linux screen 详解
一、背景
系统管理员经常需要SSH 或者telent 远程登录到Linux 服务器，经常运行一些需要很长时间才能完成的任务，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，因为它们执行的时间太长了。必须等待它们执行完毕，在此期间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。
二、简介
GNU Screen是一款由GNU计划开发的用于命令行终端切换的自由软件。用户可以通过该软件同时连接多个本地或远程的命令行会话，并在其间自由切换。
GNU Screen可以看作是窗口管理器的命令行界面版本。它提供了统一的管理多个会话的界面和相应的功能。
- 会话恢复
- 只要Screen本身没有终止，在其内部运行的会话都可以恢复。这一点对于远程登录的用户特别有用——即使网络连接中断，用户也不会失去对已经打开的命令行会话的控制。只要再次登录到主机上执行 screen -r就可以恢复会话的运行。同样在暂时离开的时候，也可以执行分离命令 detach，在保证里面的程序正常运行的情况下让Screen挂起（切换到后台）。这一点和图形界面下的VNC很相似。
- 多窗口
- 在Screen环境下，所有的会话都独立的运行，并拥有各自的编号、输入、输出和窗口缓存。用户可以通过快捷键在不同的窗口下切换，并可以自由的重定向各个窗口的输入和输出。Screen实现了基本的文本操作，如复制粘贴等；还提供了类似滚动条的功能，可以查看窗口状况的历史记录。窗口还可以被分区和命名，还可以监视后台窗口的活动。
- 会话共享
- Screen可以让一个或多个用户从不同终端多次登录一个会话，并共享会话的所有特性（比如可以看到完全相同的输出）。它同时提供了窗口访问权限的机制，可以对窗口进行密码保护。
GNU's Screen 官方站点：http://www.gnu.org/software/screen/
三、语法
# screen [-AmRvx -ls -wipe][-d <作业名称>][-h <行数>][-r <作业名称>][-s ][-S <作业名称>]
参数说明
-A 将所有的视窗都调整为目前终端机的大小。
-d <作业名称> 将指定的screen作业离线。
-h <行数> 指定视窗的缓冲区行数。
-m 即使目前已在作业中的screen作业，仍强制建立新的screen作业。
-r <作业名称> 恢复离线的screen作业。
-R 先试图恢复离线的作业。若找不到离线的作业，即建立新的screen作业。
-s 指定建立新视窗时，所要执行的shell。
-S <作业名称> 指定screen作业的名称。
-v 显示版本信息。
-x 恢复之前离线的screen作业。
-ls或--list 显示目前所有的screen作业。
-wipe 检查目前所有的screen作业，并删除已经无法使用的screen作业。
四、常用screen参数
screen -S yourname -> 新建一个叫yourname的session
screen -ls -> 列出当前所有的session
screen -r yourname -> 回到yourname这个session
screen -d yourname -> 远程detach某个session
screen -d -r yourname -> 结束当前session并回到yourname这个session
在每个screen session 下，所有命令都以 ctrl+a(C-a) 开始。
C-a ? -> 显示所有键绑定信息
C-a c -> 创建一个新的运行shell的窗口并切换到该窗口
C-a n -> Next，切换到下一个 window
C-a p -> Previous，切换到前一个 window
C-a 0..9 -> 切换到第 0..9 个 window
Ctrl+a [Space] -> 由视窗0循序切换到视窗9
C-a C-a -> 在两个最近使用的 window 间切换
C-a x -> 锁住当前的 window，需用用户密码解锁
C-a d -> detach，暂时离开当前session，将目前的 screen session (可能含有多个 windows) 丢到后台执行，并会回到还没进 screen 时的状态，此时在 screen session 里，每个 window 内运行的 process (无论是前台/后台)都在继续执行，即使 logout 也不影响。
C-a z -> 把当前session放到后台执行，用 shell 的 fg 命令则可回去。
C-a w -> 显示所有窗口列表
C-a t -> Time，显示当前时间，和系统的 load
C-a k -> kill window，强行关闭当前的 window
C-a [ -> 进入 copy mode，在 copy mode 下可以回滚、搜索、复制就像用使用 vi 一样
C-b Backward，PageUp
C-f Forward，PageDown
H(大写) High，将光标移至左上角
L Low，将光标移至左下角
0 移到行首
$ 行末
w forward one word，以字为单位往前移
b backward one word，以字为单位往后移
Space 第一次按为标记区起点，第二次按为终点
Esc 结束 copy mode
C-a ] -> Paste，把刚刚在 copy mode 选定的内容贴上
五、使用 screen
5.1 安装screen
流行的Linux发行版（例如Red Hat Enterprise Linux）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。
[root@TS-DEV ~]# yum install screen
[root@TS-DEV ~]# rpm -qa|grep screen
screen-4.0.3-4.el5
[root@TS-DEV ~]#
5.2 创建一个新的窗口
安装完成后，直接敲命令screen就可以启动它。但是这样启动的screen会话没有名字，实践上推荐为每个screen会话取一个名字，方便分辨：
[root@TS-DEV ~]# screen -S david
screen启动后，会创建第一个窗口，也就是窗口No. 0，并在其中打开一个系统默认的shell，一般都会是bash。所以你敲入命令screen之后，会立刻又返回到命令提示符，仿佛什么也没有发生似的，其实你已经进入Screen的世界了。当然，也可以在screen命令之后加入你喜欢的参数，使之直接打开你指定的程序，例如：
[root@TS-DEV ~]# screen vi david.txt
screen创建一个执行vi david.txt的单窗口会话，退出vi 将退出该窗口/会话。
5.3 查看窗口和窗口名称
打开多个窗口后，可以使用快捷键C-a w列出当前所有窗口。如果使用文本终端，这个列表会列在屏幕左下角，如果使用X环境下的终端模拟器，这个列表会列在标题栏里。窗口列表的样子一般是这样：
0$ bash 1-$ bash 2*$ bash
这个例子中我开启了三个窗口，其中*号表示当前位于窗口2，-号表示上一次切换窗口时位于窗口1。
Screen默认会为窗口命名为编号和窗口中运行程序名的组合，上面的例子中窗口都是默认名字。练习了上面查看窗口的方法，你可能就希望各个窗口可以有不同的名字以方便区分了。可以使用快捷键C-a A来为当前窗口重命名，按下快捷键后，Screen会允许你为当前窗口输入新的名字，回车确认。
5.4 会话分离与恢复
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/david.txt文件：
[root@TS-DEV ~]# screen vi /tmp/david.txt
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：
暂时中断会话
半个小时之后回来了，找到该screen会话：
[root@TS-DEV ~]# screen -ls
重新连接会话：
[root@TS-DEV ~]# screen -r 12865
一切都在。
当然，如果你在另一台机器上没有分离一个Screen会话，就无从恢复会话了。
这时可以使用下面命令强制将这个会话从它所在的终端分离，转移到新的终端上来：
5.5 清除dead 会话
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：
5.6 关闭或杀死窗口
正常情况下，当你退出一个窗口中最后一个程序（通常是bash）后，这个窗口就关闭了。另一个关闭窗口的方法是使用C-a k，这个快捷键杀死当前的窗口，同时也将杀死这个窗口中正在运行的进程。
如果一个Screen会话中最后一个窗口被关闭了，那么整个Screen会话也就退出了，screen进程会被终止。
除了依次退出/杀死当前Screen会话中所有窗口这种方法之外，还可以使用快捷键C-a :，然后输入quit命令退出Screen会话。需要注意的是，这样退出会杀死所有窗口并退出其中运行的所有程序。其实C-a :这个快捷键允许用户直接输入的命令有很多，包括分屏可以输入split等，这也是实现Screen功能的一个途径，不过个人认为还是快捷键比较方便些。
六、screen 高级应用
6.1 会话共享
还有一种比较好玩的会话恢复，可以实现会话共享。假设你在和朋友在不同地点以相同用户登录一台机器，然后你创建一个screen会话，你朋友可以在他的终端上命令：
[root@TS-DEV ~]# screen -x
这个命令会将你朋友的终端Attach到你的Screen会话上，并且你的终端不会被Detach。这样你就可以和朋友共享同一个会话了，如果你们当前又处于同一个窗口，那就相当于坐在同一个显示器前面，你的操作会同步演示给你朋友，你朋友的操作也会同步演示给你。当然，如果你们切换到这个会话的不同窗口中去，那还是可以分别进行不同的操作的。
6.2 会话锁定与解锁
Screen允许使用快捷键C-a s锁定会话。锁定以后，再进行任何输入屏幕都不会再有反应了。但是要注意虽然屏幕上看不到反应，但你的输入都会被Screen中的进程接收到。快捷键C-a q可以解锁一个会话。
也可以使用C-a x锁定会话，不同的是这样锁定之后，会话会被Screen所属用户的密码保护，需要输入密码才能继续访问这个会话。
6.3 发送命令到screen会话
在Screen会话之外，可以通过screen命令操作一个Screen会话，这也为使用Screen作为脚本程序增加了便利。关于Screen在脚本中的应用超出了入门的范围，这里只看一个例子，体会一下在会话之外对Screen的操作：
[root@TS-DEV ~]# screen -S sandy -X screen ping www.baidu.com
这个命令在一个叫做sandy的screen会话中创建一个新窗口，并在其中运行ping命令。
6.4 屏幕分割
现在显示器那么大，将一个屏幕分割成不同区域显示不同的Screen窗口显然是个很酷的事情。可以使用快捷键C-a S将显示器水平分割，Screen 4.00.03版本以后，也支持垂直分屏，快捷键是C-a |。分屏以后，可以使用C-a
可以用C-a X快捷键关闭当前焦点所在的屏幕区块，也可以用C-a Q关闭除当前区块之外其他的所有区块。关闭的区块中的窗口并不会关闭，还可以通过窗口切换找到它。
6.5 C/P模式和操作
screen的另一个很强大的功能就是可以在不同窗口之间进行复制粘贴了。使用快捷键C-a
一般情况下，可以移动光标到指定位置，按下空格设置一个开头标记，然后移动光标到结尾位置，按下空格设置第二个标记，同时会将两个标记之间的部分储存在copy/paste buffer中，并退出copy/paste模式。在正常模式下，可以使用快捷键C-a ]将储存在buffer中的内容粘贴到当前窗口。
6.6 更多screen功能
同大多数UNIX程序一样，GNU Screen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。
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。
linux 技巧：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。
元凶：SIGHUP 信号
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。
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。
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。
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。
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。
[root@tivf09 root]# top
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。
[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这个关系：
[root@tivf09 root]# pstree -H 5180|grep top |-sshd-+-sshd---bash---top
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。
[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
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。
[root@tivf09 root]# ps -ef|grep 5128 root 18699 3672 0 04:35 pts/2 00:00:00 grep 5128
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。
nohup[argument…] &
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。
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。
[root@tivf06 ~]# rpm -qa|grep screen xscreensaver-4.18-5.rhel4.11 screen-4.0.2-5
开始使用Screen
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：
1．直接在命令行键入screen命令
[root@tivf06 ~]# screen
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。
2．Screen命令后跟你要执行的程序。
[root@tivf06 ~]# screen vi test.c
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。
3．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。
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：
[root@tivf06 ~]# screen vi /tmp/abc
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：
暂时中断会话
半个小时之后回来了，找到该screen会话：
[root@tivf06 ~]# screen -ls
There is a screen on:
16582.pts-1.tivf06 (Detached)
1 Socket in /tmp/screens/S-root.
重新连接会话：
[root@tivf06 ~]# screen -r 16582
看看出现什么了，太棒了，一切都在。继续干吧。
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）。
可以通过C-a ?来查看所有的键绑定，常用的键绑定有：
| C-a ? | 显示所有键绑定信息 |
|---|---|
| C-a w | 显示所有窗口列表 |
| C-a C-a | 切换到之前显示的窗口 |
| C-a c | 创建一个新的运行shell的窗口并切换到该窗口 |
| C-a n | 切换到下一个窗口 |
| C-a p | 切换到前一个窗口(与C-a n相对) |
| C-a 0..9 | 切换到窗口0..9 |
| C-a a | 发送 C-a到当前窗口 |
| C-a d | 暂时断开screen会话 |
| C-a k | 杀掉当前窗口 |
| C-a [ | 进入拷贝/回滚模式 |
Screen常用选项
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：
Screen 常用选项
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：
-exy x为命令字符，y为转义命令字符的字符
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。
[root@tivf18 root]# screen -e^tt
自定义命令字符和转义字符
其他常用的命令选项有：
| -c file | 使用配置文件file，而不使用默认的$HOME/.screenrc |
|---|---|
| -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 |
| -h num | 指定历史回滚缓冲区大小为num行 |
| -list|-ls | 列出现有screen会话，格式为pid.tty.host |
| -d -m | 启动一个开始就处于断开模式的会话 |
| -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 |
| -S sessionname | 创建screen会话时为会话指定一个名字 |
| -v | 显示screen版本信息 |
| -wipe [match] | 同-list，但删掉那些无法连接的会话 |
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
[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：
[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 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 sessionname
启动一个初始状态断开的screen会话：
[root@tivf06 tianq]# screen -dmS mygdb gdb execlp_test
连接该会话：
[root@tivf06 tianq]# screen -r mygdb
管理你的远程会话
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。
SSH登录到系统，在命令行键入screen。
[root@tivf18 root]# screen
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：
管理你的远程会话
然后。。退出SSH登录？随你怎样，只要别杀掉screen会话。
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
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：
putty
使用telnet：
telnet
更多Screen功能
Screen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。
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。
参考资料
- “Advanced Programming in the UNIX® Environment: Second Edition” W. Richard Stevens, Stephen A. Rago 提供了更多关于Linux/Unix进程关系、信号的知识。
- GNU Screen的官方网站：http://www.gnu.org/software/screen/
- Screen的man page提供了最详细的信息：http://www.slac.stanford.edu/comp/unix/package/epics/extensions/iocConsole/screen.1.html