Shell的后台运行(&)与nohup

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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。