后台任务管理

简介

在本实验中，你将学习如何使用各种命令在 Linux 中管理后台任务。你将了解如何在后台运行进程、监控其状态并控制它们。这些知识对于在 Linux 环境中高效地进行多任务处理至关重要，使你能够同时运行多个任务而不会占用终端。

学习目标

在本实验结束时，你将能够：

• 使用 & 操作符在后台运行命令
• 使用 jobs 命令列出和监控后台任务
• 使用 fg 命令将后台任务切换到前台
• 使用 kill 命令停止后台任务
• 理解后台任务的终端特定性质

Skills Graph

在后台运行命令

让我们从在后台运行一个简单的命令开始。

1. 打开终端。你应该位于 /home/labex/project 目录中。如果不在该目录，可以通过以下命令切换：

   cd /home/labex/project

2. 我们将使用 sleep 命令来模拟一个长时间运行的进程。运行以下命令：

   sleep 600 &

   sleep 命令会暂停指定的秒数（在本例中为 600 秒，即 10 分钟）。末尾的 & 告诉 Linux 在后台运行此命令。

3. 运行此命令后，你将看到类似以下的输出：

   [1] 1234

   此输出显示了两条重要信息：

   • [1] 是作业编号（job number），用于引用此特定的后台任务。
   • 1234 是进程 ID（PID），这是正在运行的进程的唯一标识符。

4. 你会注意到，命令提示符会立即返回。这是因为进程在后台运行，允许你继续使用终端。

5. 现在，让我们检查后台任务的状态：

   jobs

   此命令会列出所有当前的后台任务。你应该会看到类似以下的输出：

   [1]+  Running                 sleep 600 &

   这表示作业编号 1 正在运行，即我们刚刚启动的 sleep 600 命令。

6. 重要提示：后台任务特定于启动它们的终端会话。如果你打开一个新的终端窗口或标签页，在那里运行 jobs 将不会显示原始终端中的后台任务。这是理解 Linux 中后台任务工作原理的关键概念。

运行多个后台任务

现在我们已经运行了一个后台任务，接下来让我们尝试同时运行多个任务。我们将使用不同的命令组合来展示后台任务的灵活性。

1. 让我们启动更多的后台任务。依次输入以下命令：

   ping -c 100 google.com > ping_results.txt &
   find /home -name "*.log" > log_files.txt &
   sleep 1200 &

   每个命令都会启动一个新的后台任务。你会看到每个任务的作业编号和 PID。

2. 现在，让我们检查所有后台任务的状态：

   jobs

   你应该会看到列出所有四个任务（包括步骤 1 中的任务）的输出：

   [1]   Running                 sleep 600 &
   [2]   Running                 ping -c 100 google.com > ping_results.txt &
   [3]-  Running                 find /home -name "*.log" > log_files.txt &
   [4]+  Running                 sleep 1200 &

   任务 4 旁边的 + 表示这是最近启动的后台任务。任务 3 旁边的 - 表示如果任务 4 完成，此任务将成为当前任务。

3. 请注意，你可以快速启动多个后台任务，而你的终端仍然可以响应其他命令。

将后台任务切换到前台

有时，你可能希望将后台任务切换到前台，以便与其交互或查看其输出。让我们学习如何实现这一点。

1. 首先，列出当前的任务：

   jobs

   这将刷新你对当前后台运行任务的视图。

2. 我们将把一个长时间运行的任务切换到前台。从列表中选择一个作业编号（假设是作业编号 3，但请使用与列表中仍在运行的任务对应的编号）。要将其切换到前台，请使用 fg 命令后跟作业编号：

   fg %3

   %3 指的是作业编号。% 符号告诉 shell 你引用的是作业编号，而不是进程 ID。

3. 运行此命令后，你将看到命令在前台运行，你的终端将“卡住”，直到任务完成或你停止它。

4. 要停止任务并重新获得对终端的控制权，请按 Ctrl+C。这会向当前前台进程发送中断信号。

5. 让我们再次检查任务：

   jobs

   你应该会看到，你切换到前台的任务不再列出，因为我们停止了它。

停止后台任务

现在，让我们学习如何在不将后台任务切换到前台的情况下停止它。

1. 首先，列出当前的任务：

   jobs

   这将显示哪些任务仍在运行。

2. 我们将停止其中一个剩余的后台任务。从列表中选择一个作业编号（假设是作业编号 2，但请使用与列表中仍在运行的任务对应的编号）。要停止它，我们使用 kill 命令后跟作业编号：

   kill %2

   %2 指的是你选择的作业编号。同样，% 符号表示我们引用的是作业编号。

3. kill 命令会向指定的任务发送终止信号。默认情况下，它会发送一个允许进程正常关闭的信号。

4. 再次检查任务：

   jobs

   你应该会看到，你终止的任务不再列出。这确认它已成功终止。

在其他命令中使用后台任务

现在我们已经练习了各种命令，接下来让我们尝试在另一个实用命令中使用后台任务。

1. 我们将使用 tar 命令在后台创建你主目录的压缩归档文件：

   tar -czf home_backup.tar.gz /home/labex &

   此命令会创建你主目录的压缩 tar 归档文件。

2. 你会看到一个作业编号和 PID，就像我们之前的命令一样。

3. 检查任务的状态：

   jobs

   你应该会看到 tar 命令被列为正在运行的任务。

4. 在它运行时，你可以继续使用终端执行其他任务。这就是后台任务的强大之处！

5. 过一段时间后，检查命令是否已完成：

   jobs

   如果它不再列出，则表示已完成。

6. 现在，让我们验证归档文件是否已创建：

   ls -l home_backup.tar.gz

   如果归档文件成功创建，此命令将显示其详细信息。

总结

在本实验中，你学习了在 Linux 中管理后台任务的关键技能：

1. 使用 & 操作符在后台运行命令
2. 使用 jobs 命令列出和监控后台任务
3. 使用 fg 将后台任务切换到前台
4. 使用 kill 停止后台任务
5. 将这些概念应用于实际场景，例如网络诊断、文件搜索和创建归档文件

你还学习了一个重要概念：后台任务特定于启动它们的终端会话。这意味着每个终端窗口或标签页都维护其自己的后台任务集。

这些技能将帮助你在 Linux 环境中高效地进行多任务处理，使你能够同时运行多个进程并有效地管理它们。请记住，后台任务特别适用于不需要持续交互的长时间运行任务，从而释放你的终端以进行其他工作。