Как использовать Bash Job Control для управления передним и фоновым процессами

По умолчанию процессы запускаются на переднем плане. Пока программа не выйдет или не изменит состояние, вы не сможете взаимодействовать с оболочкой.

Некоторые команды переднего плана завершаются очень быстро и почти сразу возвращают вас в приглашение оболочки. Например, эта команда:

Это выведет «Hello World» в терминал, а затем вернет вас в командную строку.

Другие команды переднего плана выполняются дольше, блокируя доступ к оболочке на время. Это может быть связано с тем, что команда выполняет более сложную операцию, или потому что она настроена на выполнение до тех пор, пока она не будет явно остановлена ​​или пока она не получит другой пользовательский ввод.

Команда, которая выполняется бесконечно, - это утилитаtop. После запуска он продолжит работу и обновит свой дисплей, пока пользователь не завершит процесс:

Вы можете выйти, набрав «q». Некоторые процессы не имеют специальной функции выхода. Чтобы остановить это, вам придется использовать другой метод.

Предположим, мы запускаем простой циклbash в командной строке. Мы можем запустить цикл, который будет печатать «Hello World» каждые десять секунд. Этот цикл будет продолжаться вечно, пока не будет явно завершен:

Циклы не имеют клавиши «выход». Нам придется остановить процесс, отправив емуsignal. В Linux ядро ​​может отправлять сигналы процессов, чтобы запросить их выход или изменение состояний. Терминалы Linux обычно настроены на отправку сигнала «SIGINT» (обычно сигнал номер 2) текущему процессу переднего плана при нажатии комбинации клавишCTRL-C. Сигнал SIGINT сообщает программе, что пользователь запросил завершение с помощью клавиатуры.

Чтобы остановить начатый цикл, удерживайте клавишу управления и нажмите клавишу «c»:

Цикл выйдет, вернув управление оболочке.

Сигнал SIGINT, отправляемый комбинациейCTRL-C, является одним из многих сигналов, которые могут быть отправлены программам. Большинство сигналов не имеют связанных с ними клавиатурных комбинаций и должны отправляться с помощью командыkill (мы рассмотрим это позже).

Мы упоминали выше, что приоритетный процесс будет блокировать доступ к оболочке на время их выполнения. Что если мы запустим процесс на переднем плане, но затем поймем, что нам нужен доступ к терминалу?

Другим сигналом, который мы можем отправить, является сигнал «SIGTSTP» (обычно сигнал номер 20). Когда мы нажимаемCTRL-Z, наш терминал регистрирует команду «приостановить», которая затем отправляет сигнал SIGTSTP процессу переднего плана. Это в основном приостановит выполнение команды и вернет управление в терминал.

В качестве демонстрации давайте будем использоватьping для подключения к google.com каждые 5 секунд. Перед командойping мы будем указыватьcommand, что позволит нам обойти любые псевдонимы оболочки, которые искусственно устанавливают максимальное количество для команды:

Вместо того, чтобы завершать команду с помощьюCTRL-C, введитеCTRL-Z:

Вы увидите вывод, который выглядит следующим образом:

Командаping временно остановлена, и вы снова получите доступ к приглашению оболочки. Мы можем использовать инструмент процессаps, чтобы показать это:

Мы видим, что процессping все еще указан, но в столбце «STAT» есть буква «T». Страница руководстваps сообщает нам, что это задание, которое было «остановлено (a) сигналом управления заданием».

Мы обсудим более подробно, как изменить состояния процесса, но сейчас мы можем возобновить выполнение команды на переднем плане, набрав:

Как только процесс возобновится, остановите его с помощьюCTRL-C:

Вы можете запустить фоновый процесс, добавив символ амперсанда («&») в конец ваших команд. Это говорит оболочке не ждать завершения процесса, а начинать выполнение и немедленно возвращать пользователя к приглашению. Вывод команды будет по-прежнему отображаться в терминале (кромеredirected), но вы можете вводить дополнительные команды по мере продолжения фонового процесса.

Например, мы можем запустить тот же процесс проверки связи из последнего раздела в фоновом режиме, набрав:

Вы увидите вывод системы управления заданиямиbash, который выглядит следующим образом:

Вы также увидите нормальный вывод командыping:

Однако вы также можете вводить команды одновременно. Вывод фонового процесса будет смешан между вводом и выводом ваших процессов переднего плана, но он не будет мешать выполнению процессов переднего плана.

Чтобы увидеть все остановленные или фоновые процессы, вы можете использовать командуjobs:

Если у вас запущена командаping в фоновом режиме, вы увидите примерно следующее:

Это показывает, что в настоящее время у нас запущен один фоновый процесс. [1] представляет собой «спецификацию задания» или номер задания. Мы можем ссылаться на это с другими командами управления заданиями и процессами, такими какkill,fg иbg, поставив перед номером задания знак процента. В этом случае мы будем ссылаться на это задание как на%1.

Мы можем остановить текущий фоновый процесс несколькими способами. Самый простой способ - использовать командуkill с соответствующим номером задания. Например, мы можем убить наш запущенный фоновый процесс, набрав:

В зависимости от того, как настроен ваш терминал, сразу или в следующий раз, когда вы нажмете ENTER, вы увидите статус завершения задания:

Если мы снова проверим командуjobs, мы не увидим текущих заданий.

Если мы забудем завершить команду с помощью& при ее запуске, мы все равно можем переместить процесс в фоновый режим.

Первый шаг - снова остановить процесс с помощьюCTRL-Z:

После остановки процесса мы можем использовать командуbg, чтобы снова запустить его в фоновом режиме:

Вы снова увидите строку состояния задания, на этот раз с добавленным амперсандом:

По умолчанию командаbg работает с последним остановленным процессом. Если вы остановили несколько процессов подряд, не запустив их снова, вы можете сослаться на процесс по номеру задания, чтобы установить правильный процесс.

Обратите внимание, что не все команды могут быть фоновыми. Некоторые процессы будут автоматически завершены, если обнаружат, что они были запущены со стандартным входом и выходом, напрямую подключенным к активному терминалу.

Мы также можем переместить фоновые процессы на передний план, набравfg:

Это работает с вашим последним фоновым процессом (обозначенным знаком «» в выводе «+ jobs»). Это немедленно приостанавливает процесс и выводит его на первый план. Чтобы указать другое задание, используйте его номер задания:

Когда задание находится на переднем плане, вы можете убить его с помощьюCTRL-C, дать ему завершиться или приостановить и снова запустить его в фоновом режиме.

Если при запуске процесса вы знаете, что хотите закрыть терминал до завершения процесса, вы можете запустить его с помощью командыnohup. Это делает запущенный процесс невосприимчивым к сигналу SIGHUP. Он продолжит работать, когда терминал закроется. Он будет переназначен как дочерний элемент системы init:

Вы увидите строку, которая выглядит следующим образом, указывая, что вывод команды будет записан в файл с именемnohup.out (в текущем каталоге, если он доступен для записи, иначе в ваш домашний каталог):

Это делается для того, чтобы вывод не терялся, если окно терминала закрыто.

Если вы закроете окно терминала и откроете еще одно, процесс все равно будет запущен. Вы не увидите его в выводе командыjobs, потому что каждый экземпляр терминала поддерживает свою собственную независимую очередь заданий. Закрытие терминала привело к уничтожениюpingjob, хотяpingprocess все еще работает.

Чтобы убить процессping, вам нужно найти его идентификатор процесса (или «PID»). Вы можете сделать это с помощью командыpgrep (есть также командаpkill, но этот двухкомпонентный метод гарантирует, что мы убиваем только предполагаемый процесс). Используйтеpgrep и флаг-a для поиска исполняемого файла:

Затем вы можете завершить процесс, ссылаясь на возвращенный PID, который является номером в первом столбце:

Вы можете удалить файлnohup.out, если он вам больше не нужен.

Командаnohup полезна, но только в том случае, если вы знаете, что она вам понадобится в момент запуска процесса. Система управления заданиямиbash предоставляет другие методы достижения аналогичных результатов с помощью встроенной командыdisown.

Командаdisown в своей конфигурации по умолчанию удаляет задание из очереди заданий терминала. Это означает, что им больше нельзя управлять с помощью механизмов управления заданиями, обсуждаемых в этом руководстве (например,fg,bg,CTRL-Z,CTRL-C). Он будет немедленно удален из списка в выводеjobs и больше не будет связан с терминалом.

Команда вызывается указанием номера задания. Например, чтобы немедленно отказаться от задания 2, мы могли бы набрать:

Это оставляет процесс в состоянии, похожем на состояние процессаnohup после закрытия управляющего терминала. Исключением является то, что любой вывод будет потерян, когда управляющий терминал закроется, если он не будет перенаправлен в файл.

Обычно вы не хотите полностью удалять процесс из-под контроля задания, если не закрываете окно терминала сразу. Вместо этого вы можете передать флаг-h процессуdisown, чтобы пометить процесс игнорировать сигналы SIGHUP, но в противном случае продолжить работу как обычное задание:

В этом состоянии вы можете использовать обычные механизмы управления заданиями, чтобы продолжать контролировать процесс до закрытия терминала. После закрытия терминала вы опять застрянете с процессом, который некуда выводить, если вы не перенаправили файл при запуске.

Чтобы обойти это, вы можете попытаться перенаправить вывод вашего процесса после того, как он уже запущен. Это выходит за рамки данного руководства, но вы можете взглянуть наthis post, чтобы понять, как это сделать.

В Bash также есть другой способ избежать проблемы SIGHUP для дочерних процессов. Параметр оболочкиhuponexit определяет, будет ли bash отправлять своим дочерним процессам сигнал SIGHUP при выходе.

Note

[.Примечание]##

Параметрhuponexit влияет на поведение SIGHUP только тогда, когда инициируется завершение сеанса оболочкиfrom within the shell itself. Некоторые примеры того, когда это применимо, - это когда в сеансе выполняется командаexit илиCTRL-D.

Когда сеанс оболочки завершается через саму программу терминала (путем закрытия окна и т. Д.), Командаhuponexit будет иметь эффектno. Вместо того, чтобыbash решал, следует ли отправлять сигнал SIGHUP, терминал сам отправит сигнал SIGHUP наbash, который затем (правильно) распространит сигнал на свои дочерние процессы.

Несмотря на приведенные выше предостережения, вариантhuponexit, пожалуй, один из самых простых. Вы можете увидеть, включена эта функция или нет, набрав:

Чтобы включить его, введите:

Теперь, если вы выйдете из сеанса, набравexit, все ваши процессы продолжат работу:

Это имеет те же предостережения о выводе программы, что и последний вариант, поэтому убедитесь, что вы перенаправили вывод своих процессов, если это важно, перед закрытием терминала.