終端(Terminal)、控制臺(tái)(Console)、tty和shell，這些概念是我們經(jīng)常聽(tīng)到的概念。單獨(dú)說(shuō)一個(gè)概念，你可能七七八八說(shuō)一大堆。但具體說(shuō)到這幾個(gè)概念的區(qū)別，估計(jì)很多人都說(shuō)不上來(lái)。今天創(chuàng)新互聯(lián)就一起了解一下這幾個(gè)概念的差異。

歷史淵源

我們先說(shuō)一下控制臺(tái)和終端，這些概念都有歷史淵源，如果從歷史上進(jìn)行了解，會(huì)更加的清晰的明白這些概念的差異。

早期計(jì)算機(jī)精貴，一臺(tái)主機(jī)，連很多終端，終端為主機(jī)提供了人機(jī)接口，很多人都通過(guò)終端使用主機(jī)的資源。終端有字符啞終端和圖形終端兩種。

而控制臺(tái)是另一種人機(jī)接口。 不通過(guò)串行線(xiàn)路與主機(jī)相連，直接安在主機(jī)上，這是人控制主機(jī)的第一人機(jī)接口。

可以想象成主機(jī)上有塊面板，面板上方小燈閃，人得站著才能夠著它（控制臺(tái)），主機(jī)上面一些電纜延伸到很多人辦公桌的屏幕和鍵盤(pán)上（終端）。

為了更加清晰的了解這些概念，我們給出一個(gè)老爺機(jī)的實(shí)物圖，紅色方框是具體的說(shuō)明。

現(xiàn)在的情況

隨著硬件技術(shù)的飛速發(fā)展，過(guò)去那種多人使用同一臺(tái)計(jì)算機(jī)的時(shí)代已經(jīng)過(guò)去。但如果我們連接數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器的話(huà)，會(huì)出現(xiàn)多個(gè)人同時(shí)連接同一臺(tái)服務(wù)器的情況。但此時(shí)我們并不是通過(guò)硬件終端連接的，而是通過(guò)xshell或者Eterm等軟件進(jìn)行連接的。

隨著技術(shù)的發(fā)展，Linux操作系統(tǒng)在軟件層面保留了對(duì)硬件的兼容，因此在操作系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)了多種概念。下面本文逐個(gè)解釋一下這些概念的差異。

1. 名詞解釋

• -------tty-------：代指所有終端設(shè)備
• -------pyt-------：沒(méi)有實(shí)際設(shè)備的其他虛擬終端
• --pts --ptmx--：兩者結(jié)合，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)pty，是pty的實(shí)現(xiàn)方法

tty（teletype）：電傳打字機(jī)

ttyS（tty serial） ：tty + 串行

pty（pseudo-tty）：偽君子 + tty=偽終端

pts（pseudo-terminal slave）：偽君子 + 終端 + 女仆=偽終端從端

ptmx（pseudo-terminal master）：偽君子 + 終端 + 主人=偽終端主端

1> tty(終端設(shè)備的統(tǒng)稱(chēng)):

tty一詞源于Teletypes，或teletypewriters，原來(lái)指的是電傳打字機(jī)，是通過(guò)串行線(xiàn)用打印機(jī)鍵盤(pán)通過(guò)閱讀和發(fā)送信息的東西，后來(lái)這東西被鍵盤(pán)和顯示器取代，所以現(xiàn)在叫終端比較合適。

終端是一種字符型設(shè)備，他有多種類(lèi)型，通常使用tty來(lái)簡(jiǎn)稱(chēng)各種類(lèi)型的終端設(shè)備。

2> pty（虛擬終端):

但是假如我們遠(yuǎn)程telnet到主機(jī)或使用xterm時(shí)不也需要一個(gè)終端交互么？是的，這就是虛擬終端pty(pseudo-tty)

3> pts/ptmx(pts/ptmx結(jié)合使用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)pty):

pts(pseudo-terminal slave)是pty的實(shí)現(xiàn)方法，和ptmx(pseudo-terminal master)配合使用實(shí)現(xiàn)pty。

2. 分類(lèi)

3.類(lèi)別解釋

串行端口終端

歷史上只有這些串口設(shè)備才被叫做終端，也即現(xiàn)在的串行端口終端。計(jì)算機(jī)把每個(gè)串行設(shè)備看作一個(gè)字符設(shè)備。如你所知，Linux把設(shè)備當(dāng)作文件，對(duì)應(yīng)的設(shè)備文件名是ttyS。

偽終端/模擬終端

通過(guò)X Windows(圖形界面)、SSH、telnet等登入主機(jī)所用的終端。成對(duì)的邏輯終端設(shè)備，包含主端和從端。有兩套偽終端接口：

• BSD
• master(主端)為 pty[p-za-e][0-9a-f]，slave(從端)為 tty[p-za-e][0-9a-f]
• 由于在編程時(shí)想找到合適的終端需要逐個(gè)嘗試，所以使用逐漸減少
• UNIX 98
• ptmx作為master設(shè)備，每次打開(kāi)獲得master的信息，動(dòng)態(tài)生成pts/n
• 并不與實(shí)際物理設(shè)備相關(guān)，大多數(shù)系統(tǒng)選擇這個(gè)接口作為pty實(shí)現(xiàn)

偽終端即假的，由模擬軟件（gnome-terminal,urxvt，mlterm，xterm、konsole等）模擬出來(lái)的終端，ctrl + alt + T出來(lái)的那個(gè)小黑框就是其中一種

對(duì)master的操作會(huì)反應(yīng)到slave上

控制終端

控制終端是指能夠控制一個(gè)、一套設(shè)備或者幾套設(shè)備的終端控制器；

/dev/tty是一個(gè)應(yīng)用程序概念，面對(duì)進(jìn)程；

/dev/tty會(huì)映射到當(dāng)前使用的終端，使用命令tty查看其當(dāng)前指向的“設(shè)備”

• X Windows下(圖形化界面)：映射到pts，也即你開(kāi)啟的是偽終端
• 啞字符界面下(alt + Fn)：映射到tty1-6中的一個(gè)，也即控制臺(tái)虛擬終端

tty（控制終端）會(huì)映射到你正在使用的任何類(lèi)型的終端上，用tty命令查看

控制臺(tái)終端/virtual consoles虛擬控制臺(tái)

• 控制臺(tái)終端（/dev/ttyn）是在系統(tǒng)視頻監(jiān)視器上全屏的顯示終端；
• 其特殊性在于系統(tǒng)自動(dòng)創(chuàng)建了64或6或10個(gè)（說(shuō)法不一），且與cosloe關(guān)聯(lián)；
• tty0較特殊，指向當(dāng)前控制臺(tái)終端，即你正在使用的ttyn；有些ttyn，如tty1，tty2可能由圖形化界面占用；
• 圖形界面下：alt + Fn（ttyn）切換
• 啞終端下：ctrl + alt + Fn（ttyn）切換

4. 其他名稱(chēng)解釋

啞終端（瘦客戶(hù)端）

早期的計(jì)算機(jī)終端是通過(guò)串行RS-232通信的，它只能解釋有限數(shù)量的控制碼（CR，LF

等），但沒(méi)有能力處理執(zhí)行特殊的轉(zhuǎn)義序列功能（如清行、清屏或控制光標(biāo)的位置）。

總之就是很有限，很基本的終端；

X Windows下按ctrl + alt + Fn（n為特定數(shù)字時(shí)是X Windows），其他時(shí)候按alt + Fn；

你得到的虛擬控制臺(tái)終端，就是模仿的字符啞終端。

智能終端（胖客戶(hù)端）

智能終端就是有能力處理轉(zhuǎn)義序列，也就是說(shuō)處理能力較強(qiáng)的終端機(jī)。

虛擬終端

本質(zhì)上現(xiàn)代的終端都虛擬化了，但虛擬終端可特指?jìng)谓K端，或者說(shuō)模擬終端

• 串行端口終端需要外接一個(gè)真的物理上的終端，一般個(gè)人PC很少用到
• 控制終端比較特殊，是對(duì)其他的終端映射和管理，指的是當(dāng)前用到的那個(gè)終端
• 控制臺(tái)終端也叫虛擬控制臺(tái)，可以理解為虛擬終端的高權(quán)限版本
• 所以，一般人在PC上會(huì)打開(kāi)的都屬于虛擬終端

虛擬控制臺(tái)

與控制臺(tái)終端同義，注意不要混淆虛擬終端與虛擬控制臺(tái)，虛擬終端廣義上包含虛擬控制臺(tái)。

現(xiàn)代控制臺(tái)

---

1. 控制臺(tái)與終端區(qū)別

• 控制臺(tái)：直接連到機(jī)器上的物理主終端（primary teminal）
• 終端：文本的輸入輸出環(huán)境
• console：/dev/console是系統(tǒng)控制臺(tái)，必須打開(kāi)支持控制臺(tái)的物理實(shí)際設(shè)備；本質(zhì)上是一種訪(fǎng)問(wèn)內(nèi)核的方式；一邊基于PC的顯示器鍵盤(pán)等物理控制臺(tái)，一邊面向用戶(hù)。

在一些操作系統(tǒng)（比如Linux和FreeBSD）中console有多個(gè)tty（用特定的組合鍵能夠在這些tty之間切換）。有時(shí)他們的命名很混亂，操作系統(tǒng)文檔可能把那些tty叫做”console“ ”virtual console“ ”virtual terminal“等

/dev/console類(lèi)似一個(gè)一個(gè)緩沖結(jié)果，用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)核的打印，比如內(nèi)核把要打印的內(nèi)容裝入緩沖區(qū)，然后由console來(lái)決定打印到哪里吧(如tty0或單用戶(hù)模式)。所以說(shuō)/dev/console是用來(lái)外接控制臺(tái)的。

2. Linux控制臺(tái)

• 過(guò)去

/dev/console默認(rèn)是到/dev/tty0的鏈接（而tty0又指當(dāng)前虛擬控制臺(tái)，即atl+Fn切換到哪）；

即console -> tty0 -> ttyn；

/dev/console的指向可以改變，取決于系統(tǒng)配置，指向tty0，ttyn，或串行設(shè)備；

• 現(xiàn)在（Linux 2.1.71開(kāi)始）

/dev/console仍然默認(rèn)映射到/dev/tty0；

但已完全由內(nèi)核管理，控制它的映射；

如果一個(gè)終端設(shè)備要實(shí)現(xiàn)console功能，必須在單用戶(hù)模式才能登入console，才可以向內(nèi)核注冊(cè)一個(gè)struct console結(jié)構(gòu)（內(nèi)核命令console=）；

Ubuntu 18.04基于Linux內(nèi)核v4.15，屬于后一種，現(xiàn)在的情況

控制終端、tty0、console都是指向，但指向的范圍和順序不同

什么是Shell

Shell，殼，與Linux的核kernel對(duì)應(yīng)。顧名思義就是機(jī)器的核心外面的一層殼，用于人機(jī)交互，只要是人與電腦之間交互的接口，就可以稱(chēng)為 Shell；

Shell=解釋器，那解釋什么呢？

• 交互式：等待你的命令，執(zhí)行你提交的命令（不止是命令行下的鍵盤(pán)輸入，還有圖形界面下的鼠標(biāo)輸入）
• 非交互式：不與你交互，直接讀取放在文件中的命令并執(zhí)行，這種放在文件中的命令，也被叫做腳本

誤解1：常見(jiàn)的對(duì)Shell 這個(gè)概念的誤解，認(rèn)為一定要是命令行的 Shell 才叫 Shell。其實(shí) ，我們熟悉的 GNOME、KDE 等圖形界面也都是 Shell，只不過(guò)是 GUI（圖形化） Shell。

誤解2：混同Shell與CLI（命令提示符），盡管指的是命令行下的Shell，這也是錯(cuò)的。對(duì)于命令行下的Shell，CLI命令提示符是Shell的核心，也是Shell負(fù)責(zé)交互的那一部分，但不是Shell的全部。對(duì)于圖形化的Shell，這一負(fù)責(zé)交互的部分，當(dāng)然由GUI，圖形界面來(lái)取代了。

GUI和CLI都是shell，shell既不屬于系統(tǒng)內(nèi)核，也與一般應(yīng)用程序不同，它屬于系統(tǒng)工具，可以算作操作系統(tǒng)的一部分，主要用來(lái)管理文件和運(yùn)行程序，并提供與用戶(hù)的交互。

用戶(hù) > (<) Shell > (<) 操作系統(tǒng)內(nèi)核

2. Shell有哪些

• Windows 9X下：

核是DOS，圖形化的殼叫Windows Explorer，命令行的殼叫command

• Linux下：

核是Linux內(nèi)核

命令行的殼有bash（Linux一般默認(rèn)） 、sh 、csh 、ksh......

圖形化的殼有KDE、GNOME、CDE、 XFCE......

3. Shell與tty的關(guān)系

• tty是與計(jì)算機(jī)的輸入輸出相關(guān)的
• Shell是與內(nèi)核相關(guān)的

也即你向終端輸入命令（或GUI下點(diǎn)擊鼠標(biāo)），終端自己是不會(huì)解釋這些命令的，它只負(fù)責(zé)輸入輸出，而計(jì)算機(jī)是大爺，它只認(rèn)二進(jìn)制，不認(rèn)你的命令。真正把這些命令解釋成計(jì)算機(jī)明白的語(yǔ)言的是shell；

shell把一些信息適當(dāng)?shù)妮斔偷浇K端設(shè)備，也接收來(lái)自終端設(shè)備的輸入；

你每打開(kāi)一個(gè)終端，都會(huì)啟動(dòng)一個(gè)shell進(jìn)程與之關(guān)聯(lián)

在除了GUI占用的控制臺(tái)終端以外的字符啞終端上：shell進(jìn)程在用戶(hù)登陸之后才啟動(dòng)

shell進(jìn)程也可以沒(méi)有終端與之關(guān)聯(lián)

對(duì)前面內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)

“在Ubuntu 18.04中，他們已經(jīng)改變了一些東西，你無(wú)法訪(fǎng)問(wèn)tty1，它總是顯示登錄屏幕。如果您已登錄，則無(wú)法訪(fǎng)問(wèn)tty2，因?yàn)樗鼘⒊蔀榈谝粋€(gè)登錄用戶(hù)的GUI。在tty7上顯示的兩個(gè)GUI的傳統(tǒng)已經(jīng)結(jié)束?！?/p>

1. ctrl + alt + T（被圖形化界面占用的tty2下的偽終端）

輸入tty

輸出/dev/pts/1

輸入echo "hello" > /dev/tty

輸出hello

輸入echo “hello” > /dev/tty0

輸出無(wú)

關(guān)機(jī)見(jiàn)hello

輸入echo “hello”> /dev/console

輸出無(wú)

關(guān)機(jī)見(jiàn)hello

2. ctrl + alt + F3（編號(hào)為tty3的虛擬控制臺(tái)）

輸入tty

輸出tty3

輸入echo "hello" > /dev/tty

輸出hello

輸入echo “hello” > /dev/tty0

輸出hello

輸入echo “hello”> /dev/console

名稱(chēng)欄目：用了這么多年Linux，你清楚這些概念嗎？
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