shell的后台运行(&)与nohup

简述

在shell脚本中当我们需要把一个任务放在后台运行时,通常我们会使用&符号:

subcommand &

此时主进程会继续往下执行,而子进程会在后台启动运行。

于此同时,我们常会看到nohup会和后台任务一起使用,格式是:

nohup subcommand &

nohup在这里起了什么角色呢。

nohup

nohup起两个作用:

  1. 正如名字所声称的,忽略所有发送给子命令的挂断(SIGHUP)信号
nohup subcommand &

这样所有发给subcommand的SIGHUP信号都被忽略,subcommand就不会收到SIGHUP信号。

什么是SIGHUP信号呢?
简单的理解可以是终端结束时,操作系统会发送SIGHUP信号到后台进程。

  1. 重定向子命令的标准输出(stdout)和标准错误(stderr)
    我们可以在终端看到如下输出:
nohup: appending output to "nohup.out"

表示subcommand的标准输出和标准错误被重定向到nohup.out文件;如果没有使用nohup方式,则subcommand的标准输出和标准错误是复用父进程的标准输出和标准错误。

举例

例子1:后台运行(&)

$ cat testshell0.sh 
#!/bin/bash

#trap "echo \"SIGHUP is received\"" 1

for i in {1..10000}; do
       echo "$i: in $0"
  1>&2 echo "$i: in $0"

  sleep 1
done
$ cat testshell1.sh  
#!/bin/bash

./testshell0.sh &

for i in {1..10000}; do
  echo "$i: in $0"
  sleep 1
done
$ ./testshell1.sh 
1: in ./testshell1.sh
1: in ./testshell0.sh
1: in ./testshell0.sh
2: in ./testshell1.sh
2: in ./testshell0.sh
2: in ./testshell0.sh
CTRL-C(^C)
$ 3: in ./testshell0.sh
3: in ./testshell0.sh
4: in ./testshell0.sh
5: in ./testshell0.sh

脚本testshell1.sh以后台方式(&)调用testshell0.sh;
我们看到testshell1.sh和testshell0.sh的输出都在屏幕上,而当(CTRL-C)杀掉testshell1.sh的时候,testshell0.sh继续在运行,继续往屏幕打印输出。

例子2:nohup方式后台运行(&)

$ cat testshell0.sh 
#!/bin/bash

#trap "echo \"SIGHUP is received\"" 1

for i in {1..10000}; do
       echo "$i: in $0"
  1>&2 echo "$i: in $0"

  sleep 1
done
$ cat testshell1.sh  
#!/bin/bash

nohup ./testshell0.sh &

for i in {1..10000}; do
  echo "$i: in $0"
  sleep 1
done
$ ./testshell1.sh 
nohup: appending output to "nohup.out"
1: in ./testshell1.sh
1: in ./testshell0.sh
1: in ./testshell0.sh
2: in ./testshell1.sh
2: in ./testshell0.sh
2: in ./testshell0.sh
CTRL-C(^C)
$

脚本testshell1.sh以nohup的方式在后台(&)调用testshell0.sh;
我们看到testshell1.sh的输出在屏幕上,testshell0.sh的输出在文件nohup.out里:

$ tail -f nohup.out
1: in ./testshell0.sh
1: in ./testshell0.sh
2: in ./testshell0.sh
2: in ./testshell0.sh
3: in ./testshell0.sh
3: in ./testshell0.sh

而当(CTRL-C)杀掉testshell1.sh的时候,testshell0.sh继续在运行,继续往nohup.log里面打印输出。

在这两个例子中,当testshell1.sh已经停止时,testshell0.sh并不会结束,而都能继续运行。

例子3:后台运行(&) + 关闭终端

代码和运行方法同例子1,只是在运行时关闭终端。
结果testshell1.sh和testshell0.sh都结束了。

$ ps -ef | grep testshell | grep -v grep
$ 

例子4:nohup方式后台运行(&) + 关闭终端

代码和运行方法同例子2,只是在运行时关闭终端。
结果testshell1.sh结束了,而testshell0.sh还在继续运行。

$ ps -ef | grep testshell | grep -v grep
<uid>  <pid>     1  0 22:29 ?        00:00:00 /bin/bash ./testshell0.sh
$ 

需要注意的是,此时testshell0.sh的父进程变成了进程号1,而不是testshell1.sh,因为testshell1.sh已经死了,操作系统接管了testshell1.sh进程。

对比例子3和例子4,差别是是否以nohup的方式运行testshell0.sh,在例子3不是以nohup的方式,这样当终端结束的时候,testshell0.sh会收到SIGHUP信号,缺省的处理方式是杀掉自己,所以testshell0.sh也死了;而例子4使用了nohup方式,他会忽略SIGHUP信号,所以testshell0.sh继续运行。

看例子5,注意其中的区别

例子5:后台运行(&) + 关闭父进程+关闭终端

代码和运行方法同例子1。
启动进程testshell1.sh

$ ./testshell1.sh 
1: in ./testshell1.sh
1: in ./testshell0.sh
1: in ./testshell0.sh
2: in ./testshell1.sh
2: in ./testshell0.sh
2: in ./testshell0.sh
3: in ./testshell1.sh
3: in ./testshell0.sh
3: in ./testshell0.sh

此时testshell1.sh和testshell0.sh同时在运行,往终端打印输出。

$ ps -ef | grep testshell | grep -v grep
<uid>  13789 13642  0 22:34 pts/10   00:00:00 /bin/bash ./testshell1.sh
<uid>  13790 13789  0 22:34 pts/10   00:00:00 /bin/bash ./testshell0.sh

杀掉进程testshell1.sh
屏幕继续打印testshell0.sh的输出。

CTRL-C(^C)
$ 4: in ./testshell0.sh
4: in ./testshell0.sh
5: in ./testshell0.sh
5: in ./testshell0.sh

查看进程状态

$ ps -ef | grep testshell | grep -v grep
<uid>  13790     1  0 22:34 pts/10   00:00:00 /bin/bash ./testshell0.sh
$ 

子进程testshell0.sh继续在运行。

此时我们退出终端,再查看进程状态

$ ps -ef | grep testshell | grep -v grep
<uid>  13790     1  0 22:34 pts/10   00:00:00 /bin/bash ./testshell0.sh
$ 

为什么子进程testshell0.sh还在呢?
既然终端已经退出了,按理操作系统应该给testshell0.sh发送SIGHUP信号,然后导致testshell0.sh退出啊?
原因是testshell0.sh是以后台任务的方式由testshell1.sh提交,当testshell1.sh已经退出后,testshell0.sh变成了孤儿进程,操作系统自动收集这些孤儿进程,此时我们看到testshell0.sh的父进程已经变成进程号1了,这样testshell0.sh和当前终端已经没有了关系,他们失去了联系,从而当当前终端结束的时候,testshell0.sh不会也不需要得到什么消息,那么也就不会收到SIGHUP信号了。

这链接里面[SIGHUP信号与控制终端]https://blog.csdn.net/cugxueyu/article/details/2046565,非常清楚的介绍了两者的关系,供参考。

作者:CodingCode
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來源:简书
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