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級別： 中級
申 毅 (shenyyi@cn.ibm.com), 軟件工程師, IBM 中國軟件開發(fā)中心
2008 年 5 月 29 日
想讓進(jìn)程在斷開連接后依然保持運(yùn)行？如果該進(jìn)程已經(jīng)開始運(yùn)行了該如何補(bǔ)救？ 如果有大量這類需求如何簡化操作？
我們經(jīng)常會碰到這樣的問題，用 telnet/ssh 登錄了遠(yuǎn)程的 Linux 服務(wù)器，運(yùn)行了一些耗時較長的任務(wù)， 結(jié)果卻由于網(wǎng)絡(luò)的不穩(wěn)定導(dǎo)致任務(wù)中途失敗。如何讓命令提交后不受本地關(guān)閉終端窗口/網(wǎng)絡(luò)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(yùn)行，什么方法能最簡便的保證它在后臺穩(wěn)定運(yùn)行呢？
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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(tǒng)通訊。當(dāng)用戶 logout 時，modem 就會掛斷（hang up）電話。 同理，當(dāng) modem 斷開連接時，就會給終端發(fā)送 hangup 信號來通知其關(guān)閉所有子進(jìn)程。 |
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解決方法：
我們知道，當(dāng)用戶注銷（logout）或者網(wǎng)絡(luò)斷開時，終端會收到 HUP（hangup）信號從而關(guān)閉其所有子進(jìn)程。因此，我們的解決辦法就有兩種途徑：要么讓進(jìn)程忽略 HUP 信號，要么讓進(jìn)程運(yùn)行在新的會話里從而成為不屬于此終端的子進(jìn)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
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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(biāo)準(zhǔn)輸出和標(biāo)準(zhǔn)錯誤缺省會被重定向到 nohup.out 文件中。一般我們可在結(jié)尾加上"&"來將命令同時放入后臺運(yùn)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 ~]#
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2。setsid
nohup 無疑能通過忽略 HUP 信號來使我們的進(jìn)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(jìn)程不屬于接受 HUP 信號的終端的子進(jìn)程，那么自然也就不會受到 HUP 信號的影響了。setsid 就能幫助我們做到這一點(diǎn)。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.
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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 ~]#
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值得注意的是，上例中我們的進(jìn)程 ID(PID)為31094，而它的父 ID（PPID）為1（即為 init 進(jìn)程 ID），并不是當(dāng)前終端的進(jìn)程 ID。請將此例與nohup 例中的父 ID 做比較。
3。&
這里還有一個關(guān)于 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(yùn)行中，從而擴(kuò)展出很多有趣的功能，我們現(xiàn)在要討論的就是其中之一。
當(dāng)我們將"&"也放入“()”內(nèi)之后，我們就會發(fā)現(xiàn)所提交的作業(yè)并不在作業(yè)列表中，也就是說，是無法通過jobs來查看的。讓我們來看看為什么這樣就能躲過 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 ~]#
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從上例中可以看出，新提交的進(jìn)程的父 ID（PPID）為1（init 進(jìn)程的 PID），并不是當(dāng)前終端的進(jìn)程 ID。因此并不屬于當(dāng)前終端的子進(jìn)程，從而也就不會受到當(dāng)前終端的 HUP 信號的影響了。
disown
場景：
我們已經(jīng)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(jīng)提交了命令，該如何補(bǔ)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(jīng)為時已晚，只能通過作業(yè)調(diào)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.
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可以看出，我們可以用如下方式來達(dá)成我們的目的。
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靈活運(yùn)用 CTRL-z
在我們的日常工作中，我們可以用 CTRL-z 來將當(dāng)前進(jìn)程掛起到后臺暫停運(yùn)行，執(zhí)行一些別的操作，然后再用 fg 來將掛起的進(jìn)程重新放回前臺（也可用 bg 來將掛起的進(jìn)程放在后臺）繼續(xù)運(yùn)行。這樣我們就可以在一個終端內(nèi)靈活切換運(yùn)行多個任務(wù)，這一點(diǎn)在調(diào)試代碼時尤為有用。因?yàn)閷⒋a編輯器掛起到后臺再重新放回時，光標(biāo)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。 |
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- 用
disown -h jobspec 來使某個作業(yè)忽略HUP信號。
- 用
disown -ah 來使所有的作業(yè)都忽略HUP信號。
- 用
disown -rh 來使正在運(yùn)行的作業(yè)忽略HUP信號。
需要注意的是，當(dāng)使用過 disown 之后，會將把目標(biāo)作業(yè)從作業(yè)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(yè)，如果我們在運(yùn)行命令時在結(jié)尾加了"&"來使它成為一個作業(yè)并在后臺運(yùn)行，那么就萬事大吉了，我們可以通過jobs命令來得到所有作業(yè)的列表。但是如果并沒有把當(dāng)前命令作為作業(yè)來運(yùn)行，如何才能得到它的作業(yè)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(dāng)前進(jìn)程掛起（Suspend），然后我們就可以用jobs命令來查詢它的作業(yè)號，再用bg jobspec 來將它放入后臺并繼續(xù)運(yùn)行。需要注意的是，如果掛起會影響當(dāng)前進(jìn)程的運(yùn)行結(jié)果，請慎用此方法。
disown 示例1（如果提交命令時已經(jīng)用“&”將命令放入后臺運(yùn)行，則可以直接使用“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
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disown 示例2（如果提交命令時未使用“&”將命令放入后臺運(yùn)行，可使用 CTRL-z 和“bg”將其放入后臺，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
場景：
我們已經(jīng)知道了如何讓進(jìn)程免受 HUP 信號的影響，但是如果有大量這種命令需要在穩(wěn)定的后臺里運(yùn)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(shí)終端下運(yùn)行多個全屏的偽終端。screen 的參數(shù)很多，具有很強(qiáng)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么使用 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.
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使用 screen 很方便，有以下幾個常用選項(xiàng)：
- 用
screen -dmS session name 來建立一個處于斷開模式下的會話（并指定其會話名）。
- 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(dāng)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
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當(dāng)我們用“-r”連接到 screen 會話后，我們就可以在這個偽終端里面為所欲為，再也不用擔(dān)心 HUP 信號會對我們的進(jìn)程造成影響，也不用給每個命令前都加上“nohup”或者“setsid”了。這是為什么呢？讓我來看一下下面兩個例子吧。
1. 未使用 screen 時新進(jìn)程的進(jìn)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
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我們可以看出，未使用 screen 時我們所處的 bash 是 sshd 的子進(jìn)程，當(dāng) ssh 斷開連接時，HUP 信號自然會影響到它下面的所有子進(jìn)程（包括我們新建立的 ping 進(jìn)程）。
2. 使用了 screen 后新進(jìn)程的進(jìn)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]
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而使用了 screen 后就不同了，此時 bash 是 screen 的子進(jìn)程，而 screen 是 init（PID為1）的子進(jìn)程。那么當(dāng) ssh 斷開連接時，HUP 信號自然不會影響到 screen 下面的子進(jìn)程了。
總結(jié)
現(xiàn)在幾種方法已經(jīng)介紹完畢，我們可以根據(jù)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 能幫助我們來事后補(bǔ)救當(dāng)前已經(jīng)在運(yùn)行了的作業(yè)，而 screen 則是在大批量操作時不二的選擇了。
參考資料
關(guān)于作者
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申毅，IBM 中國軟件開發(fā)中心 WebSphere Portal 部門軟件工程師。
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對本文的評價
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