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Linux下的tty與pts

日期:2017/2/28 18:04:00   编辑:Linux教程

終端是一種字符型設備,它有多種類型,通常使用tty來簡稱各種類型的終端設備。tty是Teletype的縮寫。Teletype是最早出現的一種終端設備,很象電傳打字機(或者說就是),是由Teletype公司生產的。在Linux系統的設備特殊文件目錄/dev/下,終端特殊設備文件一般有以下幾種:

1.串行端口終端(/dev/ttySn)

串行端口終端(Serial Port Terminal)是使用計算機串行端口連接的終端設備。計算機把每個串行端口都看作是一個字符設備。有段時間這些串行端口設備通常被稱為終端設備,因為那時它的最大用途就是用來連接終端。這些串行端口所對應的設備名稱是/dev/tts/0(或/dev/ttyS0)、/dev/tts/1(或/dev/ttyS1)等,設備號分別是(4,0)、(4,1)等,分別對應於DOS系統下的COM1、COM2等。若要向一個端口發送數據,可以在命令行上把標准輸出重定向到這些特殊文件名上即可。例如,在命令行提示符下鍵入:echo test > /dev/ttyS1會把單詞”test”發送到連接在ttyS1(COM2)端口的設備上。可接串口來實驗。

2.偽終端(/dev/pty/)

偽終端(Pseudo Terminal)是成對的邏輯終端設備,例如/dev/ptyp3和/dev/ttyp3(或著在設備文件系統中分別是/dev/pty/m3和/dev/pty/s3)。它們與實際物理設備並不直接相關。如果一個程序把ttyp3看作是一個串行端口設備,則它對該端口的讀/寫操作會反映在該邏輯終端設備對的另一個上面(ttyp3)。而ttyp3則是另一個程序用於讀寫操作的邏輯設備。這樣,兩個程序就可以通過這種邏輯設備進行互相交流,而其中一個使用ttyp3的程序則認為自己正在與一個串行端口進行通信。這很象是邏輯設備對之間的管道操作。 對於ttyp3(s3),任何設計成使用一個串行端口設備的程序都可以使用該邏輯設備。但對於使用ptyp3的程序,則需要專門設計來使用ptyp3(m3)邏輯設備。

例如,如果某人在網上使用telnet程序連接到你的計算機上,則telnet程序就可能會開始連接到設備ptyp2(m2)上(一個偽終端端口上)。此時一個getty程序就應該運行在對應的ttyp2(s2)端口上。當telnet從遠端獲取了一個字符時,該字符就會通過m2、s2傳遞給getty程序,而getty程序就會通過s2、m2和telnet程序往網絡上返回”login:”字符串信息。這樣,登錄程序與telnet程序就通過“偽終端”進行通信。通過使用適當的軟件,就可以把兩個甚至多個偽終端設備連接到同一個物理串行端口上。

在使用設備文件系統(device filesystem)之前,為了得到大量的偽終端設備特殊文件,使用了比較復雜的文件名命名方式。因為只存在16個ttyp(ttyp0—ttypf)的設備文件,為了得到更多的邏輯設備對,就使用了象q、r、s等字符來代替p。例如,ttys8和ptys8就是一個偽終端設備對。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創建成/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的文件系統,並且可以在被加載文件系統列表中看到。雖然“文件”/dev/pts/3看上去是設備文件系統中的一項,但其實它完全是一種不同的文件系統。

即TELNET ------TTYP3(S3:slave)------TTYP3(M3:master)-------GETTY

--------------------------------------------------

實驗:1、在X下打開一個orN個N終端窗口

2、#ls /dev pt*

3、關閉這個X下的終端窗口,再次運行;比較兩次輸出信息就明白了。

在RHEL4環境下:輸出為 /dev/ptmx /dev/pts/1 存在一(master)對多(slave)的情況

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設備特殊文件。可以使用命令”ps –ax”來查看進程與哪個控制終端相連。對於你登錄的shell,/dev/tty就是你使用的終端,設備號是(5,0)。使用命令”tty”可以查看它具體對應哪個實際終端設備。/dev/tty有些類似於到實際所使用終端設備的一個聯接。

4.控制台終端(/dev/ttyn, /dev/console)

在Linux系統中,計算機顯示器通常被稱為控制台終端(Console)。它仿真了類型為Linux的一種終端(TERM=Linux),並且有一些設備特殊文件與之相關聯:tty0、tty1、tty2等。當你在控制台上登錄時,使用的是tty1。使用Alt+[F1—F6]組合鍵時,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,系統所產生的信息會發送到該終端上。因此不管當前正在使用哪個虛擬終端,系統信息都會發送到控制台終端上。 你可以登錄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。只有系統或超級用戶root可以向/dev/tty0進行寫操作 即下例:

# tty(查看當前TTY)

/dev/tty1

#e cho "test tty0" > /dev/tty0

test tty0

#

5.其它類型

Linux系統中還針對很多不同的字符設備存在有很多其它種類的終端設備特殊文件。例如針對ISDN設備的/dev/ttyIn終端設備等。這裡不再贅述。

Linux中tty、pty、pts的概念區別

基本概念:
1> tty(終端設備的統稱):
tty一詞源於Teletypes,或teletypewriters,原來指的是電傳打字機,是通過串行線用打印機鍵盤通過閱讀和發送信息的東西,後來這東西被鍵盤和顯示器取代,所以現在叫終端比較合適。
終端是一種字符型設備,他有多種類型,通常使用tty來簡稱各種類型的終端設備。
2> pty(虛擬終端):
但是假如我們遠程telnet到主機或使用xterm時不也需要一個終端交互麼?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,和ptmx(pseudo-terminal master)配合使用實現pty。

Linux終端:
在Linux系統的設備特別文檔目錄/dev/下,終端特別設備文檔一般有以下幾種:
1、串行端口終端(/dev/ttySn)
串行端口終端(Serial PortTerminal)是使用電腦串行端口連接的終端設備。電腦把每個串行端口都看作是個字符設備。有段時間這些串行端口設備通常被稱為終端設備,因為
那時他的最大用途就是用來連接終端。這些串行端口所對應的設備名稱是/dev/tts/0(或/dev/ttyS0),/dev/tts/1(或/dev/ttyS1)等,設備號分別是(4,0),
(4,1)等,分別對應於DOS系統下的COM1、COM2等。若要向一個端口發送數據,能夠在命令行上把標准輸出重定向到這些特別文檔名上即可。例如,
在命令行提示符下鍵入:
echo test >/dev/ttyS1會把單詞”test”發送到連接在ttyS1(COM2)端口的設備上。可接串口來實驗。
2、偽終端(/dev/pty/)
偽終端(Pseudo Terminal)是成對的邏輯終端設備(即master和slave設備, 對master的操作會反映到slave上)。


如/dev/ptyp3和/dev/ttyp3(或在設備文檔系統中分別是/dev/pty/m3和
/dev/pty/s3)。他們和實際物理設備並不直接相關。假如一個程式把ptyp3(master設備)看作是個串行端口設備,則他對該端口的讀/
寫操作會反映在該邏輯終端設備對應的另一個ttyp3(slave設備)上面。而ttyp3則是另一個程式用於讀寫操作的邏輯設備。
這樣,
兩個程式就能夠通過這種邏輯設備進行互相交流,而其中一個使用ttyp3的程式則認為自己正在和一個串行端口進行通信。這很象是邏輯設備對之間的管道操
作。對於ttyp3(s3),任何設計成使用一個串行端口設備的程式都能夠使用該邏輯設備。但對於使用ptyp3的程式,則需要專門設計來使用
ptyp3(m3)邏輯設備。
例如,假如某人在網上使用telnet程式連接到您的電腦上,則telnet程式就可能會開始連接到設備
ptyp2(m2)上(一個偽終端端口上)。此時一個getty程式就應該運行在對應的ttyp2(s2)端口上。當telnet從遠端獲取了一個字符
時,該字符就會通過m2、s2傳遞給
getty程式,而getty程式就會通過s2、m2和telnet程式往網絡上返回”login:”字符串信息。這樣,登錄程式和telnet程式就通
過“偽終端”進行通信。通過使用適當的軟件,就能夠把兩個甚至多個偽終端設備連接到同一個物理串行端口上。
在使用設備文檔系統
(devicefilesystem)之前,為了得到大量的偽終端設備特別文檔,使用了比較復雜的文檔名命名方式。因為只存在16個ttyp(ttyp0―ttypf)
的設備文檔,為了得到更多的邏輯設備對,就使用了象q、r、s等字符來代替p。例如,ttys8和ptys8就是個偽終端設備對。但是這種命名方式現在
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”ptymaster”方式,例如/dev/ptm3。他的對應端則會被自動地創建成/dev/pts/3。這樣就能夠在需要時提供一個pty偽終端。目錄
/dev/pts是個類型為devpts的文檔系統,並且能夠在被加載文檔系統列表中看到。雖然“文檔”/dev/pts/3看上去是設備文檔系統中的
一項,但其實他完全是一種不同的文檔系統。
即: TELNET ---> TTYP3(S3: slave) ---> PTYP3(M3: master) ---> GETTY
=========================================================================
實驗:
1、在X下打開一個或N個終端窗口
2、#ls /dev/pt*
3、關閉這個X下的終端窗口,再次運行;比較兩次輸出信息就明白了。
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)

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設備特別文檔。能夠使用命令”ps
ax”來查看進程和哪個控制終端相連。對於您登錄的shell,/dev/tty就是您使用的終端,設備號是(5,0)。使用命令”tty”能夠查看他
具體對應哪個實際終端設備。/dev/tty有些類似於到實際所使用終端設備的一個聯接。

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)。他仿真了類型為Linux的一種終端(TERM=Linux),並且有一些設備特別文檔和之相關聯:tty0、tty1、tty2
等。當您在控制台上登錄時,使用的是tty1。使用Alt+[F1―F6]組合鍵��,我們就能夠轉換到tty2、tty3等上面去。tty1tty6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,系統所產生的信息會發送到該終端上(這時也叫控制台終端)。因此不管當前正在使用哪個虛擬終
端,系統信息都會發送到控制台終端上。您能夠登錄到不同的虛擬終端上去,因而能夠讓系統同時有幾個不同的會話期存在。只有系統或終極用戶root能夠向
/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
虛擬終端(/dev/pts/n)
在Xwindows模式下的偽終端.


[root@server1 ~]# tty
/dev/pts/1
遠程連接到linux 時的/dev/pts/1
其他類型
Linux系統中還針對很多不同的字符設備存在有很多其他種類的終端設備特別文檔。例如針對ISDN設備的/dev/ttyIn終端設備等。這裡不再贅述。
FAQ: 終端和控制台

Q:/dev/console 是什麼?
A:/dev/console即控制台,是和操作系統交互的設備,系統將一些信息直接輸出到控制台上。現在只有在單用戶模式下,才允許用戶登錄控制台。

Q:/dev/tty是什麼?
A:tty設備包括虛擬控制台,串口連同偽終端設備。
/dev/tty代表當前tty設備,在當前的終端中輸入 echo “hello” > /dev/tty ,都會直接顯示在當前的終端中。

Q:/dev/ttyS*是什麼?
A:/dev/ttyS*是串行終端設備

Q:/dev/pty*是什麼?
A:/dev/pty*即偽終端,所謂偽終端是邏輯上的終端設備,多用於模擬終端程式。例如,我們在X Window下打開的終端,連同我們在Windows使用telnet 或ssh等方式登錄Linux主機,此時均在使用pty設備(准確的說在使用pty從設備)。

Q:/dev/tty0和/dev/tty1 …/dev/tty63是什麼?他們之間有什麼區分?
A:/dev/tty0代表當前虛擬控制台,而/dev/tty1等代表第一個虛擬控制台,例如當使用ALT+F2進行轉換時,系統的虛擬控制台為/dev/tty2 ,當前的控制台則指向/dev/tty2

Q:怎樣確定當前所在的終端(或控制台)?
A:使用tty命令能夠確定當前的終端或控制台。

Q:/dev/console是到/dev/tty0的符號鏈接嗎?
A:
現在的大多數文本中都稱/dev/console是到/dev/tty0的鏈接(包括《Linux內核源代碼情景分析》),但是這樣說是不確切的。根據內
核文檔,在2.1.71之前,/dev/console根據不同系統的設定能夠鏈接到/dev/tty0或其他tty*上,在2.1.71版本之後則完
全由內核控制。現在,只有在單用戶模式下能夠登錄/dev/console(能夠在單用戶模式下輸入tty命令進行確認)。

Q:/dev/tty0和/dev/fb*有什麼區分?
A: 在Framebuffer設備沒有啟用的系統中,能夠使用/dev/tty0訪問顯卡。

Q:關於終端和控制台的區分能夠參考哪些文本
A:
能夠參考內核文檔中的 Documents/devices.txt 中關於”TERMINAL DEVICES”
的章節。另外,《Linux內核源代碼情景分析》的8.7節 連同《Operating Systems : Design and
Implementation》中的3.9節(第3版中為3.8節)都對終端設備的概念和歷史做了很好的介紹。另外在《Modern
Operating system》中也有對終端設備的介紹,由於和《Operating Systems : Design and
Implementation》的作者相同,所以文本內容也大致相同。需要注意的一點是《Operating Systems : Design
and Implementation》中將終端設備分為3類,而《Modern Operating
system》將終端硬件設備分為2類,差別在於前者將 X Terminal作為一個類別。
PS:

只有2410的2.6才叫ttySAC0,9200等的還是叫ttyS0

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