Linux 技巧：让进程在后台可靠执行的几种方法

我们常常会碰到这种问题。用 telnet/ssh 登录了远程的 Linux server，执行了一些耗时较长的任务， 结果却因为网络的不稳定导致任务中途失败。怎样让命令提交后不受本地关闭终端窗体/网络断开连接的干扰呢？以下举了一些样例， 您能够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：

假设仅仅是暂时有一个命令须要长时间执行。什么方法能最简便的保证它在后台稳定执行呢？

hangup 名称的来由

在 Unix 的早期版本号中，每一个终端都会通过 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 信号来通知其关闭全部子进程。

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）信号从而关闭其全部子进程。因此，我们的解决的方法就有两种途径：要么让进程忽略 HUP 信号。要么让进程执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，仅仅需在要处理的命令前加上 nohup 就可以，标准输出和标准错误缺省会被重定向到 nohup.out 文件里。一般我们可在结尾加上"&"来将命令同一时候放入后台执行。也可用">filename 2>&1"来更改缺省的重定向文件名称。

nohup 演示样例

[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。但假设我们换个角度思考，假设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 的使用也是很方便的。也仅仅需在要处理的命令前加上 setsid 就可以。

setsid 演示样例

[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），并非当前终端的进程 ID。请将此例与nohup
例中的父 ID 做比較。

3。

&

这里另一个关于 subshell 的小技巧。我们知道，将一个或多个命名包括在“()”中就能让这些命令在子 shell 中执行中，从而扩展出非常多有趣的功能，我们如今要讨论的就是当中之中的一个。

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 演示样例

[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 ~]#

从上例中能够看出。新提交的进程的父 ID（PPID）为1（init 进程的 PID），并非当前终端的进程 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，假设事先在命令前加上 nohup 或者 setsid 就能够避免 HUP 信号的影响。

可是假设我们未加不论什么处理就已经提交了命令。该怎样补救才干让它避免 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，仅仅能通过作业调度和 disown 来解决问题了。

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.

能够看出，我们能够用例如以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，我们能够用 CTRL-z 来将当前进程挂起到后台暂停执行，执行一些别的操作。然后再用 fg 来将挂起的进程又一次放回前台（也可用 bg 来将挂起的进程放在后台）继续执行。这样我们就能够在一个终端内灵活切换执行多个任务。这一点在调试代码时尤为实用。

由于将代码编辑器挂起到后台再又一次放回时，光标定位仍然停留在上次挂起时的位置，避免了又一次定位的麻烦。

• 用disown -h jobspec来使某个作业忽略HUP信号。

• 用disown -ah 来使全部的作业都忽略HUP信号。
• 用disown -rh 来使正在执行的作业忽略HUP信号。

须要注意的是。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，可是依旧可以用ps
-ef查找到它。

可是另一个问题，这样的方法的操作对象是作业，假设我们在执行命令时在结尾加了"&"来使它成为一个作业并在后台执行，那么就万事大吉了，我们能够通过jobs命令来得到全部作业的列表。

可是假设并没有把当前命令作为作业来执行，怎样才干得到它的作业号呢？答案就是用
CTRL-z（按住Ctrl键的同一时候按住z键）了！

CTRL-z 的用途就是将当前进程挂起（Suspend），然后我们就能够用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执行。须要注意的是。假设挂起会影响当前进程的执行结果，请慎用此方法。

disown 演示样例1（假设提交命令时已经用“&”将命令放入后台执行，则能够直接使用“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 演示样例2（假设提交命令时未使用“&”将命令放入后台执行，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：

我们已经知道了怎样让进程免受 HUP 信号的影响，可是假设有大量这种命令须要在稳定的后台里执行，怎样避免对每条命令都做这种操作呢？

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，使它可以在一个真实终端下执行多个全屏的伪终端。screen 的參数非常多，具有非常强大的功能，我们在此仅介绍其经常使用功能以及简要分析一下为什么使用 screen 可以避免 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 非常方便。有下面几个经常使用选项：

• 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 来列出全部会话。
• 用screen -r session
name来又一次连接指定会话。
• 用快捷键CTRL-a d 来临时断开当前会话。

screen 演示样例

[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，我们就能够在这个伪终端里面为所欲为，再也不用操心 HUP 信号会对我们的进程造成影响。也不用给每一个命令前都加上“nohup”或者“setsid”了。这是为什么呢？让我来看一下以下两个样例吧。

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

我们能够看出，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以下的全部子进程（包含我们新建立的 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 以下的子进程了。

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总结

如今几种方法已经介绍完成。我们能够依据不同的场景来选择不同的方案。nohup/setsid 无疑是暂时须要时最方便的方法，disown 能帮助我们来事后补救当前已经在执行了的作业，而 screen 则是在大批量操作时不二的选择了。