Linux下的consolen(控制台)和terminal(终端)

    console和terminal是很容易让人迷惑的两个概念。要本质上区别这两个名词背后的差异，应该从它的使用角度去区分。

    terminal（终端）,其实是处于用户使用系统的角度来说的，相对于提供服务的系统终端是用户使用这个系统的入口，这个名词的使用范围比console要广。而console（控制台）则强调是控制系统（几乎就是大机了）的地方，其使用者主要是管理员。由于历史的的原因，在计算机世界里terminal和console常常指同一样东西，因为这种东西能完成两种角色，后来便发展到一些技术人员已经不严格称呼这样东西了。但在著述文档时，应该要根据上下文环境决定使用哪个名词。

    举个例子：对于摄像系统，摆在监控室里面的那些就是terminal而不是console.手机也是一个terminal，它是用户使用通信系统的入口，而手机这个小系统也是可以通过console来管理的。

    Linux下的console除了真实的硬件设备外，还有virtual console，也就是你按alt+Fn或者alt+ctrl+Fn切换到的东西。所谓虚拟就是这些console共享同一个真实的设备，只有一个活动的console才显示在前面。这些console对应的设备是：/dev/ttyN，其中1 ≤ N ≤ 63。而/dev/tty0则是指向当前的terminal；/dev/console是指向当前console，但它现在并_不是_对/dev/tty0的符号链接。更多可参考console(4)。

/dev/tty是另一个特殊设备，它指向控制终端（controlling terminal）。如果某个进程的控制终端是/dev/tty3，那么/dev/tty就指向/dev/tty3了。控制终端是什么概念？它是一个进程的某个属性，是依附带该进程上的终端。比如我们在某个终端下输入ctrl+C，那么它控制的前台进程就会收到SIGINT，而后台进程会收到SIGTtiN或SIGTTOU ，如果它们读写该终端的话。被同一个终端控制的所有进程被称为一个会话（session），会话的领导就是创建改会话的进程，其子进程也会被该终端控制。所以，1) 需要交互的命令行程序通常会从/dev/tty这个设备进行读写；2) Unix后台进程都需要在fork之后调用setsid(2)，3) 需要加O_NOCTTY，当你open一个可能是终端的文件时。

另外，想要确定/dev/tty究竟是指向哪个设备，可以调用TIOCCONS ioctl。参考tty(4)。

下面是另外一个概念——伪终端（pseudo-terminal），根据pty(7)的介绍，伪终端一对虚拟设备，提供端到端双向通信的通路，一端称为master，另一端称为slave。在slave那端看到的和在真实终端看到的效果一样。所以伪终端一般被ssh等网络登录程序使用。历史上，有两套伪终端接口，一个是Unix 98伪终端，另一个是BSD伪终端。

BSD提供的接口很简单：/dev/pty[p-za-e][0-9a-f] 是master; /dev/tty[p-za-e][0-9a-f] 是slave，它们都是配好对的。这样看起来很简单，但对程序员来说不容易，要找到一个合适的终端需要一个个从头尝试。所以这种方式已经被遗弃。

而Unix 98伪终端则完全不同，它始终使用/dev/ptmx作为master复制设备，然后在每次打开它的时候才得到一个master设备的fd，同时在/dev/pts/目录下得到一个slave设备。这样编程就相对容易了，根据pts(4)介绍，需要三个新的API： ptsname(3)，grantpt(3)和unlockpt(3)。我们可以通过一个实例看一下如何使用：

• #include   
• #include   
• #include   
• #include   
• #include   
•   
• #include   
• #include      
• #include    
•   
• #include   
•   
•   
• char    *mptname = "/dev/ptmx";         /* master pseudo-tty device */  
• //...  
• int master,slave;  
•   
• struct termios ***uf;  
• struct  winsize size;  
•   
• void getmaster()  
• {  
•     struct stat stb;  
•     if ((master = open(mptname, O_RDWR))>= 0) {  /* a pseudo-tty is free */  
•         (void) ioctl(0, TCGETS, (char *)&***uf);  
•   
•         (void) ioctl(0, TIOCGWINSZ, (char *)&size);     /// TIOCGWINSZ 获得终端设备的窗口大小 get  
•         return;  
•     } else {                    /* out of pseudo-tty's */  
•         perror(mptname);  
•         fprintf(stderr, gettext("Out of pseudo-tty'sn"));  
•         exit(1);  
•     }  
• }  
•   
• void getslave()  
• {  
•     char *slavename;    /* name of slave pseudo-tty */  
•     grantpt(master);        /* change permissions of slave */  
•     unlockpt(master);          /* unlock slave */  
•     slavename = ptsname(master);        /* get name of slave */  
•     slave = open(slavename, O_RDWR);    /* open slave */  
•     if (slave <0) {       /* error on opening slave */  
•         perror(slavename);  
•         exit(1);  
•     }  
•   
•     ioctl(slave, I_PUSH, "ptem");   /* push pt hw emulation module */  
•     ioctl(slave, I_PUSH, "ldterm");  /* push line discipline */  
•   
•     (void) ioctl(slave, TCSETSF, (char *)&***uf);  
•     (void) ioctl(slave, TIOCSWINSZ, (char *)&size);  
• }  
  

• /** Return the pathname of the pseudo terminal slave associated with
•    the master FD is open on, or NULL on errors.
•    The returned storage is good until the next call to this function.  */  
• char * ptsname (int fd)  
• {  
•   static char peername[1024];  /** XXX */  
•   error_t err;  
•   
•   err = __ptsname_r (fd, peername, sizeof (peername));  
•   if (err)  
•     __set_errno (err);  
•   
•   return err ? NULL : peername;  
• }  
•   
•   
• /** Store at most BUFLEN characters of the pathname of the slave pseudo
•    terminal associated with the master FD is open on in BUF.
•    Return 0 on success, otherwise an error number.  */  
• int  
• __ptsname_r (int fd, char *buf, size_t buflen)  
• {  
•   char peername[1024];  /** XXX */  
•   size_t len;  
•   error_t err;  
•   
•   peername[0] = '';  
•   if (err = HURD_DPORT_USE (fd, __term_get_peername (port, peername)))  
•     return _hurd_fd_error (fd, err);  
•   
•   len = strlen (peername) + 1;  
•   if (len > buflen)  
•     return ERANGE;  
•   
•   memcpy (buf, peername, len);  
•   return 0;  
• }  
  

• sina@ubuntu:~/work/seriol$ mount | grep devpts  
• devpts on /dev/pts type devpts (rw,noexec,nosuid,gid=5,mode=0620)