## 16.2 工作管理 （job control） 這個工作管理 （job control） 是用在 bash 環境下的，也就是說：“當我們登陸系統取得 bash shell 之后，在單一終端機接口下同時進行多個工作的行為管理 ”。舉例來說，我們在登陸 bash 后， 想要一邊復制文件、一邊進行數據搜尋、一邊進行編譯，還可以一邊進行 vim 程序撰寫！ 當然我們可以重復登陸那六個命令行的終端機環境中，不過，能不能在一個 bash 內達成？ 當然可以啊！就是使用 job control 啦！ ^_^ ### 16.2.1 什么是工作管理？ 從上面的說明當中，你應該要了解的是：“進行工作管理的行為中， 其實每個工作都是目前 bash 的子程序，亦即彼此之間是有相關性的。 我們無法以 job control 的方式由 tty1 的環境去管理 tty2 的 bash ！” 這個概念請你得先創建起來，后續的范例介紹之后，你就會清楚的了解啰！ 或許你會覺得很奇怪啊，既然我可以在六個終端接口登陸，那何必使用 job control 呢？ 真是脫褲子放屁，多此一舉啊！不要忘記了呢，我們可以在 [/etc/security/limits.conf （第十三章）](../Text/index.html#limits) 里面設置使用者同時可以登陸的連線數，在這樣的情況下，某些使用者可能僅能以一個連線來工作呢！ 所以啰，你就得要了解一下這種工作管理的模式了！此外，這個章節內容也會牽涉到很多的數據流重導向，所以，如果忘記的話， 務必回到[第十章 BASH Shell](../Text/index.html) 看一看喔！ 由于假設我們只有一個終端接口，因此在可以出現提示字符讓你操作的環境就稱為前景 （foreground），至于其他工作就可以讓你放入背景 （background） 去暫停或運行。要注意的是，放入背景的工作想要運行時， 他必須不能夠與使用者互動。舉例來說， vim 絕對不可能在背景里面執行 （running） 的！因為你沒有輸入數據他就不會跑啊！ 而且放入背景的工作是不可以使用 [ctrl]+c 來終止的！ 總之，要進行 bash 的 job control 必須要注意到的限制是： * 這些工作所觸發的程序必須來自于你 shell 的子程序（只管理自己的 bash）； * 前景：你可以控制與下達指令的這個環境稱為前景的工作 （foreground）； * 背景：可以自行運行的工作，你無法使用 [ctrl]+c 終止他，可使用 bg/fg 調用該工作； * 背景中“執行”的程序不能等待 terminal/shell 的輸入（input） 接下來讓我們實際來管理這些工作吧！ ### 16.2.2 job control 的管理 如前所述，bash 只能夠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 也不能夠將別人的 bash 下面的 job 給他拿過來執行。此外，又分前景與背景，然后在背景里面的工作狀態又可以分為“暫停 （stop）”與“運行中 （running）”。那實際進行 job 控制的指令有哪些？下面就來談談。 * 直接將指令丟到背景中“執行”的 & 如同前面提到的，我們在只有一個 bash 的環境下，如果想要同時進行多個工作， 那么可以將某些工作直接丟到背景環境當中，讓我們可以繼續操作前景的工作！那么如何將工作丟到背景中？ 最簡單的方法就是利用“ & ”這個玩意兒了！舉個簡單的例子，我們要將 /etc/ 整個備份成為 /tmp/etc.tar.gz 且不想要等待，那么可以這樣做： ``` [root@study ~]# tar -zpcf /tmp/etc.tar.gz /etc & [1] 14432 <== [job number] PID [root@study ~]# tar: Removing leading `/' from member names # 在中括號內的號碼為工作號碼 （job number），該號碼與 bash 的控制有關。 # 后續的 14432 則是這個工作在系統中的 PID。至于后續出現的數據是 tar 執行的數據流， # 由于我們沒有加上數據流重導向，所以會影響畫面！不過不會影響前景的操作喔！ ``` 仔細的瞧一瞧，我在輸入一個指令后，在該指令的最后面加上一個“ & ”代表將該指令丟到背景中， 此時 bash 會給予這個指令一個“工作號碼（job number）”，就是那個 [1] 啦！至于后面那個 14432 則是該指令所觸發的“ PID ”了！而且，有趣的是，我們可以繼續操作 bash 呢！很不賴吧！ 不過，那么丟到背景中的工作什么時候完成？完成的時候會顯示什么？如果你輸入幾個指令后，突然出現這個數據： ``` [1]+ Done tar -zpcf /tmp/etc.tar.gz /etc ``` 就代表 [1] 這個工作已經完成 （Done） ，該工作的指令則是接在后面那一串命令行。 這樣了解了吧！另外，這個 & 代表：“將工作丟到背景中去執行”喔！ 注意到那個“執行”的字眼！此外，這樣的情況最大的好處是： 不怕被 [ctrl]+c 中斷的啦！ 此外，將工作丟到背景當中要特別注意數據的流向喔！包括上面的訊息就有出現錯誤訊息，導致我的前景被影響。 雖然只要按下 [enter] 就會出現提示字符。但如果我將剛剛那個指令改成： ``` [root@study ~]# tar -zpcvf /tmp/etc.tar.gz /etc & ``` 情況會怎樣？在背景當中執行的指令，如果有 stdout 及 stderr 時，他的數據依舊是輸出到屏幕上面的， 所以，我們會無法看到提示字符，當然也就無法完好的掌握前景工作。同時由于是背景工作的 tar ， 此時你怎么按下 [ctrl]+c 也無法停止屏幕被搞的花花綠綠的！所以啰，最佳的狀況就是利用數據流重導向， 將輸出數據傳送至某個文件中。舉例來說，我可以這樣做： ``` [root@study ~]# tar -zpcvf /tmp/etc.tar.gz /etc > /tmp/log.txt 2>&1 & [1] 14547 [root@study ~]# ``` 呵呵！如此一來，輸出的信息都給他傳送到 /tmp/log.txt 當中，當然就不會影響到我們前景的作業了。 這樣說，您應該可以更清楚數據流重導向的重要性了吧！^_^  **Tips** 工作號碼 （job number） 只與你這個 bash 環境有關，但是他既然是個指令觸發的咚咚，所以當然一定是一個程序， 因此你會觀察到有 job number 也搭配一個 PID ！ * 將“目前”的工作丟到背景中“暫停”：[ctrl]-z 想個情況：如果我正在使用 vim ，卻發現我有個文件不知道放在哪里，需要到 bash 環境下進行搜尋，此時是否要結束 vim 呢？呵呵！當然不需要啊！只要暫時將 vim 給他丟到背景當中等待即可。 例如以下的案例： ``` [root@study ~]# vim ~/.bashrc # 在 vim 的一般模式下，按下 [ctrl]-z 這兩個按鍵 [1]+ Stopped vim ~/.bashrc [root@study ~]# <==順利取得了前景的操控權！ [root@study ~]# find / -print ....（輸出省略）.... # 此時屏幕會非常的忙碌！因為屏幕上會顯示所有的文件名。請按下 [ctrl]-z 暫停 [2]+ Stopped find / -print ``` 在 vim 的一般模式下，按下 [ctrl] 及 z 這兩個按鍵，屏幕上會出現 [1] ，表示這是第一個工作， 而那個 + 代表最近一個被丟進背景的工作，且目前在背景下默認會被取用的那個工作 （與 fg 這個指令有關 ）！而那個 Stopped 則代表目前這個工作的狀態。在默認的情況下，使用 [ctrl]-z 丟到背景當中的工作都是“暫停”的狀態喔！ * 觀察目前的背景工作狀態： jobs ``` [root@study ~]# jobs [-lrs] 選項與參數： -l ：除了列出 job number 與指令串之外，同時列出 PID 的號碼； -r ：僅列出正在背景 run 的工作； -s ：僅列出正在背景當中暫停 （stop） 的工作。 范例一：觀察目前的 bash 當中，所有的工作，與對應的 PID [root@study ~]# jobs -l [1]- 14566 Stopped vim ~/.bashrc [2]+ 14567 Stopped find / -print ``` 如果想要知道目前有多少的工作在背景當中，就用 jobs 這個指令吧！一般來說，直接下達 jobs 即可！ 不過，如果你還想要知道該 job number 的 PID 號碼，可以加上 -l 這個參數啦！ 在輸出的信息當中，例如上表，仔細看到那個 + - 號喔！那個 + 代表默認的取用工作。 所以說：“目前我有兩個工作在背景當中，兩個工作都是暫停的， 而如果我僅輸入 fg 時，那么那個 [2] 會被拿到前景當中來處理”！ 其實 + 代表最近被放到背景的工作號碼， - 代表最近最后第二個被放置到背景中的工作號碼。 而超過最后第三個以后的工作，就不會有 +/- 符號存在了！ * 將背景工作拿到前景來處理：fg 剛剛提到的都是將工作丟到背景當中去執行的，那么有沒有可以將背景工作拿到前景來處理的？ 有啊！就是那個 fg （foreground） 啦！舉例來說，我們想要將上頭范例當中的工作拿出來處理時： ``` [root@study ~]# fg %jobnumber 選項與參數： %jobnumber ：jobnumber 為工作號碼（數字）。注意，那個 % 是可有可無的！ 范例一：先以 jobs 觀察工作，再將工作取出： [root@study ~]# jobs -l [1]- 14566 Stopped vim ~/.bashrc [2]+ 14567 Stopped find / -print [root@study ~]# fg <==默認取出那個 + 的工作，亦即 [2]。立即按下[ctrl]-z [root@study ~]# fg %1 <==直接規定取出的那個工作號碼！再按下[ctrl]-z [root@study ~]# jobs -l [1]+ 14566 Stopped vim ~/.bashrc [2]- 14567 Stopped find / -print ``` 經過 fg 指令就能夠將背景工作拿到前景來處理啰！不過比較有趣的是最后一個顯示的結果，我們會發現 + 出現在第一個工作后！ 怎么會這樣啊？這是因為你剛剛利用 fg %1 將第一號工作捉到前景后又放回背景，此時最后一個被放入背景的將變成 vi 那個指令動作， 所以當然 [1] 后面就會出現 + 了！了解乎！另外，如果輸入“ fg - ” 則代表將 - 號的那個工作號碼拿出來，上面就是 [2]- 那個工作號碼啦！ * 讓工作在背景下的狀態變成運行中： bg 我們剛剛提到，那個 [ctrl]-z 可以將目前的工作丟到背景下面去“暫停”， 那么如何讓一個工作在背景下面“ Run ”呢？我們可以在下面這個案例當中來測試！ 注意喔！下面的測試要進行的快一點！^_^ ``` 范例一：一執行 find / -perm /7000 > /tmp/text.txt 后，立刻丟到背景去暫停！ [root@study ~]# find / -perm /7000 > /tmp/text.txt # 此時，請立刻按下 [ctrl]-z 暫停！ [3]+ Stopped find / -perm /7000 > /tmp/text.txt 范例二：讓該工作在背景下進行，并且觀察他！！ [root@study ~]# 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 & [1]- Stopped vim ~/.bashrc [2]+ Stopped find / -print [3] Running find / -perm /7000 > /tmp/text.txt & ``` 看到哪里有差異嗎？呼呼！沒錯！就是那個狀態列～以經由 Stopping 變成了 Running 啰！ 看到差異點，嘿嘿！命令行最后方多了一個 & 的符號啰！ 代表該工作被啟動在背景當中了啦！ ^_^ * 管理背景當中的工作： kill 剛剛我們可以讓一個已經在背景當中的工作繼續工作，也可以讓該工作以 fg 拿到前景來， 那么，如果想要將該工作直接移除呢？或者是將該工作重新啟動呢？這個時候就得需要給予該工作一個訊號 （signal） ，讓他知道該怎么作才好啊！此時， kill 這個指令就派上用場啦！ ``` [root@study ~]# kill -signal %jobnumber [root@study ~]# kill -l 選項與參數： -l ：這個是 L 的小寫，列出目前 kill 能夠使用的訊號 （signal） 有哪些？ signal ：代表給予后面接的那個工作什么樣的指示啰！用 man 7 signal 可知： -1 ：重新讀取一次參數的配置文件 （類似 reload）； -2 ：代表與由鍵盤輸入 [ctrl]-c 同樣的動作； -9 ：立刻強制刪除一個工作； -15：以正常的程序方式終止一項工作。與 -9 是不一樣的。 范例一：找出目前的 bash 環境下的背景工作，并將該工作“強制刪除”。 [root@study ~]# jobs [1]+ Stopped vim ~/.bashrc [2] Stopped find / -print [root@study ~]# kill -9 %2; jobs [1]+ Stopped vim ~/.bashrc [2] Killed find / -print # 再過幾秒你再下達 jobs 一次，就會發現 2 號工作不見了！因為被移除了！ 范例二：找出目前的 bash 環境下的背景工作，并將該工作“正常終止”掉。 [root@study ~]# jobs [1]+ Stopped vim ~/.bashrc [root@study ~]# kill -SIGTERM %1 # -SIGTERM 與 -15 是一樣的！您可以使用 kill -l 來查閱！ # 不過在這個案例中， vim 的工作無法被結束喔！因為他無法通過 kill 正常終止的意思！ ``` 特別留意一下， -9 這個 signal 通常是用在“強制刪除一個不正常的工作”時所使用的， -15 則是以正常步驟結束一項工作（15也是默認值），兩者之間并不相同呦！舉上面的例子來說， 我用 vim 的時候，不是會產生一個 .filename.swp 的文件嗎？ 那么，當使用 -15 這個 signal 時， vim 會嘗試以正常的步驟來結束掉該 vi 的工作， 所以 .filename.swp 會主動的被移除。但若是使用 -9 這個 signal 時，由于該 vim 工作會被強制移除掉，因此， .filename.swp 就會繼續存在文件系統當中。這樣您應該可以稍微分辨一下了吧？ 不過，畢竟正常的作法中，你應該先使用 fg 來取回前景控制權，然后再離開 vim 才對～因此，以上面的范例二為例，其實 kill 確實無法使用 -15 正常的結束掉 vim 的動作喔！此時還是不建議使用 -9 啦！因為你知道如何正常結束該程序不是嗎？ 通常使用 -9 是因為某些程序你真的不知道怎么通過正常手段去終止他，這才用到 -9 的！ 其實， kill 的妙用是很無窮的啦！他搭配 signal 所詳列的信息 （用 man 7 signal 去查閱相關數據） 可以讓您有效的管理工作與程序 （Process），此外，那個 killall 也是同樣的用法！ 至于常用的 signal 您至少需要了解 1, 9, 15 這三個 signal 的意義才好。 此外， signal 除了以數值來表示之外，也可以使用訊號名稱喔！ 舉例來說，上面的范例二就是一個例子啦！至于 signal number 與名稱的對應， 呵呵，使用 kill -l 就知道啦（L的小寫）！ 另外， kill 后面接的數字默認會是 PID ，如果想要管理 bash 的工作控制，就得要加上 %數字 了， 這點也得特別留意才行喔！ ### 16.2.3 離線管理問題 要注意的是，我們在工作管理當中提到的“背景”指的是在終端機模式下可以避免 [crtl]-c 中斷的一個情境， 你可以說那個是 bash 的背景，并不是放到系統的背景去喔！所以，工作管理的背景依舊與終端機有關啦！ 在這樣的情況下，如果你是以遠端連線方式連接到你的 Linux 主機，并且將工作以 & 的方式放到背景去， 請問，在工作尚未結束的情況下你離線了，該工作還會繼續進行嗎？答案是“否”！不會繼續進行，而是會被中斷掉。 那怎么辦？如果我的工作需要進行一大段時間，我又不能放置在背景下面，那該如何處理呢？ 首先，你可以參考前一章的 [at](../Text/index.html#at) 來處理即可！因為 at 是將工作放置到系統背景， 而與終端機無關。如果不想要使用 at 的話，那你也可以嘗試使用 nohup 這個指令來處理喔！這個 nohup 可以讓你在離線或登出系統后，還能夠讓工作繼續進行。他的語法有點像這樣： ``` [root@study ~]# nohup [指令與參數] <==在終端機前景中工作 [root@study ~]# nohup [指令與參數] & <==在終端機背景中工作 ``` 有夠好簡單的指令吧！上述指令需要注意的是， nohup 并不支持 bash 內置的指令，因此你的指令必須要是外部指令才行。 我們來嘗試玩一下下面的任務吧！ ``` # 1\. 先編輯一支會“睡著 500 秒”的程序： [root@study ~]# vim sleep500.sh #!/bin/bash /bin/sleep 500s /bin/echo "I have slept 500 seconds." # 2\. 丟到背景中去執行，并且立刻登出系統： [root@study ~]# chmod a+x sleep500.sh [root@study ~]# nohup ./sleep500.sh & [2] 14812 [root@study ~]# nohup: ignoring input and appending output to `nohup.out' <==會告知這個訊息！ [root@study ~]# exit ``` 如果你再次登陸的話，再使用 pstree 去查閱你的程序，會發現 sleep500.sh 還在執行中喔！并不會被中斷掉！ 這樣了解意思了嗎？由于我們的程序最后會輸出一個訊息，但是 nohup 與終端機其實無關了， 因此這個訊息的輸出就會被導向“ ~/nohup.out ”，所以你才會看到上述指令中，當你輸入 nohup 后， 會出現那個提示訊息啰。 如果你想要讓在背景的工作在你登出后還能夠繼續的執行，那么使用 nohup 搭配 & 是不錯的運行情境喔！ 可以參考看看！