第十七章 工作管理 (& jobs fg)

这个工作管理 (job control) 是用在 bash 环境下的，也就是说：『当我们登陆系统取得 bash shell 之后，在单一终端机介面下同时进行多个工作的行为管理 』。举例来说，我们在登陆 bash 后， 想要一边复制文件、一边进行数据搜寻、一边进行编译，还可以一边进行 vi 程序撰写！ 当然我们可以重复登陆那六个文字介面的终端机环境中，不过，能不能在一个 bash 内达成？ 当然可以啊！就是使用 job control 啦！ ^_^

什么是工作管理？

从上面的说明当中，你应该要了解的是：『进行工作管理的行为中， 其实每个工作都是目前 bash 的子程序，亦即彼此之间是有相关性的。 我们无法以 job control 的方式由 tty1 的环境去管理 tty2 的 bash ！』 这个概念请你得先创建起来，后续的范例介绍之后，你就会清楚的了解罗！

或许你会觉得很奇怪啊，既然我可以在六个终端介面登陆，那何必使用 job control 呢？ 真是脱裤子放屁，多此一举啊！不要忘记了呢，我们可以在 /etc/security/limits.conf (第十四章) 里面配置使用者同时可以登陆的连线数，在这样的情况下，某些使用者可能仅能以一个连线来工作呢！ 所以罗，你就得要了解一下这种工作管理的模式了！此外，这个章节内容也会牵涉到很多的数据流重导向，所以，如果忘记的话， 务必回到第十一章 BASH Shell 看一看喔！

由於假设我们只有一个终端介面，因此在可以出现提示字节让你操作的环境就称为前景 (foreground)，至於其他工作就可以让你放入背景 (background) 去暂停或运行。要注意的是，放入背景的工作想要运行时， 他必须不能够与使用者互动。举例来说， vim 绝对不可能在背景里面运行 (running) 的！因为你没有输入数据他就不会跑啊！ 而且放入背景的工作是不可以使用 [ctrl]+c 来终止的』！

总之，要进行 bash 的 job control 必须要注意到的限制是：

1.这些工作所触发的程序必须来自於你 shell 的子程序(只管理自己的 bash)；
2.前景：你可以控制与下达命令的这个环境称为前景的工作 (foreground)；
3.背景：可以自行运行的工作，你无法使用 [ctrl]+c 终止他，可使用 bg/fg 呼叫该工作；
4.背景中『运行』的程序不能等待 terminal/shell 的输入(input)
接下来让我们实际来管理这些工作吧！

job control 的管理

如前所述，bash 只能够管理自己的工作而不能管理其他 bash 的工作，所以即使你是 root 也不能够将别人的 bash 底下的 job 给他拿过来运行。此外，又分前景与背景，然后在背景里面的工作状态又可以分为『暂停 (stop)』与『运行中 (running)』。那实际进行 job 控制的命令有哪些？底下就来谈谈。

直接将命令丢到背景中『运行』的 &

如同前面提到的，我们在只有一个 bash 的环境下，如果想要同时进行多个工作， 那么可以将某些工作直接丢到背景环境当中，让我们可以继续操作前景的工作！那么如何将工作丢到背景中？ 最简单的方法就是利用『 & 』这个玩意儿了！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：

[root@www ~]# tar -zpcf /tmp/etc.tar.gz /etc &
[1] 8400  <== [job number] PID 
[root@www ~]# tar: Removing leading `/' from member names 
# 在中括号内的号码为工作号码 (job number)，该号码与 bash 的控制有关。
# 后续的 8400 则是这个工作在系统中的 PID。至於后续出现的数据是 tar 运行的数据流，
# 由於我们没有加上数据流重导向，所以会影响画面！不过不会影响前景的操作喔！

仔细的瞧一瞧，我在输入一个命令后，在该命令的最后面加上一个『 & 』代表将该命令丢到背景中， 此时 bash 会给予这个命令一个『工作号码(job number)』，就是那个 [1] 啦！至於后面那个 8400 则是该命令所触发的『 PID 』了！而且，有趣的是，我们可以继续操作 bash 呢！很不赖吧！ 不过，那么丢到背景中的工作什么时候完成？完成的时候会显示什么？如果你输入几个命令后，突然出现这个数据：

[1]+  Done                    tar -zpcf /tmp/etc.tar.gz /etc

就代表 [1] 这个工作已经完成 (Done) ，该工作的命令则是接在后面那一串命令列。 这样了解了吧！另外，这个 & 代表：『将工作丢到背景中去运行』喔！ 注意到那个『运行』的字眼！此外，这样的情况最大的好处是： 不怕被 [ctrl]+c 中断的啦！ 此外，将工作丢到背景当中要特别注意数据的流向喔！包括上面的信息就有出现错误信息，导致我的前景被影响。 虽然只要按下 [enter] 就会出现提示字节。但如果我将刚刚那个命令改成：

[root@www ~]# tar -zpcvf /tmp/etc.tar.gz /etc &

情况会怎样？在背景当中运行的命令，如果有 stdout 及 stderr 时，他的数据依旧是输出到萤幕上面的， 所以，我们会无法看到提示字节，当然也就无法完好的掌握前景工作。同时由於是背景工作的 tar ， 此时你怎么按下 [ctrl]+c 也无法停止萤幕被搞的花花绿绿的！所以罗，最佳的状况就是利用数据流重导向， 将输出数据传送至某个文件中。举例来说，我可以这样做：

root@www ~]# tar -zpcvf /tmp/etc.tar.gz /etc > /tmp/log.txt 2>&1 &
[1] 8429
[root@www ~]# 

呵呵！如此一来，输出的资讯都给他传送到 /tmp/log.txt 当中，当然就不会影响到我们前景的作业了。 这样说，您应该可以更清楚数据流重导向的重要性了吧！^_^

将『目前』的工作丢到背景中『暂停』：[ctrl]-z

想个情况：如果我正在使用 vi ，却发现我有个文件不知道放在哪里，需要到 bash 环境下进行搜寻，此时是否要结束 vi 呢？呵呵！当然不需要啊！只要暂时将 vi 给他丢到背景当中等待即可。 例如以下的案例：

[root@www ~]# vi ~/.bashrc
# 在 vi 的一般模式下，按下 [ctrl]-z 这两个按键
[1]+  Stopped                 vim ~/.bashrc
[root@www ~]#   <==顺利取得了前景的操控权！
[root@www ~]# find / -print
....(输出省略)....
# 此时萤幕会非常的忙碌！因为萤幕上会显示所有的档名。请按下 [ctrl]-z 暂停
[2]+  Stopped                 find / -print

在 vi 的一般模式下，按下 [ctrl] 及 z 这两个按键，萤幕上会出现 [1] ，表示这是第一个工作， 而那个 + 代表最近一个被丢进背景的工作，且目前在背景下默认会被取用的那个工作 (与 fg 这个命令有关 )！而那个 Stopped 则代表目前这个工作的状态。在默认的情况下，使用 [ctrl]-z 丢到背景当中的工作都是『暂停』的状态喔！

观察目前的背景工作状态： jobs

[root@www ~]# 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  ：仅列出正在背景 run 的工作；
-s  ：仅列出正在背景当中暂停 (stop) 的工作。

范例一：观察目前的 bash 当中，所有的工作，与对应的 PID
[root@www ~]# jobs -l
[1]- 10314 Stopped                 vim ~/.bashrc
[2]+ 10833 Stopped                 find / -print

如果想要知道目前有多少的工作在背景当中，就用 jobs 这个命令吧！一般来说，直接下达 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 这个参数啦！ 在输出的资讯当中，例如上表，仔细看到那个 + - 号喔！那个 + 代表默认的取用工作。 所以说：『目前我有两个工作在背景当中，两个工作都是暂停的， 而如果我仅输入 fg 时，那么那个 [2] 会被拿到前景当中来处理』！

其实 + 代表最近被放到背景的工作号码， - 代表最近最后第二个被放置到背景中的工作号码。 而超过最后第三个以后的工作，就不会有 +/- 符号存在了！

将背景工作拿到前景来处理：fg

刚刚提到的都是将工作丢到背景当中去运行的，那么有没有可以将背景工作拿到前景来处理的？ 有啊！就是那个 fg (foreground) 啦！举例来说，我们想要将上头范例当中的工作拿出来处理时：

[root@www ~]# fg %jobnumber
选项与参数：
%jobnumber ：jobnumber 为工作号码(数字)。注意，那个 % 是可有可无的！

范例一：先以 jobs 观察工作，再将工作取出：
[root@www ~]# jobs
[1]- 10314 Stopped                 vim ~/.bashrc
[2]+ 10833 Stopped                 find / -print
[root@www ~]# fg      <==默认取出那个 + 的工作，亦即 [2]。立即按下[ctrl]-z
[root@www ~]# fg %1   <==直接规定取出的那个工作号码！再按下[ctrl]-z
[root@www ~]# jobs
[1]+  Stopped                 vim ~/.bashrc
[2]-  Stopped                 find / -print

经过 fg 命令就能够将背景工作拿到前景来处理罗！不过比较有趣的是最后一个显示的结果，我们会发现 + 出现在第一个工作后！ 怎么会这样啊？这是因为你刚刚利用 fg %1 将第一号工作捉到前景后又放回背景，此时最后一个被放入背景的将变成 vi 那个命令动作， 所以当然 [1] 后面就会出现 + 了！了解乎！另外，如果输入『 fg - 』 则代表将 - 号的那个工作号码拿出来，上面就是 [2]- 那个工作号码啦！

让工作在背景下的状态变成运行中： bg

我们刚刚提到，那个 [ctrl]-z 可以将目前的工作丢到背景底下去『暂停』， 那么如何让一个工作在背景底下『 Run 』呢？我们可以在底下这个案例当中来测试！ 注意喔！底下的测试要进行的快一点！^_^

范例一：一运行 find / -perm +7000 > /tmp/text.txt 后，立刻丢到背景去暂停！
[root@www ~]# find / -perm +7000 > /tmp/text.txt
# 此时，请立刻按下 [ctrl]-z 暂停！
[3]+  Stopped                 find / -perm +7000 > /tmp/text.txt

范例二：让该工作在背景下进行，并且观察他！！
[root@www ~]# jobs ; bg %3 ; jobs
[1]-  Stopped                 vim ~/.bashrc
[2]   Stopped                 find / -print
[3]+  Stopped                 find / -perm +7000 > /tmp/text.txt
[3]+ find / -perm +7000 > /tmp/text.txt &  <==用 bg%3 的情况！
[1]+  Stopped                 vim ~/.bashrc
[2]   Stopped                 find / -print
[3]-  Running                 find / -perm +7000 > /tmp/text.txt &

看到哪里有差异吗？呼呼！没错！就是那个状态列～以经由 Stopping 变成了 Running 罗！ 看到差异点，嘿嘿！命令列最后方多了一个 & 的符号罗！ 代表该工作被启动在背景当中了啦！ ^_^

管理背景当中的工作： kill

刚刚我们可以让一个已经在背景当中的工作继续工作，也可以让该工作以 fg 拿到前景来， 那么，如果想要将该工作直接移除呢？或者是将该工作重新启动呢？这个时候就得需要给予该工作一个讯号 (signal) ，让他知道该怎么作才好啊！此时， kill 这个命令就派上用场啦！

[root@www ~]# kill -signal %jobnumber
[root@www ~]# kill -l
选项与参数：
-l  ：这个是 L 的小写，列出目前 kill 能够使用的讯号 (signal) 有哪些？
signal ：代表给予后面接的那个工作什么样的指示罗！用 man 7 signal 可知：
  -1 ：重新读取一次参数的配置档 (类似 reload)；
  -2 ：代表与由键盘输入 [ctrl]-c 同样的动作；
  -9 ：立刻强制删除一个工作；
  -15：以正常的程序方式终止一项工作。与 -9 是不一样的。

范例一：找出目前的 bash 环境下的背景工作，并将该工作『强制删除』。
[root@www ~]# jobs
[1]+  Stopped                 vim ~/.bashrc
[2]   Stopped                 find / -print
[root@www ~]# kill -9 %2; jobs
[1]+  Stopped                 vim ~/.bashrc
[2]   Killed                  find / -print
# 再过几秒你再下达 jobs 一次，就会发现 2 号工作不见了！因为被移除了！

范例：找出目前的 bash 环境下的背景工作，并将该工作『正常终止』掉。
[root@www ~]# jobs
[1]+  Stopped                 vim ~/.bashrc
[root@www ~]# kill -SIGTERM %1
# -SIGTERM 与 -15 是一样的！您可以使用 kill -l 来查阅！

特别留意一下， -9 这个 signal 通常是用在『强制删除一个不正常的工作』时所使用的， -15 则是以正常步骤结束一项工作(15也是默认值)，两者之间并不相同呦！举上面的例子来说， 我用 vi 的时候，不是会产生一个 .filename.swp 的文件吗？ 那么，当使用 -15 这个 signal 时， vi 会尝试以正常的步骤来结束掉该 vi 的工作， 所以 .filename.swp 会主动的被移除。但若是使用 -9 这个 signal 时，由於该 vi 工作会被强制移除掉，因此， .filename.swp 就会继续存在文件系统当中。这样您应该可以稍微分辨一下了吧？

其实， kill 的妙用是很无穷的啦！他搭配 signal 所详列的资讯 (用 man 7 signal 去查阅相关数据) 可以让您有效的管理工作与程序 (Process)，此外，那个 killall 也是同样的用法！ 至於常用的 signal 您至少需要了解 1, 9, 15 这三个 signal 的意义才好。 此外， signal 除了以数值来表示之外，也可以使用讯号名称喔！ 举例来说，上面的范例二就是一个例子啦！至於 signal number 与名称的对应， 呵呵，使用 kill -l 就知道啦(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 的工作控制，就得要加上 %数字 了， 这点也得特别留意才行喔！


离线管理问题

要注意的是，我们在工作管理当中提到的『背景』指的是在终端机模式下可以避免 [crtl]-c 中断的一个情境， 并不是放到系统的背景去喔！所以，工作管理的背景依旧与终端机有关啦！ 在这样的情况下，如果你是以远程连线方式连接到你的 Linux 主机，并且将工作以 & 的方式放到背景去， 请问，在工作尚未结束的情况下你离线了，该工作还会继续进行吗？答案是『否』！不会继续进行，而是会被中断掉。

那怎么办？如果我的工作需要进行一大段时间，我又不能放置在背景底下，那该如何处理呢？ 首先，你可以参考前一章的 at 来处理即可！因为 at 是将工作放置到系统背景， 而与终端机无关。如果不想要使用 at 的话，那你也可以尝试使用 nohup 这个命令来处理喔！这个 nohup 可以让你在离线或注销系统后，还能够让工作继续进行。他的语法有点像这样：

[root@www ~]# nohup [命令与参数]   <==在终端机前景中工作
[root@www ~]# nohup [命令与参数] & <==在终端机背景中工作

有够好简单的命令吧！上述命令需要注意的是， nohup 并不支持 bash 内建的命令，因此你的命令必须要是外部命令才行。 我们来尝试玩一下底下的任务吧！

# 1. 先编辑一支会『睡著 500 秒』的程序：
[root@www ~]# vim sleep500.sh
#!/bin/bash
/bin/sleep 500s
/bin/echo "I have slept 500 seconds."

# 2. 丢到背景中去运行，并且立刻注销系统：
[root@www ~]# chmod a+x sleep500.sh
[root@www ~]# nohup ./sleep500.sh &
[1] 5074
[root@www ~]# nohup: appending output to ‘nohup.out’ <==会告知这个信息！
[root@www ~]# exit

如果你再次登陆的话，再使用 pstree 去查阅你的程序，会发现 sleep500.sh 还在运行中喔！并不会被中断掉！ 这样了解意思了吗？由於我们的程序最后会输出一个信息，但是 nohup 与终端机其实无关了， 因此这个信息的输出就会被导向『 ~/nohup.out 』，所以你才会看到上述命令中，当你输入 nohup 后， 会出现那个提示信息罗。

如果你想要让在背景的工作在你注销后还能够继续的运行，那么使用 nohup 搭配 & 是不错的运行情境喔！ 可以参考看看！

转自：http://vbird.dic.ksu.edu.tw/linux_basic/0440processcontrol_2.php