这个任务管理(job control)是用在bash环境下的,也就是说:【当我们登录系统获取bashshell之后,在单一终端下同时执行多个任务的操作管理】。
举例来说,我们在登录bash后,可以一边复制文件、一边查找文件、一边进行编译,还可以一边进行vim程序编写。
当然我们也可以重复登录那六个命令行模式的终端来执行这些操作,不过,能不能在一个bash内完成呢?
当然可以,这就需要使用任务管理。
1.什么是任务管理
从上面的说明当中,你应该了解的是:【执行任务管理的操作中,其实每个任务都是目前bash的子进程,即彼此之间是有相关性的,我们无法用任务管理的方式由tty1的环境去管理tty2的bash。】
这个概念请你先建立起来,后续的范例介绍之后,你就会清楚地了解。
或许你会觉得很奇怪,既然我可以在六个终端登录,那何必使用任务管理呢?
不要忘记了,我们可以在/etc/security/limits.conf里面设置用户同时可以登录的连接数,在这样的情况下,某些用户可能仅能以一个连接来工作。所以,你就要了解一下这种任务管理的模式了。
由于假设我们只有一个终端,因此可以出现提示字符让你操作的环境就称为前台(foreground)至于其他任务就可以放入后台(background)去暂停或运行。要注意的是,放入后台的任务想要运行时,它必须不能够与用户进行交互。
举例来说,vim 绝对不可能在后台里面执行(running),因为你没有输入数据它就不会运行,而且放入后台的任务是不可以使用[ct]+c来终止的。
总之,要执行bash的任务管理必须要注意到的限制是:
- 这些任务所触发的进程必须来自于你 shell的子进程(只管理自己的bash)。
- 前台:可以控制与执行命令的这个环境称为前台的任务(foreground)。
- 后台:可以自动执行的任务,你无法使用[ctrl]+c终止它,可使用bg、fg 调用该任务。
- 后台中【执行】的进程不能等待 terminal或shell 的输入(input)。
接下来让我们实际来管理这些任务吧!
2. job control的管理
如前所述,bash只能够管理自己的任务而不能管理其他bash的任务,所以即使你是root也不能够将别人bash下面的job拿过来执行。
此外,在后台里面的任务状态又可以分为【暂停(stop)】与【运行(running)】那实际执行job控制的命令有哪些?下面就来谈谈。
2.1.直接将命令丢到后台中【执行】的&
如同前面提到的,我们在只有一个bash的环境下,如果想要同时执行多个任务,那么可以将某些任务直接丢到后台环境当中,让我们可以继续操作前台的任务。
那么如何将任务丢到后台中呢?
最简单的方法就是利用【&】这个符号。
举个简单的例子,我们要将/etc/整个备份成为/tmp/etc.tar.gz,且不想要等待,那么可以这样做:
- [1] 对应[任务号码(job number)],这个和 bash的控制有关,后续的100803则是这个任务在系统中的PID。
- 至于后续出现的数据是tar执行的数据流。由于我们没有加上数据流重定向,所以会影响界面,不过不会影响前台的操作。
仔细看一看,输入一个命令后,在该命令的最后面加上一个【&】代表将该命令丢到后台中,此时bash会给予这个命令一个【任务号码(job number)】,就是那个[1]。后面那个100803则是该命令所触发的【PID 】。而且,有趣的是,我们可以继续操作bash,很不赖吧!
不过,丢到后台中的任务什么时候完成?完成的时候会显示什么?
如果你输入几个命令后,突然出现这个提示;
注意最底行
就代表[1]这个任务已经完成(Done),该任务的命令则是接在后面的那一串命令行,这样了解了吧!
另外,这个 &代表:【将任务丢到后台中去执行】,注意到那个【执行】的字眼。
此外,这样的情况最大的好处是:不怕被[ctr]+c中断。
此外,将任务丢到后台当中要特别注意数据的流向,包括上面的信息就出现错误,导致我的前台被影响。虽然只要按下[Enter]就会出现提示字符,但如果我将刚刚那个命令改成:
情况会怎样?在后台当中执行的命令,如果有stdout及stderr 时,它的数据依旧是输出到屏幕上面,所以,我们会无法看到提示字符,当然也就无法完好地掌握前台任务。
同时由于是后台任务的tar,此时你怎么按下[ctrl]+c也无法停止屏幕被搞得花花绿绿。
所以,最佳的状况就是利用数据流重定向,将输出数据传送至某个文件中。
举例来说,我可以这样做:
呵呵!如此一来,输出的信息都给它传送到/tmp/log.txt当中,当然就不会影响到我们前台的作
业了。这样说,您应该可以更清楚数据流重定向的重要性了吧!
任务号码(jobnumber)只与你这个bash环境有关,但是它既然是个命令触发的东西,
所以一定是一个进程,因此你会观察到有job number 也搭配一个PID。
注意:这里的后台不是真正的系统后台,只是bash的后台
我们类比windows,显示在最前面的叫前台,显示在后面的叫后台
2.2.将【目前】的任务丢到后台中【暂停】:[ctrl]-z
想象一个情况:如果我正在使用vim,却发现有个文件不知道放在哪里了,需要到bash环境下执行查找,此时是否要结束vim呢?
呵呵!当然不需要,只要暂时将vim丢到后台当中等待即可。
例如以下的案例:
#在vim的一般模式下,按下[ctrl]-z组合键。
顺利获取了前台的操控权。
……(输出省略)……#此时屏幕会非常的忙碌,因为屏幕上会显示所有的文件名,请按下[ctrl]-z暂停
在vim的一般模式下,按下[ctrl]及z这两个按键,屏幕上会出现[2],表示这是第二个任务(因为我上面已经执行了第一个了),而那个+代表最近一个被丢到后台的任务,且是目前后台默认会被使用的那个任务(与fg这个命令有关),而那个Stopped则代表目前这个任务的状态。
在默认的情况下,使用[ctr]-z丢到后台当中的任务都是【暂停】状态。
2.3.查看目前的后台任务状态:jobs
- jobs [-lrs]
选项与参数:
- -l:除了列出job number与命令串之外,同时列出PID的号码。
- -r:仅列出正在后台run的任务。
- -s:仅列出正在后台当中暂停(stop)的任务。
范例一:查看目前的bash当中,所有的任务,与对应的PID
如果想要知道目前有多少任务在后台当中,就用jobs 这个命令吧!一般来说,直接执行jobs即可。不过,如果你还想要知道该job number的PID号码,可以加上-l这个参数。
在输出的信息当中,例如上表,仔细看那个+、-号,那个+代表默认的使用任务。
所以说:【目前我有两个任务在后台当中,两个任务都是暂停的,而如果我仅输入fg时,那么那个[3]会被拿到前台当中来处理】
其实 + 代表最近被放到后台的任务号码,-代表最近第二个被放置到后台中的任务号码。
而第三个以后的任务,就不会有+、-符号存在了。
2.4.将后台任务拿到前台来处理:fg
刚刚提到的都是将任务丢到后台当中去执行,那么有没有可以将后台任务拿到前台来处理的呢?
有,就是那个fg(foreground)。
举例来说,我们想要将上面范例当中的任务拿出来处理时:
- fg %jobnumber
选项与参数:
- %jobnumber:jobnumber 为任务号码(数字),注意%那个是可有可无的。
范例一:先以jobs查看任务,再将任务取出。
接下来是拼手速的时候
直接使用fg会默认取出那个+的任务,亦即[3],立即按【ctrl】+z(手速要快点)
它的执行情况是
……
我们接着看例子
fg %2直接规定取出的那个任务号码,再按【ctrl+z】
经过 fg命令就能够将后台任务拿到前台来处理。
不过比较有趣的是前后显示的结果,我们会发现+出现在第二个任务后。怎么会这样?
这是因为你刚刚利用fg%2将第二号任务拿到前台后又放回后台,此时最后一个被放入后台的将变成vi那个命令操作,所以当然[2]后面就会出现+了,了解了吗?
另外,如果输入【fg -】则代表将一号的那个任务号码拿出来,上面就是[2] -那个任务号码。◆
2.5.让任务在后台下的状态变成运行中:bg
我们刚刚提到,那个[ctrl]-z可以将目前的任务丢到后台下面去【暂停】,那么如何让一个任务在后台下面【运行】呢?
我们可以在下面这个案例当中来测试。
注意,下面的测试要执行得快一点。
范例一:一执行find /-perm /7000 > /tmp/text.txt后,立刻丢到后台去暂停。
#此时,请立刻按下【ctrl】-z暂停。
范例二:让该任务在后台下执行,并且观察它。
……
看到哪里有差异吗?呼呼,没错,就是那个状态栏,已经由Stopping变成了Running,嘿嘿!命
令行最后方多了一个&符号,代表该任务被启动到后台了。
2.6.管理后台当中的任务:kill
刚刚我们可以让一个已经在后台当中的任务继续工作,也可以让该任务以fg拿到前台来,那么如果想要将该任务直接删除呢?或是将该任务重新启动呢?
这个时候就需要给予该任务一个信号(signal),让它知道该怎么做才好。
此时,kill 这个命令就派上了用场。
- kill -signal %jobnumber
- kill -l
选项与参数:
- -l:这个是L的小写,列出目前kill能够使用的信号(signal)有哪些?
gignal:代表给予后面接的那个任务什么样的指示,用man 7 Signal可知:
- -1:重新读取一次参数的配置文件(类似reload)。
- -2:代表由键盘输入[ctrl]-c同样的操作。
- -9:立刻强制删除一个任务。
- -15:以正常的进程方式终止一项任务,与-9是不一样的,
范例一:找出目前的bash环境下的后台任务,并将该任务【强制删除】
再过几秒你再执行jobs一次,就会发现2号任务不见了,因为被删除了
范例二:找出目前的bash环境下的后台任务,并将该任务【正常终止】掉
#-SIGTERM与-15是一样的,您可以使用kill -1来查看。
特别留意一下,-9 这个信号通常是在【强制删除一个不正常的任务】时所使用的,-15则是以正常步骤结束一项任务(15也是默认值),两者之间并不相同。
举例子来说,我用vim的时候,不是会产生一个.filename.swp文件吗?
- 那么,当使用-15这个信号时,vim会尝试以正常的步骤来结束掉该vi的任务,所以.filename.swp会主动被删除。
- 但若是使用-9这个信号时,由于该vim任务会被强制删除掉,因此,.filename.swp就会继续存在于文件系统当中。
- 这样您应该可以稍微分辨一下了吧?
不过,毕竟正常的做法中,你应该先使用fg来取回前台控制权,然后再退出vim才对。
因此,其实kill 确实无法使用-15正常地结束掉 vim的操作。此时还是不建议使用-9,因为你知道如何正常结束该进程不是吗?
通常某些进程你真的不知道怎么通过正常手段去终止它时,这才用到-9的。
其实,kill 的妙用是无穷的。它搭配信号所详列的信息(用man 7 signal去查看相关数据)可以让您有效地管理任务与进程(process)。
此外,那个killall 也是同样的用法。至于常用的信号,您至少需要了解1、9、15这三个信号的意义才好。此外,信号除了以数值来表示之外,也可以使用信号名称。至于signal number与名称的对应,呵呵!使用kill→l就知道(L的小写)。
另外,kill 后面接的数字默认会是 PID,如果想要管理bash的任务,就要使用%+数字这种方式了,这点也要特别留意才行。
3,脱机管理问题
要注意的是,我们在任务管理当中提到的【后台】指的是在终端模式下可以避免[crt]-c中断的一个情境,你可以说那个是bash 的后台,并不是放到系统的后台中。
所以,任务管理的后台依旧与终端有关。
在这样的情况下,如果你是以远程连接方式连接到你的Linux主机,并且将任务以&的方式放到后台中,请问,在任务尚未结束的情况下你脱机了,该任务还会继续执行吗?
答案是【否】,
不会那怎么办?
如果我的任务需要执行一大段时间,我又不能放置在后台下面,那该如何处理?
首先,你可以参考at 来处理。
因为at是将任务放置到系统后台而与终端无关。如果不想使用at,继续执行,而会被中断。
用nohup这个命令来处理。这个nohup 可以在脱机或注销系统后,还能够让任务继续执行。
它的语法有点像这样:
- [root@study~J#nohup[命令与参数] <==在终端前台中任务
- root@study~l# nohup[命令与参数] & <==在终端后台中任务。
够简单的命令吧!上述命令需要注意的是,nohup并不支持 bash 内置的命令,因此你的命令必
须是外部命令才行。我们来尝试玩一下下面的任务吧!
# 1.先编辑一个会【睡500秒】的进程。
# 2.丢到后台中去执行,并且立刻注销登录。
chmod a+x sleep500.sh
nohup ./sleep500.sh &
...
exit
如果你再次登录的话,再使用pstree去查看你的进程,会发现sleep500.sh还在执行中,并不会被中断。这样了解意思了吗?
由于我们的进程最后会输出一个信息,但是nohup与终端其实无关,因此这个信息的输出就会被定向至【~/nohup.out 】,所以在上述命令中,当你输入nohup后,才会出现那个提示信息。
如果想让后台的任务在你注销后还能够继续执行,那么使用nohup搭配&是不错的选择,可以参考看看。