你是不是經(jīng)常需要 SSH 或者 telent 遠(yuǎn)程登錄到 Linux 服務(wù)器？你是不是經(jīng)常為一些長時間運(yùn)行的任務(wù)而頭疼，比如系統(tǒng)備份、ftp 傳輸?shù)鹊取ＭǔＧ闆r下我們都是為每一個這樣的任務(wù)開一個遠(yuǎn)程終端窗口，因?yàn)樗麄儓?zhí)行的時間太長了。必須等待它執(zhí)行完畢，在此期間可不能關(guān)掉窗口或者斷開連接，否則這個任務(wù)就會被殺掉，一切半途而廢了。

元兇：SIGHUP 信號

讓我們來看看為什么關(guān)掉窗口/斷開連接會使得正在運(yùn)行的程序死掉。

在Linux/Unix中，有這樣幾個概念：

• 進(jìn)程組（process group）：一個或多個進(jìn)程的集合，每一個進(jìn)程組有唯一一個進(jìn)程組ID，即進(jìn)程組長進(jìn)程的ID。
• 會話期（session）：一個或多個進(jìn)程組的集合，有唯一一個會話期首進(jìn)程（session leader）。會話期ID為首進(jìn)程的ID。
• 會話期可以有一個單獨(dú)的控制終端（controlling terminal）。與控制終端連接的會話期首進(jìn)程叫做控制進(jìn)程（controlling process）。當(dāng)前與終端交互的進(jìn)程稱為前臺進(jìn)程組。其余進(jìn)程組稱為后臺進(jìn)程組。

根據(jù)POSIX.1定義：

• 掛斷信號（SIGHUP）默認(rèn)的動作是終止程序。
• 當(dāng)終端接口檢測到網(wǎng)絡(luò)連接斷開，將掛斷信號發(fā)送給控制進(jìn)程（會話期首進(jìn)程）。
• 如果會話期首進(jìn)程終止，則該信號發(fā)送到該會話期前臺進(jìn)程組。
• 一個進(jìn)程退出導(dǎo)致一個孤兒進(jìn)程組中產(chǎn)生時，如果任意一個孤兒進(jìn)程組進(jìn)程處于STOP狀態(tài)，發(fā)送SIGHUP和SIGCONT信號到該進(jìn)程組中所有進(jìn)程。

因此當(dāng)網(wǎng)絡(luò)斷開或終端窗口關(guān)閉后，控制進(jìn)程收到SIGHUP信號退出，會導(dǎo)致該會話期內(nèi)其他進(jìn)程退出。

我們來看一個例子。打開兩個SSH終端窗口，在其中一個運(yùn)行top命令。

[root@tivf09 root]# top

在另一個終端窗口，找到top的進(jìn)程ID為5180，其父進(jìn)程ID為5128，即登錄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(guān)系：

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

使用ps-xj命令可以看到，登錄shell（PID 5128）和top在同一個會話期，shell為會話期首進(jìn)程，所在進(jìn)程組PGID為5128，top所在進(jìn)程組PGID為5180，為前臺進(jìn)程組。

[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(guān)閉第一個SSH窗口，在另一個窗口中可以看到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信號，關(guān)掉窗口應(yīng)該就不會影響程序的運(yùn)行了。nohup命令可以達(dá)到這個目的，如果程序的標(biāo)準(zhǔn)輸出/標(biāo)準(zhǔn)錯誤是終端，nohup默認(rèn)將其重定向到nohup.out文件。值得注意的是nohup命令只是使得程序忽略SIGHUP信號，還需要使用標(biāo)記&把它放在后臺運(yùn)行。

nohup <command> [argument…] &

雖然nohup很容易使用，但還是比較“簡陋”的，對于簡單的命令能夠應(yīng)付過來，對于復(fù)雜的需要人機(jī)交互的任務(wù)就麻煩了。

其實(shí)我們可以使用一個更為強(qiáng)大的實(shí)用程序screen。流行的Linux發(fā)行版（例如Red Hat Enterprise Linux 4）通常會自帶screen實(shí)用程序，如果沒有的話，可以從GNU screen的官方網(wǎng)站下載。

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

開始使用Screen

簡單來說，Screen是一個可以在多個進(jìn)程之間多路復(fù)用一個物理終端的窗口管理器。Screen中有會話的概念，用戶可以在一個screen會話中創(chuàng)建多個screen窗口，在每一個screen窗口中就像操作一個真實(shí)的telnet/SSH連接窗口那樣。在screen中創(chuàng)建一個新的窗口有這樣幾種方式：

1．直接在命令行鍵入screen命令

[root@tivf06 ~]# screen

Screen將創(chuàng)建一個執(zhí)行shell的全屏窗口。你可以執(zhí)行任意shell程序，就像在ssh窗口中那樣。在該窗口中鍵入exit退出該窗口，如果這是該screen會話的唯一窗口，該screen會話退出，否則screen自動切換到前一個窗口。

2．Screen命令后跟你要執(zhí)行的程序。

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

Screen創(chuàng)建一個執(zhí)行vi test.c的單窗口會話，退出vi將退出該窗口/會話。

3．以上兩種方式都創(chuàng)建新的screen會話。我們還可以在一個已有screen會話中創(chuàng)建新的窗口。在當(dāng)前screen窗口中鍵入C-a c，即Ctrl鍵+a鍵，之后再按下c鍵，screen 在該會話內(nèi)生成一個新的窗口并切換到該窗口。

screen還有更高級的功能。你可以不中斷screen窗口中程序的運(yùn)行而暫時斷開（detach）screen會話，并在隨后時間重新連接（attach）該會話，重新控制各窗口中運(yùn)行的程序。例如，我們打開一個screen窗口編輯/tmp/abc文件：

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

之后我們想暫時退出做點(diǎn)別的事情，比如出去散散步，那么在screen窗口鍵入C-a d，Screen會給出detached提示：

暫時中斷會話

半個小時之后回來了，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.

重新連接會話：

[root@tivf06 ~]# screen -r 16582

看看出現(xiàn)什么了，太棒了，一切都在。繼續(xù)干吧。

你可能注意到給screen發(fā)送命令使用了特殊的鍵組合C-a。這是因?yàn)槲覀冊阪I盤上鍵入的信息是直接發(fā)送給當(dāng)前screen窗口，必須用其他方式向screen窗口管理器發(fā)出命令，默認(rèn)情況下，screen接收以C-a開始的命令。這種命令形式在screen中叫做鍵綁定（key binding），C-a叫做命令字符（command character）。

可以通過C-a ?來查看所有的鍵綁定，常用的鍵綁定有：

C-a ?
顯示所有鍵綁定信息

C-a w
顯示所有窗口列表

C-a C-a
切換到之前顯示的窗口

C-a c
創(chuàng)建一個新的運(yùn)行shell的窗口并切換到該窗口

C-a n
切換到下一個窗口

C-a p
切換到前一個窗口(與C-a n相對)

C-a 0..9
切換到窗口0..9

C-a a
發(fā)送 C-a到當(dāng)前窗口

C-a d
暫時斷開screen會話

C-a k
殺掉當(dāng)前窗口

C-a [
進(jìn)入拷貝/回滾模式

Screen常用選項(xiàng)

使用鍵綁定C-a ?命令可以看到, 默認(rèn)的命令字符（Command key）為C-a，轉(zhuǎn)義C-a（literal ^a）的字符為a：

Screen 常用選項(xiàng)

因?yàn)閟creen把C-a看作是screen命令的開始，所以如果你想要screen窗口接收到C-a字符，就要輸入C-a a。Screen也允許你使用-e選項(xiàng)設(shè)置自己的命令字符和轉(zhuǎn)義字符，其格式為：

-exy x為命令字符，y為轉(zhuǎn)義命令字符的字符

下面命令啟動的screen會話指定了命令字符為C-t，轉(zhuǎn)義C-t的字符為t，通過C-t ?命令可以看到該變化。

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

自定義命令字符和轉(zhuǎn)義字符

其他常用的命令選項(xiàng)有：

-c file
使用配置文件file，而不使用默認(rèn)的$HOME/.screenrc

-d|-D [pid.tty.host]
不開啟新的screen會話，而是斷開其他正在運(yùn)行的screen會話

-h num
指定歷史回滾緩沖區(qū)大小為num行

-list|-ls
列出現(xiàn)有screen會話，格式為pid.tty.host

-d -m
啟動一個開始就處于斷開模式的會話

-r sessionowner/ [pid.tty.host]
重新連接一個斷開的會話。多用戶模式下連接到其他用戶screen會話需要指定sessionowner，需要setuid-root權(quán)限

-S sessionname
創(chuàng)建screen會話時為會話指定一個名字

-v
顯示screen版本信息

-wipe [match]
同-list，但刪掉那些無法連接的會話

下例顯示當(dāng)前有兩個處于detached狀態(tài)的screen會話，你可以使用screen -r <screen_pid>重新連接上：

[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

如果由于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(tài)。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(xiàng)是一對很有意思的搭檔。他們啟動一個開始就處于斷開模式的會話。你可以在隨后需要的時候連接上該會話。有時候這是一個很有用的功能，比如我們可以使用它調(diào)試后臺程序。該選項(xiàng)一個更常用的搭配是：-dmS sessionname

啟動一個初始狀態(tài)斷開的screen會話：

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

連接該會話：

[root@tivf06 tianq]# screen -r mygdb

管理你的遠(yuǎn)程會話

先來看看如何使用screen解決SIGHUP問題，比如現(xiàn)在我們要ftp傳輸一個大文件。如果按老的辦法，SSH登錄到系統(tǒng)，直接ftp命令開始傳輸，之后。。如果網(wǎng)絡(luò)速度還可以，恭喜你，不用等太長時間了；如果網(wǎng)絡(luò)不好，老老實(shí)實(shí)等著吧，只能傳輸完畢再斷開SSH連接了。讓我們使用screen來試試。

SSH登錄到系統(tǒng)，在命令行鍵入screen。

[root@tivf18 root]# screen

在screen shell窗口中輸入ftp命令，登錄，開始傳輸。不愿意等了？OK，在窗口中鍵入C-a d：

管理你的遠(yuǎn)程會話

然后。。退出SSH登錄？隨你怎樣，只要別殺掉screen會話。

是不是很方便？更進(jìn)一步，其實(shí)我們可以利用screen這種功能來管理你的遠(yuǎn)程會話，保存你所有的工作內(nèi)容。你是不是每次登錄到系統(tǒng)都要開很多窗口，然后每天都要重復(fù)打開關(guān)閉這些窗口？讓screen來幫你“保存”吧，你只需要打開一個ssh窗口，創(chuàng)建需要的screen窗口，退出的時候C-a d“保存”你的工作，下次登錄后直接screen -r <screen_pid>就可以了。

最好能給每個窗口起一個名字，這樣好記些。使用C-a A給窗口起名字。使用C-a w可以看到這些窗口名字，可能名字出現(xiàn)的位置不同。使用putty：

putty

使用telnet：

telnet

更多Screen功能

Screen提供了豐富強(qiáng)大的定制功能。你可以在Screen的默認(rèn)兩級配置文件/etc/screenrc和$HOME/.screenrc中指定更多，例如設(shè)定screen選項(xiàng)，定制綁定鍵，設(shè)定screen會話自啟動窗口，啟用多用戶模式，定制用戶訪問權(quán)限控制等等。如果你愿意的話，也可以自己指定screen配置文件。

以多用戶功能為例，screen默認(rèn)是以單用戶模式運(yùn)行的，你需要在配置文件中指定multiuser on 來打開多用戶模式，通過acl*（acladd,acldel,aclchg...）命令，你可以靈活配置其他用戶訪問你的screen會話。更多配置文件內(nèi)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(guān)于Linux/Unix進(jìn)程關(guān)系、信號的知識。
• GNU Screen的官方網(wǎng)站：http://www.gnu.org/software/screen/
• Screen的man page提供了最詳細(xì)的信息：http://www.slac.stanford.edu/comp/unix/package/epics/extensions/iocConsole/screen.1.html

關(guān)于作者

田強(qiáng)，中國軟件開發(fā)中心 Tivoli 部門軟件工程師，負(fù)責(zé) IBM 產(chǎn)品TMF(Tivoli Management Framework)的維護(hù)和客戶支持工作，熱愛 Linux。