【Linux】任务管理

        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。