Linux 进程前台后台切换与作业控制

进程前台/后台切换

（一）前台进程

当你在 shell 中启动一个程序时，默认它是前台进程。例如，执行 ./shella.sh，这个程序会一直占用终端命令行，直到执行完毕。在前台执行期间，你无法在该终端中输入其他命令，只能等待该程序结束。如果是在本地终端执行一些耗时操作，如大文件解压，或者连接到远程服务器执行脚本时，一旦本地网络中断，前台进程就会结束，这会带来诸多不便，需要重新执行。

示例：

1. 打开终端。
2. 执行命令 ./shella.sh。
3. 程序会在前台运行，终端命令行被占用，直到程序执行完毕。

（二）后台进程

通过在命令后面添加 & 符号，可以将命令放到后台执行。例如 ./shella.sh &，这样程序就会在后台运行，终端命令行会立即返回，你可以继续输入其他命令。使用 jobs 命令可以查看后台作业列表，添加 -l 选项时，会显示更详细的信息，如作业号、进程号等。

示例：

1. 打开终端。
2. 执行命令 ./shella.sh &。
3. 程序会在后台运行，终端命令行立即返回。
4. 执行 jobs 命令查看后台作业列表。
5. 执行 jobs -l 命令查看更详细的后台作业信息。

输出示例：

[1] 12345 Running ./shella.sh &

其中 [1] 表示作业号为 1，12345 是进程号，Running 表示进程正在运行，./shella.sh & 是执行的命令。

作业控制命令

（一）fg 命令

使用 fg 命令可以将某个后台作业切换到前台。如果要将作业号为 1 的作业切换到前台，执行 fg %1。这样，该作业就会在前台继续执行，终端命令行会被该作业占用，直到它执行完毕或者被再次放到后台。

示例：

1. 执行 jobs 命令查看后台作业列表。
2. 找到作业号为 1 的作业。
3. 执行 fg %1 将该作业切换到前台。

（二）Ctrl + Z 组合键

当一个命令正在前台执行时，按下 Ctrl + Z 组合键，可以将其放到后台，并且处于暂停状态。此时，该作业不会继续执行，但也不会占用终端命令行，你可以继续在终端中输入其他命令。

示例：

1. 执行一个前台命令，例如 ./shella.sh。
2. 按下 Ctrl + Z 组合键。
3. 该命令会被放到后台并暂停执行。

（三）bg 命令

对于在后台暂停的命令，使用 bg 命令可以让它在后台继续执行。例如，如果作业号为 1 的命令被暂停在后台，执行 bg %1，它就会在后台恢复执行。

示例：

1. 执行 jobs 命令查看后台作业列表。
2. 找到作业号为 1 的暂停作业。
3. 执行 bg %1 让该作业在后台继续执行。

（四）kill 命令

使用 kill 命令可以终止后台运行的程序。例如 kill %1 可以直接终止作业号为 1 的后台进程。需要注意的是，某些进程可能需要使用 kill -9 来强制终止，因为 -9 选项会发送 SIGKILL 信号，该信号不能被进程捕获和忽略。

示例：

1. 执行 jobs 命令查看后台作业列表。
2. 找到作业号为 1 的作业。
3. 执行 kill %1 终止该作业。
4. 如果需要强制终止，执行 kill -9 %1。

进程优先级调整

（一）nice 命令

nice 命令用于在启动进程时设置其优先级。优先级范围通常是从 -20 到 19，默认值是 0。数值越小，优先级越高。普通用户只能设置大于等于 0 的优先级值，而 root 用户可以设置任意优先级值。例如，要以较低优先级（优先级值为 10）启动 ./myscript.sh 脚本，可以执行：

nice -n 10 ./myscript.sh

这样，该脚本在执行时会占用较少的 CPU 时间，适合在后台运行一些对实时性要求不高的任务，以免影响系统中其他重要任务的执行。

示例：

1. 打开终端。
2. 执行 nice -n 10 ./myscript.sh。
3. 该脚本会在较低优先级下运行。

（二）renice 命令

renice 命令用于调整正在运行的进程的优先级。例如，要将进程号为 12345 的进程优先级调整为 5，可以执行：

renice -n 5 -p 12345

这样，该进程的优先级就会被修改为 5。通过合理调整进程优先级，可以优化系统资源的分配，确保关键任务能够获得足够的 CPU 时间，同时让一些次要任务在后台以较低优先级运行，提高系统的整体性能和稳定性。

示例：

1. 执行 ps 命令找到需要调整优先级的进程号，例如 12345。
2. 执行 renice -n 5 -p 12345。
3. 该进程的优先级会被调整为 5。

优化建议

（一）合理使用后台运行

对于一些耗时较长且不需要实时交互的任务，如批量文件处理、数据备份等，建议使用 & 符号将其放到后台执行。这样可以避免长时间占用终端命令行，提高工作效率。同时，可以利用 jobs 命令随时查看后台作业的状态，根据需要使用 fg、bg 等命令进行控制。

示例：

1. 执行 ./long_running_task.sh & 将耗时任务放到后台运行。
2. 使用 jobs 命令查看后台作业状态。
3. 根据需要使用 fg 或 bg 命令控制作业。

（二）防止输出丢失

当需要在后台运行一些会产生输出的命令时，为了避免输出丢失，可以使用 nohup 命令。例如：

nohup ./myscript.sh &

这样，即使退出当前终端，./myscript.sh 脚本仍会在后台运行，并且其输出会被追加到 nohup.out 文件中（默认情况下）。你可以随时查看 nohup.out 文件来获取脚本的输出结果。此外，也可以将输出重定向到指定的文件，例如：

nohup ./myscript.sh > output.log 2>&1 &

2>&1这是错误重定向操作符。

2 代表标准错误（即程序的错误输出内容），&1 代表标准输出。2>&1 的意思是将标准错误重定向到标准输出。由于标准输出已经被重定向到 output.log 文件中，因此标准错误也会被重定向到 output.log 文件中。这样，无论是正常输出还是错误输出，都会被记录到 output.log 文件中。

示例：

1. 执行 nohup ./myscript.sh &。
2. 退出终端。
3. 重新打开终端，查看 nohup.out 或 output.log 文件获取输出结果。

（三）定期检查与清理后台作业

在长时间使用终端进行多任务操作时，后台可能会积累大量的作业。定期使用 jobs 命令检查后台作业列表，对于已经完成或者不再需要的作业，及时使用 kill 命令进行清理。这有助于释放系统资源，避免后台作业过多导致系统性能下降。

示例：

1. 执行 jobs 命令查看后台作业列表。
2. 找到已经完成或不再需要的作业。
3. 执行 kill %作业号 清理该作业。