Protsessid, tööd ja signaalid

Selles peatükis vaatame, kuidas jälgida töötavaid protsesse, saata neile signaale ning kasutada shelli tööde juhtimist.

Loogika

Siin on oluline eristada kolme asja:

protsess
shelli töö
signaal

Need on seotud, aga mitte samad:

protsess on käivitatud programm
töö on shelli vaates hallatav käsk või käsujada
signaal on viis protsessile juhtsõnum saata

Kiirspikker

ps näitab protsesse
ps aux või ps -ef näitab rohkem infot
top või htop näitab protsesse reaalajas
kill PID saadab protsessile signaali
kill -9 PID lõpetab protsessi jõuga
käsk & käivitab töö taustal
jobs näitab shelli taustatöid
bg jätkab tööd taustal
fg toob töö esiplaanile
wait ootab taustatööd ära
Ctrl-c katkestab käsu
Ctrl-z peatab käsu ajutiselt

Kõige tavalisemad tegevused päriselus on:

vaata, mis jookseb
peata või lõpeta kinni jäänud käsk
saada pikk töö taustale

Protsesside vaatamine


ps
ps aux
ps -ef


top
htop

top ja htop näitavad:

protsessi ID-d
kasutatavat mälu
protsessori koormust
käimasolevaid käske

Kõige kasulikumad variandid alguses on tavaliselt:


ps aux | grep python
top
htop

ehk kas otsid konkreetset protsessi või vaatad tervikut reaalajas.

Kui tahad väga kiiresti näha suurimaid protsessiressursside kasutajaid, siis need on head 1-linerid:


ps aux | sort -nrk 3 | head
ps aux | sort -nrk 4 | head

Siin:

veerg 3 on tavaliselt CPU kasutus
veerg 4 on tavaliselt mälu kasutus

See on väga praktiline, kui küsid:

mis praegu protsessorit sööb
mis võtab kõige rohkem mälu

Protsessi lõpetamine

Igal protsessil on tavaliselt PID ehk protsessi number.


kill 12345
kill -15 12345
kill -9 12345

Tavapraktika:

proovi esmalt tavalist kill või kill -15
kasuta kill -9 ainult siis, kui protsess ei allu viisakamale lõpetamisele

See loogika on oluline, sest:

SIGTERM annab programmile võimaluse ise viisakalt lõpetada
SIGKILL katkestab ta jõuga

Seepärast ei tasu kill -9 teha automaatselt esimeseks valikuks.

Tööd shellis: `jobs`, `fg`, `bg`

Shell oskab hallata käske ka töödena.

Näide:


sleep 300

vajuta seejärel Ctrl-z, et töö peatada, ja siis:


jobs
bg
jobs
fg

Tähendus:

Ctrl-z peatab töö ajutiselt
jobs näitab shelli teadaolevaid töid
bg jätkab peatatud tööd taustal
fg toob töö tagasi esiplaanile

Taustal saab töö käivitada ka kohe:


sleep 300 &
jobs

Kõige tavalisem lühike töövoog on:

käivita käsk
saad aru, et see võtab kaua aega
vajuta Ctrl-z
tee bg
vaata jobs

See on põhjus, miks jobs, bg ja fg on seotud terminali ja shelli peatükkidega.

Järjest või korraga

Protsesside ja tööde juures tekib väga sageli küsimus: kas käsud käivad üksteise järel või samal ajal?

Kõige lihtsam rusikareegel on:

käsk1 ; käsk2 tähendab: tee järjest
käsk & tähendab: saada käsk taustale ja jätka kohe järgmisega

Järjestikune näide:


date '+%H:%M:%S'
sleep 3
echo 'kolm sekundit hiljem'
sleep 1
echo 'veel üks sekund hiljem'

Siin teine sleep ei alga enne, kui esimene on lõpetanud.

Taustaga näide:


sh -c 'sleep 3; echo "pikk töö valmis"' &
sh -c 'sleep 1; echo "lühike töö valmis"' &
jobs
wait

Siin käivad kaks tööd korraga. Kuigi "pikk töö" käivitati enne, võib "lyhike töö" lõpetada varem.

See ongi üks tähtis erinevus:

järjestikuses jadas määrab järjekorra shell
taustatööde puhul võivad lõpetamisajad olla teistsugused kui käivitamisjärjekord

Signaalid lühidalt

Signaal on lühike juhtsõnum protsessile.

Levinud näited:

SIGTERM palub protsessil viisakalt lõpetada
SIGKILL lõpetab protsessi jõuga
SIGINT tekib sageli Ctrl-c vajutamisel
SIGTSTP tekib sageli Ctrl-z vajutamisel

Kõige tavalisemad näited

Leia mõni protsess:


ps aux | grep ssh

Katkesta esiplaanil töötav käsk:

vajuta Ctrl-c

Peata ja saada töö taustale:


sleep 300

siis Ctrl-z, edasi:


bg
jobs

Päris näide: taustale saadetud pikk töö

Kui tahad õppida jobs, bg ja fg loogikat, siis sleep on endiselt üks parimaid harjutusi.


sleep 300

Seejärel:

vajuta Ctrl-z
käivita jobs
käivita bg
käivita uuesti jobs

Siin näed väga selgelt:

kuidas esiplaanil olev käsk peatatakse
kuidas shell muudab selle tööks
kuidas sama töö jätkub taustal

Ja lõpetuseks:

fg

või teises variandis:


kill %1

See on hea "päris shelli" näide, sest siin ei pea PID-i kohe käsitsi teadma.

Päris näide: kaks peatatud tööd ja `%1`, `%2`

Kui tahad aru saada, mida tähendavad fg %1 ja bg %2, siis tee teadlikult kaks peatatud tööd.

Kõigepealt:


sleep 120

vajuta Ctrl-z.

Siis:


sleep 240

vajuta jälle Ctrl-z.

Nüüd:


jobs
bg %1
jobs
fg %2

Loogika on:

%1 tähendab töö number 1 shelli jobs nimekirjas
%2 tähendab töö number 2
bg %1 jätkab esimese töö taustal
fg %2 toob teise töö ette

Kui tood töö 2 ette ja peatad selle uuesti Ctrl-z abil, siis võid sama loogikat jätkata ka nii:


bg %2
jobs

See on hea viis harjutada, et töö numbrid tulevad jobs väljundist, mitte "kõhutunde järgi".

See ei ole sama asi mis PID:

%1 on shelli töö number
12345 tüüpi number on protsessi PID

Kui tahad taustal jooksva töö lõpetada shelli töö numbri järgi, siis võid teha ka:


kill %1

See on tihti mugavam kui hakata PID-i käsitsi otsima.

Päris näide: hiljem käivitatud töö võib enne lõpetada

See on väga hea harjutus mõistmaks, mida tähendab "korraga":


sh -c 'sleep 5; echo "viie sekundi töö lõpetas"' &
sh -c 'sleep 2; echo "kahe sekundi töö lõpetas"' &
jobs
wait

Siin käivitati viie sekundi töö enne, aga kahe sekundi töö lõpetab varem.

See aitab hästi eristada:

käivitamisjärjekorda
tegelikku lõpetamisjärjekorda

Just taustatööde juures ei ole need alati samad.

Mis juhtub, kui terminali aken läheb kinni

Siin tuleb veel üks oluline vahe:

jobs, bg, fg töötavad sinu praeguse shelli sees
kui see shell lõpeb, võivad ka tema taustatööd lõppeda

See tähendab, et pelgalt & ei ole sama asi mis "töö jääb kindlasti elama".

Kui tead, et terminal võib sulguda, on tavaliselt kolm praktilist varianti:

kasuta tmux-i või screen-i
kasuta nohup
mõnes shellis kasuta disown

Kui töö on oluline ja pikk, siis tmux on enamasti kõige mõistlikum valik.

`nohup` ja `disown`

nohup tähendab umbes "ära katkesta seda tööd lihtsalt sellepärast, et sessioon lõpeb".

Näide:


nohup sh -c 'sleep 10; echo "valmis"' > nohup-naide.log 2>&1 &
jobs

Siin:

nohup aitab tööl jääda ellu ka siis, kui sessioon kaob
väljund suunatakse faili, sest terminali ei pruugi enam olemas olla

disown on teistsugune tööriist:

käivitad töö kõigepealt tavaliselt
siis eemaldad selle shelli tööde nimekirjast

Näiteks:


sleep 120 &
jobs
disown %1
jobs

Pärast disown-i ei halda shell seda tööd enam samamoodi töö numbriga %1.

Hea rusikareegel:

kui vajad püsivat sessiooni, eelista tmux-i
kui vajad lihtsalt "ära tapa seda tööd terminali sulgemisel", siis nohup võib aidata
disown on kasulik pigem teadlikule shellikasutajale, mitte esimese valikuna algajale

Päris näide: käivita väike server taustal

Veel praktilisem näide on käivitada väike kohalik teenus:


python3 -m http.server 8000 &
jobs
ps aux | grep '[h]ttp.server'

Selle töövoo loogika:

& saadab käsu kohe taustale
jobs näitab shelli teadaolevat tööd
ps aux | grep '[h]ttp.server' näitab päris protsessi süsteemi vaates

Nii saad väga hästi aru, et:

shelli töö
süsteemi protsess

on seotud, aga mitte täpselt sama asi.

Kui tahad selle töö lõpetada:


kill %1

või leia PID ja kasuta kill PID.

Päris näide: vaata, mis protsess kasutab protsessorit

Kui jooksutad mõnda aktiivset käsku, siis on hea vaadata seda ka top abil:

top

See ei ole "copy-paste tulemus", vaid jälgimise tööriist:

leia oma protsess
vaata PID-i
vaata CPU või mälu kasutust

Kui see saab selgeks, siis muutuvad ka kill, ps ja logid palju mõtestatumaks.

Minitest

Käivita sleep 120.
Peata see Ctrl-z abil.
Vaata tööd käsuga jobs.
Jätka tööd taustal käsuga bg.
Too see tagasi esiplaanile käsuga fg.
Käivita kaks taustatööd kujul sh -c 'sleep 5; echo ...' & ja sh -c 'sleep 2; echo ...' &.
Kasuta wait, et oodata mõlemad ära.
Käivita python3 -m http.server 8000 & ja leia see protsess käsuga ps aux | grep.