linux关闭终端时让后台保持运行

2020-12-19 09:16:30 编辑 0 阅读量:376

## 基本概念
#### 1. 让我们来看看为什么关掉窗口/断开连接会使得正在运行的程序死掉。

在Linux/Unix中，有这样几个概念：
- 进程组（process group）：一个或多个进程的集合，每一个进程组有唯一一个进程组ID，即进程组长进程的ID。
- 会话期（session）：一个或多个进程组的集合，有唯一一个会话期首进程（session leader）。会话期ID为首进程的ID。
- 会话期可以有一个单独的控制终端（controlling terminal）。与控制终端连接的会话期首进程叫做控制进程（controlling process）。当前与终端交互的进程称为前台进程组。其余进程组称为后台进程组。

根据POSIX.1定义：
- 挂断信号（SIGHUP）默认的动作是终止程序。
- 当终端接口检测到网络连接断开，将挂断信号发送给控制进程（会话期首进程）。
- 如果会话期首进程终止，则该信号发送到该会话期前台进程组。
- 一个进程退出导致一个孤儿进程组中产生时，如果任意一个孤儿进程组进程处于STOP状态，发送SIGHUP和SIGCONT信号到该进程组中所有进程。（关于孤儿进程参照：http://blog.csdn.net/hmsiwtv/article/details/7901711 ）

结论：因此当网络断开或终端窗口关闭后，也就是SSH断开以后，控制进程收到SIGHUP信号退出，会导致该会话期内其他进程退出。

简而言之：就是ssh 打开以后，bash等都是他的子程序，一旦ssh关闭，系统将所有相关进程杀掉！！ 导致一旦ssh关闭，执行中的任务就取消了

#### 2. 为什么守护程序就算ssh 打开的，就算关闭ssh也不会影响其运行？
因为他们的程序特殊，比如httpd –k start运行这个以后，他不属于sshd这个进程组  而是单独的进程组，所以就算关闭了ssh，和他也没有任何关系！
```
[root@CentOS5-4 ~]# pstree |grep http
     |-httpd
[root@CentOS5-4 ~]# pstree |grep top
     |-sshd-+-sshd---bash---top
```

结论：守护进程的启动命令本身就是特殊的，和一般命令不同的，比如mysqld_safe 这样的命令 一旦使用了  就是守护进程运行。所以想把一般程序改造为守护程序是不可能，

#### 3. 使用后台运行命令&  能否将程序摆脱ssh进程组控制呢  也就是ssh关闭，后台程序继续运行？
我们做一个试验: ` find / -name ‘*http*’&`
利用ctrl+d 注销以后 再进入系统  会不会看见这个命令再运行?
答案是  :命令被中止了!!

因为他依然属于这个ssh进程组 就算加了&也无法摆脱！！
```
[root@CentOS5-4 ~]# pstree |grep find
     |-sshd-+-sshd---bash---find
```
结论就是：只要是ssh 打开执行的一般命令，不是守护程序，无论加不加&，一旦关闭ssh，系统就会用SIGHUP终止

## 后台进程继续运行的办法

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)                        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">filename 2>&1"来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 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)                 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 ~]# 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 ~]# (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 ~]#
```
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。
这种方式少用，因为可能不同类型的操作系统表现形式不同。

#### 4. 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 ...]
    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.
```
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 -h jobspec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bg jobspec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@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
```
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@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]#
```

#### 5. 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 - 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，有以下几个常用选项：
用screen -dmS session name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 -r session name来重新连接指定会话。
用快捷键CTRL-a d 来暂时断开当前会话。
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
```
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 ~]# 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 -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 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。

#### 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。

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参考：
- [1][解决Linux关闭终端（关闭SSH等）后运行的程序或者服务自动停止【后台运行程序】](https://www.cnblogs.com/bohaoist/p/4965103.html)
- [2][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/)

linux关闭终端时让后台保持运行

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