入後臺運行,則可以直接使用“disown”)
[[email protected] build]# cp -r testLargeFile largeFile &
[1] 4825
[[email protected] build]# jobs
[1]+  Running                 cp -i -r testLargeFile largeFile &
[[email protected] build]# disown -h %1
[[email protected] 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
[[email protected] build]# logout
disown 示例2(如果提交命令時未使用“&”將命令放入後臺運行,可使用 CTRL-z 和“bg”將其放入後臺,再使用“disown”)
[[email protected] build]# cp -r testLargeFile largeFile2

[1]+  Stopped                 cp -i -r testLargeFile largeFile2
[[email protected] build]# bg %1
[1]+ cp -i -r testLargeFile largeFile2 &
[[email protected] build]# jobs
[1]+  Running                 cp -i -r testLargeFile largeFile2 &
[[email protected] build]# disown -h %1
[[email protected] 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
[[email protected] build]#

2.screen

場景:

我們已經知道了如何讓進程免受 HUP 信號的影響,但是如果有大量這種命令需要在穩定的後臺裏運行,如何避免對每條命令都做這樣的操作呢?

解決方法:

此時最方便的方法就是 screen 了。簡單的說,screen 提供了 ANSI/VT100 的終端模擬器,使它能夠在一個真實終端下運行多個全屏的偽終端。screen 的參數很多,具有很強大的功能,我們在此僅介紹其常用功能以及簡要分析一下為什麽使用 screen 能夠避免 HUP 信號的影響。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來建立一個處於斷開模式下的會話(並指定其會話名)。

  • 用screen -list 來列出所有會話。

  • 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。

screen 示例
[[email protected] ~]# screen -dmS Urumchi
[[email protected] ~]# screen -list
There is a screen on:
        12842.Urumchi   (Detached)
1 Socket in /tmp/screens/S-root.

[[email protected] ~]# screen -r Urumchi

當我們用“-r”連接到 screen 會話後,我們就可以在這個偽終端裏面為所欲為,再也不用擔心 HUP 信號會對我們的進程造成影響,也不用給每個命令前都加上“nohup”或者“setsid”了。這是為什麽呢?讓我來看一下下面兩個例子吧。

1. 未使用 screen 時新進程的進程樹
[[email protected] ~]# ping www.google.com &
[1] 9499
[[email protected] ~]# pstree -H 9499
init─┬─Xvnc
     ├─acpid
     ├─atd
     ├─2*[sendmail]	
     ├─sshd─┬─sshd───bash───pstree
     │       └─sshd───bash───ping

我們可以看出,未使用 screen 時我們所處的 bash 是 sshd 的子進程,當 ssh 斷開連接時,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)。

2. 使用了 screen 後新進程的進程樹
[[email protected] ~]# screen -r Urumchi
[[email protected] ~]# ping www.ibm.com &
[1] 9488
[[email protected] ~]# pstree -H 9488
init─┬─Xvnc
     ├─acpid
     ├─atd     ├─screen───bash───ping
     ├─2*[sendmail]

而使用了 screen 後就不同了,此時 bash 是 screen 的子進程,而 screen 是 init(PID為1)的子進程。那麽當 ssh 斷開連接時,HUP 信號自然不會影響到 screen 下面的子進程了。

總結

現在幾種方法已經介紹完畢,我們可以根據不同的場景來選擇不同的方案。nohup/setsid 無疑是臨時需要時最方便的方法,disown 能幫助我們來事後補救當前已經在運行了的作業,而 screen 則是在大批量操作時不二的選擇了。



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