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[应用&技术] 分享linux 技巧之使用screen 管理你的远程会话

你是不是经常需要 SSH 或者 telent 远程登录到 Linux 服务器?你是不是经常为一些长时间运行的任务而头疼,比如系统备份、ftp 传输等等。通常情况下我们都是为每一个这样的任务开一个远程终端窗口,因为他们执行的时间太长了。必须等待它执行完毕,在此期间可不能关掉窗口或者断开连接,否则这个任务就会被杀掉,一切半途而废了。
( f* x0 c6 x0 B; v) F$ ?元凶:SIGHUP 信号
" O' W" X# a) r8 ^; n$ A: T让我们来看看为什么关掉窗口/断开连接会使得正在运行的程序死掉。
& p! O' q0 ^5 V7 c. u在Linux/Unix中,有这样几个概念:
  • 进程组(process group):一个或多个进程的集合,每一个进程组有唯一一个进程组ID,即进程组长进程的ID。
  • 会话期(session):一个或多个进程组的集合,有唯一一个会话期首进程(session leader)。会话期ID为首进程的ID。
  • 会话期可以有一个单独的控制终端(controlling terminal)。与控制终端连接的会话期首进程叫做控制进程(controlling process)。当前与终端交互的进程称为前台进程组。其余进程组称为后台进程组。
: G& k& ?9 k- O9 ^. O0 }' d( }
根据POSIX.1定义:
  • 挂断信号(SIGHUP)默认的动作是终止程序。
  • 当终端接口检测到网络连接断开,将挂断信号发送给控制进程(会话期首进程)。
  • 如果会话期首进程终止,则该信号发送到该会话期前台进程组。
  • 一个进程退出导致一个孤儿进程组中产生时,如果任意一个孤儿进程组进程处于STOP状态,发送SIGHUP和SIGCONT信号到该进程组中所有进程。
5 ~% U9 Y$ x% ?' V
因此当网络断开或终端窗口关闭后,控制进程收到SIGHUP信号退出,会导致该会话期内其他进程退出。$ T4 _- X$ G9 N; C$ t# o$ V
我们来看一个例子。打开两个SSH终端窗口,在其中一个运行top命令。( s4 }- f  x" l4 v3 ?
[root@tivf09 root]# top
% H6 h) e8 S2 x/ ?& Y3 w% @' S  N" G

2 C/ x" u" W3 G- r$ K在另一个终端窗口,找到top的进程ID为5180,其父进程ID为5128,即登录shell。/ G2 P9 e. P9 Y( h  F- m. ^[root@tivf09 root]# ps -ef|grep toproot      5180  5128  0 01:03 pts/0    00:00:02 toproot      5857  3672  0 01:12 pts/2    00:00:00 grep top
( ]1 p  V& g9 j1 V# X- _; [1 y" L" m/ E8 _: F

/ [0 ?6 }& b( B使用pstree命令可以更清楚地看到这个关系:3 J9 B1 j2 E  g* ]3 z. f
[root@tivf09 root]# pstree -H 5180|grep top|-sshd-+-sshd---bash---top            
) |3 [5 l# r8 i8 K& y- u$ i4 h- J7 s8 F2 D5 ?  p7 W6 j( K
/ z5 v% W6 S% [! z3 P/ `3 V
使用ps-xj命令可以看到,登录shell(PID 5128)和top在同一个会话期,shell为会话期首进程,所在进程组PGID为5128,top所在进程组PGID为5180,为前台进程组。6 T/ d# E/ i+ K5 M( _
[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
) R  [9 x- \* r
. U( j0 K* o2 r- K+ O
) T6 P# B# d: _  p$ ]关闭第一个SSH窗口,在另一个窗口中可以看到top也被杀掉了。9 x: a) f" b; V( ?. ^7 _- J
[root@tivf09 root]# ps -ef|grep 5128root     18699  3672  0 04:35 pts/2    00:00:00 grep 5128
9 i9 Y; y( U/ k9 L2 ?) p
# C- j8 N/ [3 s& h4 y# X" f
! O0 ]9 V4 j% a, n/ l! U/ q: O# E+ F如果我们可以忽略SIGHUP信号,关掉窗口应该就不会影响程序的运行了。nohup命令可以达到这个目的,如果程序的标准输出/标准错误是终端,nohup默认将其重定向到nohup.out文件。值得注意的是nohup命令只是使得程序忽略SIGHUP信号,还需要使用标记&把它放在后台运行。0 @% I, l0 a! @# G
nohup <command> [argument…] &
1 t4 z# }1 S8 A  e9 \$ Q+ b+ |! c  V

8 G$ I* g6 [+ X4 R& O/ I虽然nohup很容易使用,但还是比较“简陋”的,对于简单的命令能够应付过来,对于复杂的需要人机交互的任务就麻烦了。; h5 m/ R1 A1 }/ o  ?
其实我们可以使用一个更为强大的实用程序screen。流行的Linux发行版(例如Red Hat Enterprise Linux 4)通常会自带screen实用程序,如果没有的话,可以从GNU screen的官方网站下载。! H! P/ }. G" C7 l+ w[root@tivf06 ~]# rpm -qa|grep screenxscreensaver-4.18-5.rhel4.11screen-4.0.2-5            
9 E: f* w/ u3 S4 W" N% v: w- o- ?( }: S6 k  D3 r
. F5 L* J7 @- p7 y' O) o/ D9 u
开始使用Screen
- ^9 Z& u- ^8 g; l2 d+ ^简单来说,Screen是一个可以在多个进程之间多路复用一个物理终端的窗口管理器。Screen中有会话的概念,用户可以在一个screen会话中创建多个screen窗口,在每一个screen窗口中就像操作一个真实的telnet/SSH连接窗口那样。在screen中创建一个新的窗口有这样几种方式:* q, [2 s: Z6 |2 ?0 M# g
1.直接在命令行键入screen命令$ {0 \8 T( ^# U# C0 X
[root@tivf06 ~]# screen
' U# w% n4 H0 z5 b. W: s5 P, k; C! t" ~  Z0 y' ?1 F
& g( {7 d- `, w
Screen将创建一个执行shell的全屏窗口。你可以执行任意shell程序,就像在ssh窗口中那样。在该窗口中键入exit退出该窗口,如果这是该screen会话的唯一窗口,该screen会话退出,否则screen自动切换到前一个窗口。
3 t* X5 a) x2 w3 u4 @2.Screen命令后跟你要执行的程序。9 w+ t- O9 _9 P) P1 |) R2 o! W. o[root@tivf06 ~]# screen vi test.c  d3 y, J  l+ Z1 E& E/ I% J% D4 t+ \3 W: ]  I) J1 A) o  x

0 _$ C3 @& Z% z; q8 i9 [Screen创建一个执行vi test.c的单窗口会话,退出vi将退出该窗口/会话。
& C/ `3 W+ ~" q7 V, T3.以上两种方式都创建新的screen会话。我们还可以在一个已有screen会话中创建新的窗口。在当前screen窗口中键入C-a c,即Ctrl键+a键,之后再按下c键,screen 在该会话内生成一个新的窗口并切换到该窗口。. f0 c9 r% N# W/ z% |
screen还有更高级的功能。你可以不中断screen窗口中程序的运行而暂时断开(detach)screen会话,并在随后时间重新连接(attach)该会话,重新控制各窗口中运行的程序。例如,我们打开一个screen窗口编辑/tmp/abc文件:7 [! G" U8 \( ?$ _) U[root@tivf06 ~]# screen vi /tmp/abc
2 f1 s/ t  S  \3 T8 L3 v
' T4 [* S; P) V8 ~3 A7 g  U! k0 q5 v4 S) `! J9 a
之后我们想暂时退出做点别的事情,比如出去散散步,那么在screen窗口键入C-a d,Screen会给出detached提示:
3 A+ O3 j; d. i+ U9 O暂时中断会话
  Q' M4 Z; l, {   N/ F$ F6 U( k& @" a
3 h4 p% p: a% b: @$ O# _% i' d# K0 G
半个小时之后回来了,找到该screen会话:3 a5 l! p* ]. o0 u4 s* W% i[root@tivf06 ~]# screen -lsThere is a screen on:        16582.pts-1.tivf06      (Detached)1 Socket in /tmp/screens/S-root.0 t' [7 V! K4 a+ d7 j: L$ b2 |2 W1 x$ Q4 a) Q" @- y1 c
, X( G# e2 A. {
重新连接会话:4 N! w  U  g( g. ^
[root@tivf06 ~]# screen -r 165829 J) }: s4 q2 k/ N' v8 W% G% |
3 D; q# f; z% d! q: u" C
& u, K5 ~+ l! c2 h3 M看看出现什么了,太棒了,一切都在。继续干吧。
" Y/ h/ `, C. F5 @7 a  M+ L, w) @你可能注意到给screen发送命令使用了特殊的键组合C-a。这是因为我们在键盘上键入的信息是直接发送给当前screen窗口,必须用其他方式向screen窗口管理器发出命令,默认情况下,screen接收以C-a开始的命令。这种命令形式在screen中叫做键绑定(key binding),C-a叫做命令字符(command character)。' Y2 w/ A* R, ~" U" R
可以通过C-a ?来查看所有的键绑定,常用的键绑定有:
+ a: Z3 ~0 t6 E& A; K; B+ w5 o& u% o+ u0 U' _: Y# ]  PC-a ?显示所有键绑定信息
2 W. S% v* a" |5 r6 h: VC-a w显示所有窗口列表/ W; Q" f3 R, t+ A0 f
C-a C-a切换到之前显示的窗口
' X% O1 r( y7 a* M% O' vC-a c创建一个新的运行shell的窗口并切换到该窗口9 b" Q8 G2 c# m* \7 F
C-a n切换到下一个窗口8 i2 G% g$ K8 s  F0 `% h0 V" \: r
C-a p切换到前一个窗口(与C-a n相对)
' j* K$ f8 H, Q4 g7 o* i) {C-a 0..9切换到窗口0..9
. L( M& o( I6 S) ]C-a a发送 C-a到当前窗口
2 P, N9 K1 o3 |; h  V* i5 IC-a d暂时断开screen会话# n; \# B: J# x! u6 z& U$ k$ \
C-a k杀掉当前窗口9 D! I( L/ D! X6 y/ F3 u
C-a [进入拷贝/回滚模式8 o/ i5 V3 @; X9 e! X# u
# b4 N( N; `8 O# v- ~Screen常用选项
7 m. C: t$ E$ @' ]5 [3 _使用键绑定C-a ?命令可以看到, 默认的命令字符(Command key)为C-a,转义C-a(literal ^a)的字符为a:
. b- l" d) i: [Screen 常用选项: J8 }7 m2 X5 B" [0 H" c  |
/ z) _5 ?) l* ~- C! X+ s- a* D& W
, P  r6 J" y" m6 `- G4 Z
因为screen把C-a看作是screen命令的开始,所以如果你想要screen窗口接收到C-a字符,就要输入C-a a。Screen也允许你使用-e选项设置自己的命令字符和转义字符,其格式为:
7 D7 n( v1 [6 s/ j-exy x为命令字符,y为转义命令字符的字符; O9 e* g+ t- u7 f: p
下面命令启动的screen会话指定了命令字符为C-t,转义C-t的字符为t,通过C-t ?命令可以看到该变化。. B2 L3 C& U' v0 n[root@tivf18 root]# screen -e^tt
$ {3 p! C2 s  m; [" `4 q) ?; A* {. O$ i

& K2 u4 o' ?; W0 p5 D% D自定义命令字符和转义字符
7 S4 m( X# n$ @4 q3 ~0 S! v
/ H1 _% Y! B0 D& L7 g* [  B: H8 b$ Y  X" @: n
其他常用的命令选项有:
2 j2 Y( Q) _% I) I( Q: H# h2 h; P! n+ W( W3 Q-c file使用配置文件file,而不使用默认的$HOME/.screenrc
# }4 }' g4 E/ Q' G! L# T-d|-D [pid.tty.host]不开启新的screen会话,而是断开其他正在运行的screen会话
* E  k8 e' Y, u2 A; P* I: o/ e-h num指定历史回滚缓冲区大小为num行; G$ \7 Q: X! M% H6 w
-list|-ls列出现有screen会话,格式为pid.tty.host: Q! m1 u9 C) K8 L8 c
-d -m启动一个开始就处于断开模式的会话3 n. u' M' Y' Y& ?- Y7 }: u7 h* F
-r sessionowner/ [pid.tty.host]重新连接一个断开的会话。多用户模式下连接到其他用户screen会话需要指定sessionowner,需要setuid-root权限  Z. F/ F# t5 K& o1 i3 M! z
-S sessionname创建screen会话时为会话指定一个名字+ x. r& ?: D% o, |- e' N
-v显示screen版本信息
% ^' g/ W$ @7 M4 U-wipe [match]同-list,但删掉那些无法连接的会话
8 p9 ?) R- ]) w. ^1 y
5 |. R' Y$ s. N) r" h% {下例显示当前有两个处于detached状态的screen会话,你可以使用screen -r <screen_pid>重新连接上:& l: S0 A- X6 i" G0 C
[root@tivf18 root]# screen –lsThere are screens on:        8736.pts-1.tivf18       (Detached)        8462.pts-0.tivf18       (Detached)2 Sockets in /root/.screen.[root@tivf18 root]# screen –r 8736' u8 p7 ^& ~  N5 m% @
$ W& I. g  ]% z2 p  p8 z+ a$ m3 S  C, c; @
如果由于某种原因其中一个会话死掉了(例如人为杀掉该会话),这时screen -list会显示该会话为dead状态。使用screen -wipe命令清除该会话:" J1 j- u) u% C, {8 p
[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 -wipeThere 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]#5 S' N- c- Q9 K! P, o  v3 D4 D* D) X/ @

& E/ q: }# [. y-d –m 选项是一对很有意思的搭档。他们启动一个开始就处于断开模式的会话。你可以在随后需要的时候连接上该会话。有时候这是一个很有用的功能,比如我们可以使用它调试后台程序。该选项一个更常用的搭配是:-dmS sessionname3 I6 r$ w3 [9 \4 T' G: ^% x. o0 Y/ A
启动一个初始状态断开的screen会话:6 A. M2 H3 [) l# W# \5 n
[root@tivf06 tianq]# screen -dmS mygdb gdb execlp_test2 n( V& L7 h6 u% e: Q8 {1 o9 J9 B- v
1 C. [* t, k0 e9 ]( |4 f9 Q' P
. E9 H. `, L; b5 d; A连接该会话:' J5 _( a! _" K8 ?* g" o9 W4 Y$ Y- N
[root@tivf06 tianq]# screen -r mygdb' a9 ^; P, U) U6 S% U
8 K% h3 n; s( \6 n% b- N+ z8 q1 v3 {
管理你的远程会话9 T0 j$ i9 c" m! n- ^3 I% N
先来看看如何使用screen解决SIGHUP问题,比如现在我们要ftp传输一个大文件。如果按老的办法,SSH登录到系统,直接ftp命令开始传输,之后。。如果网络速度还可以,恭喜你,不用等太长时间了;如果网络不好,老老实实等着吧,只能传输完毕再断开SSH连接了。让我们使用screen来试试。
. `% J/ D* C4 h" L7 m5 xSSH登录到系统,在命令行键入screen。0 L" W: \6 e5 A8 c; O) K3 e[root@tivf18 root]# screen5 e1 C% X5 X0 T4 @9 q
. }9 r# l, r/ T, o3 o) H5 n5 M& d
在screen shell窗口中输入ftp命令,登录,开始传输。不愿意等了?OK,在窗口中键入C-a d:
8 M( X4 _- [* [! h管理你的远程会话
; z5 k: l2 j4 s% U, `" `1 y ( W3 w8 R# W- t( a4 t! n

" I6 C9 E' p7 b  U" L# |然后。。退出SSH登录?随你怎样,只要别杀掉screen会话。
4 T$ V" O4 D+ d5 W! Y6 L是不是很方便?更进一步,其实我们可以利用screen这种功能来管理你的远程会话,保存你所有的工作内容。你是不是每次登录到系统都要开很多窗口,然后每天都要重复打开关闭这些窗口?让screen来帮你“保存”吧,你只需要打开一个ssh窗口,创建需要的screen窗口,退出的时候C-a d“保存”你的工作,下次登录后直接screen -r <screen_pid>就可以了。7 H8 S1 L6 _  ~9 S- c3 W$ q% x
最好能给每个窗口起一个名字,这样好记些。使用C-a A给窗口起名字。使用C-a w可以看到这些窗口名字,可能名字出现的位置不同。使用putty:' G( _4 j' y6 `. B7 a% H
putty% x. B/ |8 }8 p1 k: Z
/ P8 h8 G4 _+ r" T

! P2 o2 ^. y; Z# H$ ]8 o$ T% w/ t使用telnet:8 ], w+ M  }$ \( H4 L8 M
telnet3 _0 p1 I: z( Q2 p

2 Z+ T0 ]: i8 j* a8 \
. i5 c3 \% `  z) q更多Screen功能
- W* B/ T) v$ L/ J& gScreen提供了丰富强大的定制功能。你可以在Screen的默认两级配置文件/etc/screenrc和$HOME/.screenrc中指定更多,例如设定screen选项,定制绑定键,设定screen会话自启动窗口,启用多用户模式,定制用户访问权限控制等等。如果你愿意的话,也可以自己指定screen配置文件。6 a* G7 S  F" C  E3 U! w
以多用户功能为例,screen默认是以单用户模式运行的,你需要在配置文件中指定multiuser on 来打开多用户模式,通过acl*(acladd,acldel,aclchg...)命令,你可以灵活配置其他用户访问你的screen会话。更多配置文件内容请参考screen的man页。
" W; p- P$ ^8 R; P$ c( B& Y  s参考资料

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