0. 前言

记录一下 Linux 中 fg、bg、jobs、&、ctrl + z 等相关指令对任务进程的操作。

也正好借此机会学习一下进程（process）的概念

1. Process

1.0 进程类型

  • 前台进程（交互式进程）
    • 这些进程由终端会话初始化和控制。换句话说，需要有一个连接到系统中的用户来启动这样的进程；它们不是作为系统功能/服务的一部分自动启动。
  • 后台进程

1.1 并发执行

To run commands concurrently you can use the & command separator

~$ command1 & command2 & command3

This will start command1, then runs it in the background. The same with command2. Then it starts command3 normally.

这样的话 command3 是在前台运行

The output of all commands will be garbled together, but if that is not a problem for you, that would be the solution.

If you want to have a separate look at the output later, you can pipe the output of each command into tee, which lets you specify a file to mirror the output to.

~$ command1 | tee 1.log & command2 | tee 2.log & command3 | tee 3.log

这样可以分别在对应的 log 中查看不同 command output，我也是这么做的

加&的作用其实就是将命令放到后台执行

1.1.1 终止并发执行的后台进程

  • 方法一： 通过 jobs 命令查看任务号（假设为 num），然后执行：kill %num
  • 方法二： 通过 ps 命令查看任务的进程号（PID，假设为 pid），然后执行：kill pid

1.2 进程及性能分析

1.2.1 进程状态

  • R： RUNNING & RUNNABLE，正在运行或在运行队列中等待
  • S：INTERRRUPTABLE_SLEEP，休眠中, 受阻, 在等待某个条件的形成或接受到 signal
  • D：UNINTERRUPTABLE_SLEEP，不可中断（usually IO）
  • T：STOPPED，ctrl + z 进入这个状态
  • Z：ZOMBIE，进程已终止, 但进程描述符存在, 直到父进程调用wait4()系统调用后释放

1.2.2 查看进程状态 ps

$ ps -aux #显示所有包含其他使用者的行程

%CPU：该 process 使用掉的 CPU 资源百分比

%MEM：该 process 所占用的物理内存百分比

TTY ：该 process 是在那个终端机上面运作，若与终端机无关，则显示 ?，另外， tty1-tty6 是本机上面的登入者程序，若为 pts/0 等等的，则表示为由网络连接进主机的程序。

STAT：该程序目前的状态，主要的状态参考 1.2进程状态

START：该 process 被触发启动的时间

TIME ：该 process 实际使用 CPU 运作的时间

1.2.3 性能分析 top

信息查看实例
top - 19:39:49 up 77 days,  8:54,  0 users,  load average: 5.00, 5.00, 5.00
# 系统当前时间；开机到现在77days 8h 54 mins；0 users 在线；系统1分钟、5分钟、15分钟的CPU负载信息
Tasks:  13 total,   1 running,  12 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
%Cpu(s): 20.9 us,  0.0 sy,  0.0 ni, 79.1 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
# %us：用户态进程占用CPU时间百分比，不包含renice值为负的任务占用的CPU的时间。
# %sy：内核占用CPU时间百分比
# %ni：改变过优先级的进程占用CPU的百分比
# %id：空闲CPU时间百分比
# %wa：等待I/O的CPU时间百分比
# %hi：CPU硬中断时间百分比
# %si：CPU软中断时间百分比
# 这里显示数据是所有cpu的平均值，如果想看每一个cpu的处理情况，按1即可；折叠，再次按1
MiB Mem :  48192.1 total,  25777.1 free,   2605.3 used,  19809.7 buff/cache
MiB Swap:  19530.0 total,  19491.7 free,     38.2 used.  45002.0 avail Mem
查看单个进程使用CPU情况
$ top -p pid
$ ps -aux #这个好像更加方便一点

1.3 为什么top查看只有1 running，其他sleeping?

Stackoverflow回答

There is no correlation between CPU usage as reported by top and process state. The man page says (emphasis mine):

%CPU – CPU usage

The task’s share of the elapsed CPU time since the last screen update, expressed as a percentage of total CPU time.

So, your process indeed used a huge amount of processor time since the last screen update. It is sleeping, yes, but that’s because the currently running process is top itself (which makes sense, since it’s currently updating the screen).

理解

这个1 running 就是 top process 本身，其他的 process 其实也是在运行的。每次 top 面板更新时活跃 process 正好是 top，所以 only 1 running。但是查看详细信息可以看到其实是在运行的。

2. 进程调度

2.1. 基本用法

2.1.1 & 和 jobs 指令

& 用在一个命令的最后，可以把这个命令转换为后台运行的任务进程。

jobs 查看当前终端有多少在后台运行的进程。

  • jobs 命令执行的结果，＋ 表示是一个当前的作业，- 减号表示是一个当前作业之后的一个作业。
  • jobs -l 选项可显示所有任务的进程号 pid
  • jobs 的状态可以是 running，stopped，terminated。但是如果任务进程被终止了（kill），当前的终端环境中也就删除了任务的进程标识；也就是说 jobs 命令显示的是当前 shell 环境中后台正在运行或者被挂起的任务进程信息

2.1.3 fg 和 bg 指令

fg 将后台任务进程调至前台继续运行，如果后台中有多个任务进程，可以用 fg %num 将选中的任务进程调至前台。

bg 将挂起的任务进程重新启动运行，如果有多个暂停的任务进程，可以用 bg %num 将选中的任务进程启动运行。

%num 是通过 jobs 命令查到的后台正在执行的任务的序号（不是 pid）

❗ 使用 ispass_run.sh 的时候最好使用 fg，如果使用 bg 则无法再次挂起，猜测是因为，原因是 ctrl + z 是用于挂起前台进程，使用 stop 将其挂起即可

使用 stop 2，好像也无法将其挂起？

2.2. 进程的挂起

2.2.1 后台进程的挂起

  • 在 solaris 中通过 stop 命令执行，通过 jobs 命令查看任务号（假设为 num），然后执行：stop %num
  • 在 redhat 中，不存在 stop 命令，可通过执行命令 kill -stop PID，将进程挂起

2.2.2 前台进程的挂起 ctrl+z

ctrl + z：可以将一个正在s前台执行的任务放到后台运行，并且挂起

2.3. 挂起进程重新运行 bg, fg

  • 通过 bg %num 即可将挂起的任务进程的状态由 stopped 改为 running，仍在后台运行
  • 通过 fg %num 即可将挂起的任务进程转为前台执行

2.4. 进程的终止

2.4.1 后台进程的终止 kill, killall

  • 方法一： 通过 jobs 命令查看任务号（假设为 num），然后执行：kill %num
  • 方法二： 通过 ps 命令查看任务的进程号（PID，假设为 pid），然后执行：kill pid
  • killall CMD：通过进程名 kill 感觉比根据 pid 方便很多

2.4.2 前台进程的终止 ctrl+c

执行 ctrl+c 即可终止前台执行任务进程

假设要后台运行 xmms，可通过命令：xmms &。但万一你运行程序时忘记使用 & 了，又不想重新执行，你可以先使用 ctrl+z 挂起任务进程，然后敲入bg 命令，这样任务进程就在后台继续运行了。

3. 查看CPU信息

  • 查看物理CPU个数
cat /proc/cpuinfo| grep "physical id"| sort| uniq| wc -l
  • 查看每个物理CPU中core的个数(即核数)
cat /proc/cpuinfo| grep "cpu cores"| uniq
  • 查看逻辑CPU的个数
cat /proc/cpuinfo| grep "processor"| wc -l

4. Why jobs 看不到后台 process

4.1 关闭终端造成孤儿进程

jobs是查看当前后台作业（进程），是获取本次bash下的后台作业。 当本次终端退出后，后台作业变成孤儿进程，孤儿进程有系统父进程接管。 当再次连接终端时，原作业与当前终端，不存在关系父子关系，故看不到进程。 但是原作业，会在系统中一致运行，直到完成或被停止。 这就是为什么终端退出后，jobs看不到的原因了

4.2 nohup

4.2.1 &

守护进程貌似跟nohup + &方式启动的进程差不多。都可以实现与终端的无关联。

& 可以让进程在后台运行，ctrl + C 无法终端，对 SIGINT 信号免疫，但是直接关闭 shell 后进程会消失。& 后台没有那么硬 :)，对 SIGHUP 信号不免疫

4.2.2 nohup 作用

nohup 的作用是忽略 SIGHUP 信号，也就是不挂断地运行

&和nohup没有半毛钱的关系， 要让进程真正不受shell中Ctrl C和shell关闭的影响， 那该怎么办呢？ 那就用nohup ./start.sh &吧， 两全其美。

Reference

https://ehlxr.me/2017/01/18/Linux-%E4%B8%AD-fg%E3%80%81bg%E3%80%81jobs%E3%80%81-%E6%8C%87%E4%BB%A4/

https://www.cnblogs.com/machangwei-8/p/10391440.html