30.11.2020 11:00
polar_yogi 9 2400 Источник
Иногда, при написании скрипта на shell хочется выполнять какие-то действия в несколько потоков. Подходящими ситуациями могут быть, например, сжатие большохо количества больших файлов на многопроцессорном хосте и передача файлов по широкому каналу, на котором ограничена скорость индивидуального соединения.

Все примеры написаны на bash, но (с минимальными изменениями) будут работать в ksh. В csh тоже есть средстава управления фоновыми процессами, поэтому подобных подход тоже может быть использован.

JOB CONTROL


Так называется секция в man bash где описаны подробности, на случай если вы любите читать man. Мы используем следующие простые возможности:

command & — запускает команду в фоне
jobs — печатает список фоновых команд

Простой пример, не выполняющий никаких полезных действий. Из файла test.txt читаются числа, и параллельно запускается 3 процесса, которые спят соответствующее количество секунд. Каждые три секунды проверяется число запущенных процессов, и если их меньше трех, запускается новый. Запуск фонового процесса вынесен в отдельную функцию mytask, но можно запускть его непосредственно в цикле.

test.sh 
#!/bin/bash 

NJOBS=3 ; export NJOBS

function mytask () {
echo sleeping for $1
 sleep $1
}

for i in $( cat test.txt )
do
    while [  $(jobs | wc -l ) -ge $NJOBS ]
        do 
            sleep 3
        done
    echo executing task for $i
    mytask $i &
done

echo waiting for $( jobs | wc -l ) jobs to complete
wait


Входные данные:

test.txt
60
50
30
21
12
13

Обратите внимание на wait после цикла, команда ждет завершения исполняющихся в фоне процессов. Без нее скрипт будет завершен сразу после завершения цикла и все фоновые процессы будут прерваны. Возможно именно этот wait упоминается в известном меме «oh, wait!!!».

Завершение фоновых процессов


Если прервать скрипт по Ctrl-C, он будет убит со всеми фоновыми процессами, т.к. все процессы работающие в терминале получают сигналы от клавиатуры (например, SIGINT). Если же скрипт убить из другого терминала командой kill, то фоновые процессы останутся работать до завершения и об этом нужно помнить.

Заголовок спойлера
user@somehost ~/tmp2 $ ps -ef | grep -E «test|sleep»
user 1363 775 0 12:31 pts/5 00:00:00 ./test.sh
user 1368 1363 0 12:31 pts/5 00:00:00 ./test.sh
user 1370 1368 0 12:31 pts/5 00:00:00 /usr/bin/coreutils --coreutils-prog-shebang=sleep /usr/bin/sleep 60
user 1373 1363 0 12:31 pts/5 00:00:00 ./test.sh
user 1375 1373 0 12:31 pts/5 00:00:00 /usr/bin/coreutils --coreutils-prog-shebang=sleep /usr/bin/sleep 50
user 1378 1363 0 12:31 pts/5 00:00:00 ./test.sh
user 1382 1378 0 12:31 pts/5 00:00:00 /usr/bin/coreutils --coreutils-prog-shebang=sleep /usr/bin/sleep 30
user 1387 1363 0 12:31 pts/5 00:00:00 /usr/bin/coreutils --coreutils-prog-shebang=sleep /usr/bin/sleep 3
user 1389 556 0 12:31 pts/2 00:00:00 grep --colour=auto -E test|sleep
user@somehost ~/tmp2 $ kill 1363
user@somehost ~/tmp2 $ ps -ef | grep -E «test|sleep»
user 1368 1 0 12:31 pts/5 00:00:00 ./test.sh
user 1370 1368 0 12:31 pts/5 00:00:00 /usr/bin/coreutils --coreutils-prog-shebang=sleep /usr/bin/sleep 60
user 1373 1 0 12:31 pts/5 00:00:00 ./test.sh
user 1375 1373 0 12:31 pts/5 00:00:00 /usr/bin/coreutils --coreutils-prog-shebang=sleep /usr/bin/sleep 50
user 1378 1 0 12:31 pts/5 00:00:00 ./test.sh
user 1382 1378 0 12:31 pts/5 00:00:00 /usr/bin/coreutils --coreutils-prog-shebang=sleep /usr/bin/sleep 30
user 1399 556 0 12:32 pts/2 00:00:00 grep --colour=auto -E test|sleep

Эту ситуацию можно обработать, перехватывая нужные сигналы, для чего в начале скрипта добавим обработчик:

trap 
function pids_recursive() {
    cpids=`pgrep -P $1|xargs`
    echo $cpids
    for cpid in $cpids;
       do
          pids_recursive $cpid
       done
}

function kill_me () {
    kill -9 $( pids_recursive $$ | xargs )
    exit 1
}

#не обязательно
#trap 'echo trap SIGINT; kill_me ' SIGINT
trap 'echo trap SIGTERM; kill_me' SIGTERM


kill -L выводит список существующих сигналов, при необходимости можно добавить обработчики для нужных.