linux 技巧：使用 screen 管理你的遠端會話

你是不是經常需要 SSH 或者 telent 遠端登入到 Linux 伺服器？你是不是經常為一些長時間執行的任務而頭疼，比如系統備份、ftp 傳輸等等。通常情況下我們都是為每一個這樣的任務開一個遠端終端視窗，因為他們執行的時間太長了。必須等待它執行完畢，在此期間可不能關掉視窗或者斷開連線，否則這個任務就會被殺掉，一切半途而廢了。

一、元凶：SIGHUP 訊號

讓我們來看看為什麼關掉視窗/斷開連線會使得正在執行的程式死掉。

在Linux/Unix中，有這樣幾個概念：

• 程式組（process group）：一個或多個程式的集合，每一個程式組有唯一一個程式組ID，即程式組長程式的ID。
• 會話期（session）：一個或多個程式組的集合，有唯一一個會話期首程式（session leader）。會話期ID為首程式的ID。
• 會話期可以有一個單獨的控制終端（controlling terminal）。與控制終端連線的會話期首程式叫做控制程式（controlling process）。當前與終端互動的程式稱為前臺程式組。其餘程式組稱為後臺程式組。

根據POSIX.1定義：

• 結束通話訊號（SIGHUP）預設的動作是終止程式。
• 當終端介面檢測到網路連線斷開，將結束通話訊號傳送給控制程式（會話期首程式）。
• 如果會話期首程式終止，則該訊號傳送到該會話期前臺程式組。
• 一個程式退出導致一個孤兒程式組中產生時，如果任意一個孤兒程式組程式處於STOP狀態，傳送SIGHUP和SIGCONT訊號到該程式組中所有程式。

因此當網路斷開或終端視窗關閉後，控制程式收到SIGHUP訊號退出，會導致該會話期內其他程式退出。

我們來看一個例子。開啟兩個SSH終端視窗，在其中一個執行top命令。

[root@tivf09 root]# top

在另一個終端視窗，找到top的程式ID為5180，其父程式ID為5128，即登入shell。

[root@tivf09 root]# ps -ef|grep top
root      5180  5128  0 01:03 pts/0    00:00:02 top
root      5857  3672  0 01:12 pts/2    00:00:00 grep top

使用pstree命令可以更清楚地看到這個關係：

[root@tivf09 root]# pstree -H 5180|grep top
|-sshd-+-sshd---bash---top

使用ps-xj命令可以看到，登入shell（PID 5128）和top在同一個會話期，shell為會話期首程式，所在程式組PGID為5128，top所在程式組PGID為5180，為前臺程式組。

[root@tivf09 root]# ps -xj|grep 5128
 5126  5128  5128  5128 pts/0     5180 S        0   0:00 -bash
 5128  5180  5180  5128 pts/0     5180 S        0   0:50 top
 3672 18095 18094  3672 pts/2    18094 S        0   0:00 grep 5128

關閉第一個SSH視窗，在另一個視窗中可以看到top也被殺掉了。

[root@tivf09 root]# ps -ef|grep 5128
root     18699  3672  0 04:35 pts/2    00:00:00 grep 5128

如果我們可以忽略SIGHUP訊號，關掉視窗應該就不會影響程式的執行了。nohup命令可以達到這個目的，如果程式的標準輸出/標準錯誤是終端，nohup預設將其重定向到nohup.out檔案。值得注意的是nohup命令只是使得程式忽略SIGHUP訊號，還需要使用標記&把它放在後臺執行。

nohup <command> [argument…] &

雖然nohup很容易使用，但還是比較“簡陋”的，對於簡單的命令能夠應付過來，對於複雜的需要人機互動的任務就麻煩了。

其實我們可以使用一個更為強大的實用程式screen。流行的Linux發行版（例如Red Hat Enterprise Linux 4）通常會自帶screen實用程式，如果沒有的話，可以從GNU screen的官方網站下載。yum install screen 

[root@tivf06 ~]# rpm -qa|grep screen
xscreensaver-4.18-5.rhel4.11
screen-4.0.2-5

二、開始使用Screen

簡單來說，Screen是一個可以在多個程式之間多路複用一個物理終端的視窗管理器。Screen中有會話的概念，使用者可以在一個screen會話中建立多個screen視窗，在每一個screen視窗中就像操作一個真實的telnet/SSH連線視窗那樣。在screen中建立一個新的視窗有這樣幾種方式：

1．直接在命令列鍵入screen命令

[root@tivf06 ~]# screen

Screen將建立一個執行shell的全屏視窗。你可以執行任意shell程式，就像在ssh視窗中那樣。在該視窗中鍵入exit退出該視窗，如果這是該screen會話的唯一視窗，該screen會話退出，否則screen自動切換到前一個視窗。

2．Screen命令後跟你要執行的程式。

[root@tivf06 ~]# screen vi test.c

Screen建立一個執行vi test.c的單視窗會話，退出vi將退出該視窗/會話。

3．以上兩種方式都建立新的screen會話。我們還可以在一個已有screen會話中建立新的視窗。在當前screen視窗中鍵入C-a c，即Ctrl鍵+a鍵，之後再按下c鍵，screen 在該會話內生成一個新的視窗並切換到該視窗。

screen還有更高階的功能。你可以不中斷screen視窗中程式的執行而暫時斷開（detach）screen會話，並在隨後時間重新連線（attach）該會話，重新控制各視窗中執行的程式。例如，我們開啟一個screen視窗編輯/tmp/abc檔案：

[root@tivf06 ~]# screen vi /tmp/abc

之後我們想暫時退出做點別的事情，比如出去散散步，那麼在screen視窗鍵入C-a d，Screen會給出detached提示：

暫時中斷會話

半個小時之後回來了，找到該screen會話：

[root@tivf06 ~]# screen -ls
There is a screen on:
        16582.pts-1.tivf06      (Detached)
1 Socket in /tmp/screens/S-root.

重新連線會話：

[root@tivf06 ~]# screen -r 16582

看看出現什麼了，太棒了，一切都在。繼續幹吧。

你可能注意到給screen傳送命令使用了特殊的鍵組合C-a。這是因為我們在鍵盤上鍵入的資訊是直接傳送給當前screen視窗，必須用其他方式向screen視窗管理器發出命令，預設情況下，screen接收以C-a開始的命令。這種命令形式在screen中叫做鍵繫結（key binding），C-a叫做命令字元（command character）。

可以通過C-a ?來檢視所有的鍵繫結，常用的鍵繫結有：

三、Screen常用選項

使用鍵繫結C-a ?命令可以看到, 預設的命令字元（Command key）為C-a，轉義C-a（literal ^a）的字元為a：

Screen 常用選項

因為screen把C-a看作是screen命令的開始，所以如果你想要screen視窗接收到C-a字元，就要輸入C-a a。Screen也允許你使用-e選項設定自己的命令字元和轉義字元，其格式為：

-exy x為命令字元，y為轉義命令字元的字元

下面命令啟動的screen會話指定了命令字元為C-t，轉義C-t的字元為t，通過C-t ?命令可以看到該變化。

[root@tivf18 root]# screen -e^tt

自定義命令字元和轉義字元

其他常用的命令選項有：

下例顯示當前有兩個處於detached狀態的screen會話，你可以使用screen -r <screen_pid>重新連線上：

[root@tivf18 root]# screen –ls
There are screens on:
        8736.pts-1.tivf18       (Detached)
        8462.pts-0.tivf18       (Detached)
2 Sockets in /root/.screen.

[root@tivf18 root]# screen –r 8736

如果由於某種原因其中一個會話死掉了（例如人為殺掉該會話），這時screen -list會顯示該會話為dead狀態。使用

screen -wipe命令清除該會話：

[root@tivf18 root]# kill -9 8462
[root@tivf18 root]# screen -ls  
There are screens on:
        8736.pts-1.tivf18       (Detached)
        8462.pts-0.tivf18       (Dead ???)
Remove dead screens with 'screen -wipe'.
2 Sockets in /root/.screen.

[root@tivf18 root]# screen -wipe
There are screens on:
        8736.pts-1.tivf18       (Detached)
        8462.pts-0.tivf18       (Removed)
1 socket wiped out.
1 Socket in /root/.screen.

[root@tivf18 root]# screen -ls  
There is a screen on:
        8736.pts-1.tivf18       (Detached)
1 Socket in /root/.screen.

[root@tivf18 root]#

-d –m 選項是一對很有意思的搭檔。他們啟動一個開始就處於斷開模式的會話。你可以在隨後需要的時候連線上該會話。有時候這是一個很有用的功能，比如我們可以使用它除錯後臺程式。該選項一個更常用的搭配是：-dmS sessionname

啟動一個初始狀態斷開的screen會話：

[root@tivf06 tianq]# screen -dmS mygdb gdb execlp_test

連線該會話：

[root@tivf06 tianq]# screen -r mygdb

四、管理你的遠端會話

先來看看如何使用screen解決SIGHUP問題，比如現在我們要ftp傳輸一個大檔案。如果按老的辦法，SSH登入到系統，直接ftp命令開始傳輸，之後。。如果網路速度還可以，恭喜你，不用等太長時間了；如果網路不好，老老實實等著吧，只能傳輸完畢再斷開SSH連線了。讓我們使用screen來試試。

SSH登入到系統，在命令列鍵入screen。

[root@tivf18 root]# screen

在screen shell視窗中輸入ftp命令，登入，開始傳輸。不願意等了？OK，在視窗中鍵入C-a d：

管理你的遠端會話

然後。。退出SSH登入？隨你怎樣，只要別殺掉screen會話。

是不是很方便？更進一步，其實我們可以利用screen這種功能來管理你的遠端會話，儲存你所有的工作內容。你是不是每次登入到系統都要開很多視窗，然後每天都要重複開啟關閉這些視窗？讓screen來幫你“儲存”吧，你只需要開啟一個ssh視窗，建立需要的screen視窗，退出的時候C-a d“儲存”你的工作，下次登入後直接screen -r <screen_pid>就可以了。

最好能給每個視窗起一個名字，這樣好記些。使用C-a A給視窗起名字。使用C-a w可以看到這些視窗名字，可能名字出現的位置不同。使用putty：

putty

使用telnet：

telnet

五、更多Screen功能

Screen提供了豐富強大的定製功能。你可以在Screen的預設兩級配置檔案/etc/screenrc和$HOME/.screenrc中指定更多，例如設定screen選項，定製繫結鍵，設定screen會話自啟動視窗，啟用多使用者模式，定製使用者訪問許可權控制等等。如果你願意的話，也可以自己指定screen配置檔案。

以多使用者功能為例，screen預設是以單使用者模式執行的，你需要在配置檔案中指定multiuser on 來開啟多使用者模式，通過acl*（acladd,acldel,aclchg...）命令，你可以靈活配置其他使用者訪問你的screen會話。更多配置檔案內容請參考screen的man頁。

參考資料

• “Advanced Programming in the UNIX® Environment: Second Edition” W. Richard Stevens, Stephen A. Rago 提供了更多關於Linux/Unix程式關係、訊號的知識。
• GNU Screen的官方網站：http://www.gnu.org/software/screen/
• Screen的man page提供了最詳細的資訊：http://www.slac.stanford.edu/comp/unix/package/epics/extensions/iocConsole/screen.1.html