深入介紹Linux基本概念（一）終端

Linux基本概念的主要目的是協助初學者對Linux系統有一個全面的認識，這裡先從終端這一概念講起，希望能對初學者有所協助。終端這一講我們將會涉及終端的分類以及怎樣使用終端裝置。

1. tty(終端裝置的統稱):
tty一詞源於Teletypes，或者teletypewriters，原來指的是電傳打字機，是通過串列線用印表機鍵盤通過閱讀和發送資訊的東西，後來這東西被鍵盤與顯示器取代，所以現在叫終端比較合適。
終端是一種字元型裝置，它有多種類型，通常使用tty來簡稱各種類型的終端裝置。

2. pty虛擬終端):
但是如果我們遠程telnet到主機或使用xterm時不也需要一個終端互動嗎？是的，這就是虛擬終端pty(pseudo-tty)

3. pts/ptmx(pts/ptmx結合使用，進而實現pty):
pts(pseudo-terminal slave)是pty的實現方法，與ptmx(pseudo-terminal master)配合使用實現pty。

Linux終端：在Linux系統的裝置特殊檔案目錄/dev/下，終端特殊裝置檔案一般有以下幾種：

1、序列埠終端(/dev/ttySn)
序列埠終端(Serial Port Terminal)是使用電腦序列埠串連的終端裝置。電腦把每個序列埠都看作是一個字元裝置。有段時間這些序列埠裝置通常被稱為終端裝置，因為那時它的最大用途就是用來串連終端。這些序列埠所對應的裝置名稱是/dev/tts/0(或/dev/ttyS0), /dev/tts/1(或/dev/ttyS1)等，裝置號分別是(4,0), (4,1)等，分別對應於DOS系統下的COM1、COM2等。若要向一個連接埠發送資料，可以在命令列上把標準輸出重新導向到這些特殊檔案名稱上即可。例如，在命令列提示符下鍵入：echo test > /dev/ttyS1會把單詞”test”發送到串連在ttyS1(COM2)連接埠的裝置上。可接串口來實驗。

2、偽終端(/dev/pty/)
偽終端(Pseudo Terminal)是成對的邏輯終端裝置(即master和slave裝置, 對master的操作會反映到slave上)。
例如/dev/ptyp3和/dev/ttyp3(或者在裝置檔案系統中分別是/dev/pty/m3和 /dev/pty/s3)。它們與實際物理裝置並不直接相關。如果一個程式把ptyp3(master裝置)看作是一個序列埠裝置，則它對該連接埠的讀/ 寫操作會反映在該邏輯終端裝置對應的另一個ttyp3(slave裝置)上面。而ttyp3則是另一個程式用於讀寫操作的邏輯裝置。

這樣，兩個程式就可以通過這種邏輯裝置進行互相交流，而其中一個使用ttyp3的程式則認為自己正在與一個序列埠進行通訊。這很象是邏輯裝置對之間的管道操作。對於ttyp3(s3)，任何設計成使用一個序列埠裝置的程式都可以使用該邏輯裝置。但對於使用ptyp3的程式，則需要專門設計來使用 ptyp3(m3)邏輯裝置。

例如，如果某人在網上使用telnet程式串連到你的電腦上，則telnet程式就可能會開始串連到裝置 ptyp2(m2)上(一個偽終端連接埠上)。此時一個getty程式就應該運行在對應的ttyp2(s2)連接埠上。當telnet從遠端擷取了一個字元時，該字元就會通過m2、s2傳遞給 getty程式，而getty程式就會通過s2、m2和telnet程式往網路上返回”login:”字串資訊。這樣，登入程式與telnet程式就通過“偽終端”進行通訊。通過使用適當的軟體，就可以把兩個甚至多個偽終端裝置串連到同一個物理序列埠上。

在使用裝置檔案系統 (device filesystem)之前，為了得到大量的偽終端裝置特殊檔案，使用了比較複雜的檔案名稱命名方式。因為只存在16個ttyp(ttyp0—ttypf) 的裝置檔案，為了得到更多的邏輯裝置對，就使用了象q、r、s等字元來代替p。例如，ttys8和ptys8就是一個偽終端裝置對。不過這種命名方式目前仍然在RedHat等Linux系統中使用著。

但Linux系統上的Unix98並不使用上述方法，而使用了”pty master”方式，例如/dev/ptm3。它的對應端則會被自動地建立成/dev/pts/3。這樣就可以在需要時提供一個pty偽終端。目錄 /dev/pts是一個類型為devpts的檔案系統，並且可以在被負載檔案系統列表中看到。雖然“檔案”/dev/pts/3看上去是裝置檔案系統中的一項，但其實它完全是一種不同的檔案系統。
即: TELNET ---> TTYP3(S3: slave) ---> PTYP3(M3: master) ---> GETTY
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實驗：
1、在X下開啟一個或N個終端視窗
2、#ls /dev/pt*
3、關閉這個X下的終端視窗，再次運行；比較兩次輸出資訊就明白了。
在RHEL4環境下: 輸出為/dev/ptmx /dev/pts/1存在一(master)對多(slave)的情況
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3、控制終端(/dev/tty)
如果當前進程有控制終端(Controlling Terminal)的話，那麼/dev/tty就是當前進程的控制終端的裝置特殊檔案。可以使用命令”ps –ax”來查看進程與哪個控制終端相連。對於你登入的shell，/dev/tty就是你使用的終端，裝置號是(5,0)。使用命令”tty”可以查看它具體對應哪個實際終端裝置。/dev/tty有些類似於到實際所使用終端裝置的一個聯結。

4、控制台終端(/dev/ttyn, /dev/console)
在Linux 系統中，電腦顯示器通常被稱為控制台終端 (Console)。它模擬了類型為Linux的一種終端(TERM=Linux)，並且有一些裝置特殊檔案與之相關聯：tty0、tty1、tty2 等。當你在控制台上登入時，使用的是tty1。使用Alt+[F1—F6]按鍵組合時，我們就可以切換到tty2、tty3等上面去。tty1–tty6等稱為虛擬終端，而tty0則是當前所使用虛擬終端的一個別名，系統所產生的資訊會發送到該終端上。因此不管當前正在使用哪個虛擬終端，系統資訊都會發送到控制台終端上。你可以登入到不同的虛擬終端上去，因而可以讓系統同時有幾個不同的會話期存在。只有系統或超級使用者root可以向 /dev/tty0進行寫操作 即下例：
1、# tty(查看當前TTY)
/dev/tty1
2、#echo "test tty0" > /dev/tty0
test tty0

5 、虛擬終端(/dev/pts/n)
在Xwindows模式下的偽終端.

6 、其它類型
Linux系統中還針對很多不同的字元裝置存在有很多其它種類的終端裝置特殊檔案。例如針對ISDN裝置的/dev/ttyIn終端裝置等。這裡不再贅述

Linux基礎概念之終端就介紹到這裡。

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