Unix/Linux编程：终端（Terminal）与控制台（Console）的区别

水深无声 2022-12-30 11:59 179阅读 0赞

# 一、终端Terminal #

## 1.1 终端的定义 ##

> （1）什么是终端？

终端就是处理计算机主机输入输出的一套设备，它用来显示主机运算的输出，并且接受主机要求的输入，典型的终端包括显示器键盘套件，打印机打字机套件等。

> （2）终端的本质。

其实根本上也就一句话，能接受输入，能显示输出，就这就够了，不管到了什么时代，终端始终扮演着人机接口的角色，所谓Terminal，即机器的边缘！

**只要能提供给计算机输入和输出功能，它就是终端**，而与其所在的位置无关

## 1.2 终端的分类 ##

(1) **本地终端**

用VGA连接主机和显示器，用PS/2或者USB连接主机和键盘，这样的一个显示器/键盘组合就是一个本地终端。

(2)**用串口连接的远程终端**

通过串口线把主机接到另外一个有显示器和键盘的主机，通过运行一个终端模拟程序，比如“Windows超级终端”来将这台主机的显示器和键盘借给串口对端的主机。

(3)**用TCP/IP承载的远程终端**

类似Telnet，SSH这般。

前两类又称之为“物理终端”，后面的那个称之为“伪终端”

上述的三类中，前两类都是在本地就直接关联了物理设备的，比如VGA口，PS/2口，串口之类的，这种终端叫做物理终端，而第三类在本地则没有关联任何物理设备，注意，不要把物理网卡当成终端关联的物理设备，它只是隧道关联的物理设备，这里的物理网卡完全可以换成卡车，它们与终端并不直接相关，所以这类不直接关联物理设备的终端叫做伪终端。

(1) 物理终端：

直接连接在主机上的显示器、键盘鼠标统称。在实际机架式服务器部署中，一般是多台服务器共享一套终端，简称KVM（Keyboard键盘，video显示器，mouse鼠标）

(2)虚拟终端（tty）：

附加在物理终端之上，用软件方式虚拟实现，CentOS默认启用6个虚拟终端，可以通过快捷键来切换，切换方式:Ctrl-Alt-F\[1–6\], 对应的文件是/dev/tty\#。

可以同过tty命令来查看当前的虚拟终端号。tty是teletype writer的简称。

(3)伪终端(pty)：

**伪终端是一对相互连接的设备，也叫做主从设备。在这对设备之间，设有一条IPC信道，可供数据进行双向传递**

两种应用场景

*  第一在图形界面下打开的命令行接口，我们经常使用Ctrl+Alt+T打开的那个实际上就是一个 伪终端
 *  第二基于ssh协议或telnet协议等远程打开的命令行界面，是运维工程师用的最多的一种连接服务器的方式。pts(pseudo-terminal slave)是pty的实现方法。

## 1.3 其他 ##

也叫做TTY设备

tty（通常用tty来简称各种类型的设备）一词源于Teletypes，原来指的是电传打印机。  
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它终端通过线缆与计算机连接，并完成计算机的输入输出功能：  
![在这里插入图片描述][20201225134321462.png]  
也叫做物理终端。

现在物理终端实际上已经灭绝了，我们看到的所有 TTY 都是模拟视频终端，即软件仿真出来的终端。可以通过 toe -a 命令查看系统支持的终端类型

# 二、控制台Console #

## 2.1 什么是控制台 ##

显示系统消息的终端就叫控制台，Linux 默认所有虚拟终端都是控制台，都能显示系统消息。

另外，对于那些专门用来模拟终端设备的程序，我们也可以称之为控制台Console，像gnome-terminal,urxvt，mlterm，xterm等软件，都可以称之为控制台，

总结：控制台是终端的特例，是终端的真子集，它是虚拟的终端，因此控制台也叫做 **控制终端**

## 2.2 终端与控制台的区分 ##

总结：  
（1）控制台是终端的真子集；

（2）tty2-tty6,这五个黑色的界面是虚拟终端，它们是真正的控制台，此时的5个虚拟终端，我们就称之为控制台；

（3）桌面之下通过Ctrl+Alt+T打开的那个东西是一个伪终端，远程通过Telnet或者是ssh连接的也是创建的伪终端；

linux中已经完全淡化了控制台和终端的区别

# 三、Linux下关于终端的一些设备文件 #

Linux下一切皆文件。

## 3.1 /dev/ttyX 设备文件 ##

**tty**是最令人熟悉的了。

> 在早期计算机时代，小型机主机的显卡显示器和键盘就是控制台，这是人控制主机的第一人机接口；同时小型机还需要提供多个终端给多个人接入主机，终端有字符哑终端和图形终端两种，字符哑终端就是tty。

> 回到现在的pc时代，个人计算机只有控制台，没有终端。linux为了实现tty设备，在控制台上通过getty软件虚拟了六个字符哑终端（也叫控制台终端tty1-tty6，数量可以在/etc/inittab里自己调)和一个图型终端（X-Window）, 在虚拟图形终端中又可以通过软件(如rxvt)再虚拟无限多个虚拟字符哑终端（pts/0….），网络连接telnet、ssh等创建的也都是虚拟字符哑终端。

> 当然，linux也有自己的实际tty设备，串口终端就是实际的tty设备。

总结：

在Linux中，**/dev/ttyX**代表的都是物理终端，其中，**/dev/tty1~/dev/tty63**代表的是本地终端，也就是接到本机的键盘显示器可以操作的终端。事实上Linux内核在初始化时会生成63个本地终端，通过键盘上的**Fn-Alt-FX**(X为1,2,3…)可以在这些终端之间切换，每切换到一个终端，该终端就是当前的焦点终端，比如说，你按下了Fn-Alt-F4组合键，那么此时第4个终端就是焦点终端，即/dev/tty4就是焦点终端设备。

## 3.2 /dev/console 设备文件 ##

系统中有没有什么变量可以表示焦点终端呢？当然有了，那就是/**dev/console**，不管你在哪里往/dev/console里写东西，这些东西总会出现在系统当前的焦点终端上！

本质上/**dev/console其实就是一个全局变量，指代当前的焦点终端**，如果当前的焦点是/dev/tty4，那么/dev/console指的就是/dev/tty4，当然这一切都是由**内核**来维护的。

那么系统中有没有一个叫做自己的全局变量呢？当然有，那就是/dev/tty，也就是说，无论你在哪个终端下工作，当你往/dev/tty里写东西的时候，它总是会马上出现在你的眼前。

总结：/**dev/tty1~/dev/tty63我们知道了它们是什么，/dev/tty表示自己，/dev/console表示焦点终端**

## 3.3 串口终端 ttyS ##

开头的就是串口连接的终端，比如**ttyS0，ttyS1，ttyS2…**

最后，解释一下伪终端。其实也很好解释，只要你理解TUN/TAP虚拟网卡的原理就行，它们如出一辙！类似Telnet，SSH不是没有实际的物理设备吗？简单，给它模拟一个不就得了？系统是分层的，执行流只管调用接口，并不管具体实现。

模拟一个虚拟的终端设备，实现它的write，read等回调即可。对于VGA连接的显示器而言，write其实就是将显存刷新，而对于伪终端而言，write其实是想将数据导入到一个用户态的程序中(不然又能去哪里呢？它下面又没有任何物理的东西)，这简直跟很多VPN的原理非常类似。

## 3.4 桌面系统虚拟终端tty2-tty6，又称之为控制台终端 ##

在Linux系统中，计算机显示器通常被称为**控制台终端**（Console）。

*  它仿真了类型为Linux的一种终端，并且有一些设备特殊文件与之相关联：tty0、tty1、tty2等。
 *  当你在控制台上登录时，使用的是tty1。使用Alt+\[F1—F6\]组合键时，我们就可以切换到tty2、tty3等上面去。

**tty1 –tty6等称为虚拟终端，而tty0则是当前所使用虚拟终端的一个别名，系统所产生的信息会发送到该终端上**。因此不管当前正在使用哪个虚拟终端，系统信息都会发送到控制台终端上。

你可以登录到不同的虚拟终端上去，因而可以让系统同时有几个不同的会话期存在。

只有系统或超级用户root可以向/dev /tty0进行写操作

## 3.5 伪终端 ##

前面说过伪终端的两种情况：

*  第一是在Xwindows（**桌面GUI环境之下**）模式下的启动的终端称之为伪终端；
 *  第二是在远程如果用**telnet远程登录**的话，也是创建的一个伪终端

Linux设计出一对虚拟终端设备，即/**dev/ptmx和/dev/pts/X**。这就跟TUN/TAP网卡的网卡与字符设备之前的对应关系一致。

简单来讲，当有ssh客户端连接后，sshd会fork一个进程，然后在子进程中打开一个叫做/**dev/pts/1**(或者2,3,4,5…)的设备，然后和**sshd**进程的/**dev/ptmx**配对，这样在ptmx与pts之间就构成了一条管道，数据可以顺利被导入到sshd，然后通过TCP/IP封装发往ssh client所在的机器。

总结：

/dev目录下的各种tty，ptmx，pts/X（X是1,2,3等数字），console 等等这些是令人混淆的根源，其实理解这些是有窍门的，记住它们只是**操作某种终端设备的设备文件**而已，这是UNIX风格的延续，这些设备文件对应的真实设备也就那么几种，比如显示器键盘套件，串口对面的超级终端，伪终端对面的SSH，Telnet等等。

# 四、tty命令 #

Linux tty命令用于显示终端机连接标准输入设备的文件名称。

在Linux操作系统中，所有外围设备都有其名称与代号，这些名称代号以特殊文件的类型存放于/dev目录下。你可以执行tty(teletypewriter)指令查询目前使用的终端机的文件名称。

命令格式如下：

tty [-s][--help][--version]

\-s或–silent或–quiet 不显示任何信息，只回传状态代码。  
–help 在线帮助。  
–version 显示版本信息。

显示当前终端

# tty
    /dev/pts/4

# 五、全文总结： #

（1）终端terminal是一个非常宽泛的概念；

（2）桌面Linux系统中，tty2-tty6 是虚拟终端，也称之为控制台终端，也称之为控制台console；

（3）伪终端的两种情况，第一是桌面环境下的终端，第二种是通过Telnet或者是ssh连接的。

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