對話 UNIX: 使用 Screen 創建並管理多個 shell

命令行是一種強大的工具，但是它有一個嚴重的缺點：如果 shell 停止了，您的工作也就停止了。要想讓 shell 和您的工作保持活動狀態（甚至是跨多個會話和中斷的連接），可以使用 GNU Screen 作為控制台的窗口系統。

哈利波特有魔杖，雷神托爾有金色的巨錘，Buckethead 有斧子，但是這些武器與 QWERTY 鍵盤相比只是小兒科。只需在命令行上敲幾下，就可以啟動網站、招募軍團或擊敗可怕的火龍。

但是，QWERTY 鍵盤有一個嚴重的缺點：它很容易發生連接中斷。電話線上的噪音、無線連接中斷或者網路超時都可能導致遠程 shell 中斷。如果您已經在某個工作（比如調試一個應用程序）上花費了好幾小時，而一下子就丟失了所有成果，一定會很沮喪的。

不過這種災難是可以避免的。使用 GNU Screen 就可以了。Screen 可以在一個控制台（即與主機物理連接的啞終端）、xterm 窗口或 Secure Shell (SSH) 登錄 shell 中創建和管理多個 shell 窗口。可以從一個 shell 窗口迅速切換到另一個窗口，可以離開正在運行的 shell 並在任何時候重新連接。實際上，Screen 提供許多虛擬化的控制台。

圖 1 到圖 5 展示 Screen 的特性和操作。看一下 圖 1，這裡假設用戶已經使用 SSH 登錄到一台遠程主機。最初，在本地主機（比如您的筆記本或桌面計算機）上有一個本地 shell 和一個遠程 shell。通常，使用遠程 shell 在遠程主機上運行命令；輸出經過加密之後通過 SSH 連接發送到本地 shell。（在各張圖中，用藍色表示當前可見的 shell 輸出）。但是，如果本地 shell 或遠程 shell 或它們之間的連接中斷了，遠程 shell 就會終止，您的工作成果就會丟失。

圖 2 顯示在遠程主機上啟動 Screen 之後的情況。Screen 實用程序啟動，進而啟動一個新的 shell 窗口 A，可以在此窗口中運行命令。A 的輸出是可見的（由藍色表示）；這個 shell 的輸出經過 Screen，再經過遠程登錄 shell，最後通過 SSH 到達本地登錄 shell。

Screen 本身並不 “露面”；它是一個代理，其作用是在它管理的正在運行的可用窗口中做出選擇。在任何時候，Screen 只能顯示一個窗口的輸出。可以把 Screen 看作虛擬的鍵盤-視頻-滑鼠 (KVM) 開關。

但是，也可以斷開與 Screen 的連接，見 圖 3。Screen 代理仍然存在，它控制的所有窗口也還存在，但是與 Screen 的連接臨時切斷了，這會讓用戶返回到遠程登錄 shell。

圖 4 顯示一種可能出現的情況。已經重新建立了到 Screen 的連接，還創建了另外兩個窗口（B 和 C）。窗口 A 和 B 繼續運行 shell 和所有附屬作業，但是只有 C 的輸出是可見的。當然，可以在窗口之間切換以監視各個作業的狀態。

最後，圖 5 顯示中斷與 Screen 的連接並終止遠程登錄 shell 的情況。Screen 和它的窗口仍然存在。可以重新登錄並連接 Screen（並通過 Screen 代理連接到它的窗口），繼續您的工作。

如果您常常要訪問遠程伺服器以執行維護或開發軟體，那麼 GNU Screen 是必不可少的工具。

構建並安裝 Screen

Screen 的最初版本早在 10 多年前就發布了，所以您的系統上很可能有這個實用程序（通常名為 /usr/bin/screen）。但是，如果系統上沒有 Screen，也很容易通過發行版的包管理器安裝它。例如，如果您使用 Debian Linux® 的變體（比如 Ubuntu），那麼可以用 apt-get 簡便地安裝 Screen：

  $ sudo apt-get install screen  

另外，如果您喜歡從源代碼構建軟體，可以訪問 GNU Screen 項目頁面（見 參考資料 中的鏈接）並下載最新的代碼包。在撰寫本文時，Screen 的最新版本是 4.0.3，於 2008 年 8 月發布。下載並提取代碼，進入生成的源代碼目錄，然後依次運行 ./configure、make 和 sudo make install：

$ wget http://ftp.gnu.org/gnu/screen/screen-4.0.3.tar.gz  $ tar xzf tar xzf screen-4.0.3.tar.gz   $ cd screen-4.0.3  $ ./configure  this is screen version 4.0.3  ...  $ make  CPP="gcc -E " srcdir=. sh ./osdef.sh  ...  $ sudo make install  ...  You may also want to install ./etc/etcscreenrc in   	/usr/etc/screenrc.  $ sudo cp ./etc/etcscreenrc /usr/etc/screenrc  

Screen 現在就安裝好了，可以使用了。輸入 man screen 查看 Screen 的手冊頁。

開始使用 Screen

啟動 Screen。在出現許可協議消息時，按 Return；現在應該會看到一個新的登錄 shell 提示。（在下面的清單中，在每個 shell 提示前面人為地添加一個昵稱，以此區分各個 shell 實例並與圖 1 到圖 5 聯繫起來）。

Local $ ssh remote.example.com   Last login: Sun Dec 21 17:23:16 2008 from local.example.com  Remote $ hostname  remote.example.com  Remote $ screen  A $ top  

現在處於 圖 2 所示的狀態。一個 Screen 會話正在運行（儘管看不到），窗口 A 處於活動狀態，它正在運行系統監視器 top，每隔幾秒刷新一次系統性能信息。

為了臨時斷開與 Screen 會話及其所有窗口的連接，按 Ctrl-a，然後按 d（小寫的字母 D，代表 “detach”）。Ctrl-a 是 Screen 命令的前綴，d 是用於斷開連接的命令。現在處於 圖 3 所示的狀態。Screen 會話和窗口 A 仍然存在。可以通過運行 screen -list 確認這一點：

$ screen -list  There is a screen on:  21020.pts-2.remote  (Detached)  1 Socket in /tmp/screens/S-strike.  

screen -list 命令顯示所有可用的 Screen 會話。（順便說一句，可以同時運行多個 Screen 會話，每個會話有一組同時運行的窗口。圖 6 顯示這種情況。每個 Screen 實例跟蹤它自己的當前窗口。稍後會提供一些關於 Screen 的高級用法的提示）。編號為 21020 的會話已經斷開連接並相應地加上了標誌。因為只有一個 Screen 會話，所以可以直接用 screen -r 重新連接它。由於運行了 Screen，top 會一直運行。

為了進入 圖 4 所示的狀態，重新連接當前會話，然後按 Ctrl-a，然後按 c（小寫的字母 C，代表 “create”）創建一個新窗口。接下來，按 Ctrl-a，然後再次按 c。現在，Screen 會話管理三個窗口。

按 Ctrl-a，然後在當前窗口中按雙引號鍵（"），就可以看到會話中可用窗口的列表：

Num  Name           Flags     0   bash           $   1   bash           $   2   bash           $  

在默認情況下，窗口的名稱取自它啟動的第一個命令（通常是一個 shell）。因此，在上面的列表中有三個 bash 窗口。可以用箭頭鍵在窗口列表中上下移動；只需按回車即可選擇窗口。

終止當前窗口的方法是，在窗口的 shell 提示上輸入 exit，或者按鍵盤快捷鍵 Ctrl-a，然後按 k（小寫的字母 K，代表 “kill”）。如果使用后一種方法，那麼在窗口底部會出現一個警告，要求您確認要殺死此窗口。按 y（小寫的字母 Y，代表 “yes”）確認，或按 n（小寫的字母 N，代表 “no”）拒絕。如果殺死一個 Screen 會話中運行的所有窗口，屏幕命令就會輸出一個消息並終止：

Remote $ screen  ... Create and manipulate windows ...  ... Exit from all windows...  [screen is terminating]  Remote $ screen -list  No Sockets found in /tmp/uscreens/S-supergiantrobot.  

如果殺死了所有打開的窗口，那麼 screen -list 命令輸出 No sockets...，表示沒有 Screen 會話可用。

更智能化的屏幕

到目前為止，已經看到了如何在一個 Screen 會話中創建多個窗口。只需這麼做，就足以確保命令行工作不會丟失。

但是坦率地說，由於同時運行多個看起來相同的窗口，管理時可能引起混亂。最好能夠輕鬆地區分窗口，而不需要逐一打開每個窗口。如果在斷開連接和重新連接之間間隔的時間比較長的話，這種特性尤其有意義。

實際上，Screen 提供了許多選項和工具來幫助定製您的工作環境。可以給每個窗口指定名稱，還可以在每個窗口的底部顯示一個狀態欄以幫助區分窗口。

指定窗口名稱的方法是，激活窗口，按 Ctrl-a A（大寫的字母 A，代表 “Annotate”），根據需要按 Backspace 刪除現有的名稱，然後在提示上輸入一個有意義的名稱：

					  Num  Name            Flags     0   Window A       $   1   Window B       $   2   Window C       $  

在 圖 7 中，窗口的標題被設置為 Window A。窗口的昵稱不必是惟一的。

可以使用狀態欄在視覺上進一步區分各個窗口。啟動您喜歡的文本編輯器，在主目錄中創建包含以下代碼的 .screenrc 文件：

hardstatus on  hardstatus alwayslastline  hardstatus string "%{.bW}%-w%{.rW}%n %t%{-}%+w %=%{..G} %H %{..Y} %m/%d %C%a "  

創建這樣的 .screenrc 配置文件之後，每個新窗口就會顯示狀態欄，其中包含窗口的名稱。圖 8 顯示一個包含狀態欄的窗口。

有幫助的 Screen 提示

Screen 的特性非常多，無法在這裡一一介紹。下面給出一些提示並介紹幾個比較有用的選項，幫助您更順暢地使用 Screen：

• 在任何窗口中輸入 screen，不帶任何參數，就會打開一個新窗口。按 Ctrl-a，然後按 c 與輸入 screen 的作用相同，差異只是后一種方式通過提供命令行選項立即配置新會話。
• 可以使用 screen -t name 命令在創建窗口時指定窗口名稱。例如，要想創建一個新窗口並把它命名為 debugger，只需進入 Screen 管理的一個窗口，然後輸入 screen -t debugger。如果打開窗口列表，其中一個窗口的標籤應該是 debugger。
• 如果已經斷開了與 Screen 會話的連接，可以用 screen -p ID 命令重新連接特定的窗口，其中的 ID 是一個數字或名稱。我們來試一下：

  Local $ ssh remote.example.com Remote $ screen -t ghost Ghost $ screen -t new New $ ... Press Control-a d to detach... Remote $ screen -r -p ghost Ghost $

  
  
• 可以用 screen -L 命令把每個窗口的輸出記錄在日誌中。每個窗口有自己的日誌文件，文件名通常是 ~/screenlog.n，其中的 n 是窗口列表中顯示的窗口編號。這個特性對於記錄複雜的步驟（比如重新配置系統）非常有幫助。
• 在 Screen 文檔中記錄了所有快捷鍵。最有用的組合鍵包括：按 Ctrl-a，然後按 0（數字零）到 9 立即切換到特定的窗口；按 Ctrl-a，然後按 C（大寫的字母 C，代表 “Clear”）清除一個窗口的內容；按 Ctrl-a，然後按 H 啟用或禁用日誌記錄；按 Ctrl-a，然後按 Ctrl-a 在當前窗口和前一個窗口之間來回切換；按 Ctrl-a，然後按 Ctrl-\（反斜杠）殺死所有窗口並終止當前的 Screen 會話。

Screen 的高級用法

正如前面提到的，可以創建多個同時運行的 Screen 會話，每個會話可以管理一系列窗口。每個會話有一個惟一標識符；使用 screen -list 列出可用的所有會話。與窗口一樣，可以給會話指定名稱以便引用它。使用 screen -S label 給新會話分配標籤。

共享是 Screen 會話的最佳用法之一。如果允許，可以連接現有的會話並在此會話的任何窗口中與其他用戶協作。甚至可以獨立地切換到會話中的另一個窗口。如果您與其他用戶在同一窗口中，輸入或顯示的任何內容都會反映給所有夥伴。我們來試一下：

1. 選擇一台工作計算機並登錄。
2. 輸入 screen -S sharing -t one 創建一個名為 sharing 的 Screen 會話和一個名為 one 的新窗口。
3. 用 screen -t two 創建另一個窗口。
4. 如果願意，檢查一下目前的狀態：按 Ctrl-a，然後按 d，然後輸入 screen -list 和 screen -r sharing，然後按 Ctrl-a，然後按 "。
5. 在 one 窗口中輸入 echo，在此窗口中產生一些輸出。
6. 在同一台計算機上，打開第二個登錄窗口。
7. 在此窗口中，輸入 screen -x -r sharing -p one。

   -x 選項指定多用戶模式；-p one 直接連接到 one 窗口。應該會馬上看到與另一個登錄會話相同的輸出，見 圖 9。

   
   
   圖 9. 可以共享會話
   
   
   

在每個登錄窗口中，運行 UNIX® 命令產生輸出，按 Screen 快捷鍵在共享的會話中的窗口之間切換並查看結果。

結束語

要想進一步掌握 Screen，可以研究一下多屏幕模式，學習如何用老式的鎖防止對各個窗口的訪問。

Screen 是一個很實用的工具，它對於在命令行上執行的任何工作都很有價值。實際上，一旦掌握了它，您就會覺得離不開它了。（責任編輯：A6）