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讓進程在後台可靠運行的幾種方法

想讓進程在斷開連接後依然保持運行?如果該進程已經開始運行了該如何補救? 如果有大量這類需求如何簡化操作?

    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/網絡斷開連接的干擾呢?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,什麼方法能最簡便的保證它在後台穩定運行呢?

    解決方法:

    我們知道,當用戶注銷(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:要麼讓進程忽略 HUP 信號,要麼讓進程運行在新的會話裡從而成為不屬於此終端的子進程。

    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(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。) 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,標准輸出和標准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台運行,也可用">filename 2>&1"來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 ~]#


    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,那麼自然也就不會受到 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

 [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,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。&
    這裡還有一個關於 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。讓我們來看看為什麼這樣就能躲過 HUP 信號的影響吧。

    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),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
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台裡運行,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麼使用 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

     [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 會話後,我們就可以在這個偽終端裡面為所欲為,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。這是為什麼呢?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

     [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,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

     [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 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。那麼當 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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