Linux 技巧：让进程在后台可靠运行的几种方法

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

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（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。

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)UserCommandsNOHUP(1)

NAME

nohup-runacommandimmunetohangups,withoutputtoanon-tty

SYNOPSIS

nohupCOMMAND[ARG]...

nohupOPTION

DESCRIPTION

RunCOMMAND,ignoringhangupsignals.

--helpdisplaythishelpandexit

--version

outputversioninformationandexit

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">filename2>&1"来更改缺省的重定向文件名。

nohup示例

[root@pvcent107~]#nohuppingwww.ibm.com&

[1]3059

nohup:appendingoutputto`nohup.out'

[root@pvcent107~]#ps-ef|grep3059

root3059984021:06pts/300:00:00pingwww.ibm.com

root3067984021:06pts/300:00:00grep3059

[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)LinuxProgrammer’sManualSETSID(8)

NAME

setsid-runaprograminanewsession

SYNOPSIS

setsidprogram[arg...]

DESCRIPTION

setsidrunsaprograminanewsession.

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~]#setsidpingwww.ibm.com

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

root310941007:28?00:00:00pingwww.ibm.com

root3110229217007:29pts/400:00:00grepwww.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~]#(pingwww.ibm.com&)

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

root162701014:13pts/400:00:00pingwww.ibm.com

root1627815362014:13pts/400:00:00grepwww.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...]

Withoutoptions,eachjobspecisremovedfromthetableof

activejobs.Ifthe-hoptionisgiven,eachjobspecisnot

removedfromthetable,butismarkedsothatSIGHUPisnot

senttothejobiftheshellreceivesaSIGHUP.Ifnojobspec

ispresent,andneitherthe-anorthe-roptionissupplied,

thecurrentjobisused.Ifnojobspecissupplied,the-a

optionmeanstoremoveormarkalljobs;the-roptionwithout

ajobspecargumentrestrictsoperationtorunningjobs.The

returnvalueis0unlessajobspecdoesnotspecifyavalid

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。

用disown-hjobspec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bgjobspec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@pvcent107build]#cp-rtestLargeFilelargeFile&

[1]4825

[root@pvcent107build]#jobs

[1]+Runningcp-i-rtestLargeFilelargeFile&

[root@pvcent107build]#disown-h%1

[root@pvcent107build]#ps-ef|greplargeFile

root4825968109:46pts/400:00:00cp-i-rtestLargeFilelargeFile

root4853968009:46pts/400:00:00greplargeFile

[root@pvcent107build]#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@pvcent107build]#cp-rtestLargeFilelargeFile2

[1]+Stoppedcp-i-rtestLargeFilelargeFile2

[root@pvcent107build]#bg%1

[1]+cp-i-rtestLargeFilelargeFile2&

[root@pvcent107build]#jobs

[1]+Runningcp-i-rtestLargeFilelargeFile2&

[root@pvcent107build]#disown-h%1

[root@pvcent107build]#ps-ef|greplargeFile2

root57905577110:04pts/300:00:00cp-i-rtestLargeFilelargeFile2

root58245577010:05pts/300:00:00greplargeFile2

[root@pvcent107build]#

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-screenmanagerwithVT100/ANSIterminalemulation

SYNOPSIS

screen[-options][cmd[args]]

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

screen-rsessionowner/[[pid.]tty[.host]]

DESCRIPTION

Screenisafull-screenwindowmanagerthatmultiplexesaphysical

terminalbetweenseveralprocesses(typicallyinteractiveshells).

EachvirtualterminalprovidesthefunctionsofaDECVT100terminal

and,inaddition,severalcontrolfunctionsfromtheISO6429(ECMA

48,ANSIX3.64)andISO2022standards(e.g.insert/deletelineand

supportformultiplecharactersets).Thereisascrollbackhistory

bufferforeachvirtualterminalandacopy-and-pastemechanismthat

allowsmovingtextregionsbetweenwindows.

使用screen很方便，有以下几个常用选项：

用screen-dmSsessionname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-rsessionname来重新连接指定会话。

用快捷键CTRL-ad来暂时断开当前会话。

screen示例

[root@pvcent107~]#screen-dmSUrumchi

[root@pvcent107~]#screen-list

Thereisascreenon:

12842.Urumchi(Detached)

1Socketin/tmp/screens/S-root.

[root@pvcent107~]#screen-rUrumchi

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~]#pingwww.google.com&

[1]9499

[root@pvcent107~]#pstree-H9499

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-rUrumchi

[root@pvcent107~]#pingwww.ibm.com&

[1]9488

[root@pvcent107~]#pstree-H9488

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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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。