三斗室

让进程在后台可靠运行的几种方法（转）

03 November 2009
  • 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 ~]#

** 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（hangup）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。

  • 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 ~]# nohup ping www.ibm.com &
[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。

  • &

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 ~]# nohup ping www.ibm.com &
[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。

  • 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。

** 用disown -h jobspec 来使某个作业忽略HUP信号。
** 用disown -ah 来使所有的作业都忽略HUP信号。
** 用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”）
bash [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]#

** 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”）
bash [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]#

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。

  • 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：

** 用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）。
** 用screen -list 来列出所有会话。
** 用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
bash [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。
** 未使用 screen 时新进程的进程树
bash [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）。
** 使用了 screen 后新进程的进程树
bash [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。

  • 总结

现在几种方法已经介绍完毕，我们可以根据不同的场景来选择不同的方案。nohup/setsid 无疑是临时需要时最方便的方法，disown能帮助我们来事后补救当前已经在运行了的作业，而 screen 则是在大批量操作时不二的选择了。
* 参考资料
** “系统管理员工具包：进程管理技巧”（developerWorks 中国，2006 年 5 月）介绍了 Linux进程管理的更多技巧。
** “Linux 技巧：使用 screen 管理你的远程会话”（developerWorks 中国，2007 年 7 月）介绍了screen 的更多技巧。
* 在 developerWorks 中国网站 Linux 专区中学习更多 Linux 方面的知识。
* 关于作者
申毅，IBM 中国软件开发中心 WebSphere Portal 部门软件工程师。
原文地址

分享到： 新浪微博 微信 人人网 有道云笔记 Gmail邮箱 Twitter Google+ 百度空间 Facebook 豆瓣 更多