Linux后台运行与虚拟终端
Image （题图为Ubuntu Linux终端启动画面）
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习惯了Windows或Mac OS图形操作界面的朋友，在第一次接触到所谓“前台运行”和“后台运行”的概念时，估计是不容易理解的。在图形界面中，所有程序天然就是并行运行的，通常，打开窗口即运行，关闭窗口即结束，窗口不关闭，扔到一旁，它仍在运行，等着就好。这种符合直觉的优势，让即使没怎么使用过电脑的人，不经培训也能顺利上手，是图形界面的优势。
文本操作界面，或者说命令行操作界面，就没这么友好了。在命令行提示符后面，伴着闪烁的光标，敲入命令，回车，进入等待，命令结束后，重返提示符，可以输入下一条命令。这就是通常的操作过程。学习Linux，最初的场景，也大致如此。
有时候，一条命令的运行时间过长，中途想要退回到提示符，以便运行另一条命令，但同时又不想终止之前正在运行的命令。这就涉及到所谓“前台”与“后台”的概念及操作了。
通常，在命令运行的同时，按下 Ctrl + Z 键，就能把当前正在执行的任务，切换到后台挂起（即暂停定住），并将控制权交回用户，出现提示符，等待输入新命令。为了让被挂起的任务继续执行，通常需要输入命令： $ bg 让任务在后台结束挂起状态，继续执行。这里“bg”是“background”的缩写。 此时，可以通过命令： $ jobs 来查看“当前终端”中，后台正在运行的命令。之所以强调“当前终端”，是因为我们完全可以打开多个终端窗口，并将不同的任务都丢到后台去。而每个终端，将只能看到自己窗口启动的那些任务。
如果是在启动程序时，就希望程序处于后台运行，则直接在原命令的末尾加上一个“&”符号即可。
$ command & 2
通常我们使用Linux系统，都是为了操作远程的高性能计算服务器。通过ssh客户端工具，连上远程服务器，就进入了命令行操作界面，此时即可敲入命令，让命令在服务器上得到执行。
初学者经常误解的一件事，是中途把终端窗口关掉，似乎应该并不会影响服务器上正在运行的任务。其实不然。如果终端窗口中，一条命令正在执行（包括前台和后台方式）的过程中，窗口被关闭，则该命令将会被强行终止。这是由Linux系统本身的设计原理决定的。除了手工关闭窗口外，经常发生的，是网络偶然出现异常发生断开，也会起到类似的窗口被关闭的效果，致使任务被中断。
任何时候，Linux系统在启动一个新程序时，其底层都会调用一个 fork() 函数，该函数会把当前程序的代码段、数据段等全部做拷贝，形成一个新的进程实例，然后才根据需要，从磁盘上装载新程序的代码，放到这个新建的进程实例的空间中。新的进程实例，是以子进程的形式存在的，执行启动新程序的原程序，是它的父进程。Linux中有个基础设定，一旦父进程关闭，它会自动终止并清理掉它所管辖的所有子进程，以确保系统资源都得到回收。
因此，我们通过终端窗口运行的任务，其父进程都是终端shell程序，关闭窗口的时候，shell程序终止，自然也就会把它所启动的所有任务全部终止掉。
为了解决这个问题，早期的Unix或Linux，都会推荐使用nohup命令，来切断对shell父进程的依赖：
nohup command >log.txt 2>log.err & 上述命令中，最开头加上一个“nohup”，能够让启动的任务，不再作为shell程序的子进程，从而避免被误杀。同时末尾加上“&”符号，让该命令自动进入后台，避免受到后续键盘操作的影响，同时也让用户可以重返提示符，继续后续使用。由于完全放弃了对该后台任务的控制，所以有必要通过“>log.txt”和“2>log.err”的设定，来把标准输出和标准错误都写入相应文件中，以便遇到错误时可以获取相关的提示信息（标准输入输出设备相关内容可参见我前面写过的另一篇《深入理解标准输入输出设备》）。
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不过，nohup已经是过时的用法了。更便利的方法是使用 screen 或 tmux 等命令，启动虚拟终端，来运行所需命令。这些工具都提供随时启动新窗口的功能，极其方便，且不受网络异常和关闭窗口的影响，随时重新连上，都能恢复此前的工作。所以，在虚拟终端中，甚至可以不需要把任务切换到后台，多开几个窗口，让所有任务都放在前台执行即可。
很长时间里，我一直在使用 screen，后来切换到 tmux，觉得后者更加方便，尤其是能够按照需要，水平或垂直地灵活切割窗口界面，让远程的文本操作多任务变得非常顺手。如果两个命令均可用，推荐优先选择 tmux。
最后，分别列举一下这两个命令的常见快捷键：
screen 的快捷键：
ctrl+a, c - 创建新窗口
ctrl+a, " - 列出窗口，进行选择切换
ctrl+a, A - 修改窗口名称
ctrl+a, d - 断开当前终端，下次可使用 screen -r 恢复
tmux 的快捷键：
ctrl+b, c - 创建新窗口
ctrl+b, w - 列出窗口，进行选择切换
ctrl+b, d - 断开当前终端，下次可使用 tmux attach 恢复
ctrl+b, % - 水平切分窗口
ctrl+b, " - 垂直切分窗口
注：本文首发表于“不靠谱颜论”公众号，并同步至本站。