Linux中的tty、pts、pty等概念辨析

基本概念

tty、pty、pts、ptmx

• tty（終端設備的統稱）：tty一詞源于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，后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。
• 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么？是的，這就是虛擬終端pty(pseudo-tty)
• 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。

tty[n]和ttyS[n]

• tty[n] 一般是和物理的控制臺或物理的終端設備相聯系。例如在linux下tty1-6是控制臺下的六個虛擬終端，控制臺是指直接聯系到主機的顯示器＋鍵盤/鼠標。通常我們在linux下看到的控制臺(console)是由幾個設備完成的。分別是/dev/tty[N]（其中tty0就是/dev/console，而tty1，tty2就是不同的虛擬終端（virtual console））.通常使用熱鍵Alt+F[n]（如Alt+F2）來在這些虛擬終端之間進行切換。所有的這些tty設備都是由linux/drivers/char/console.c和vt.c對應。

• ttyS[n] 是串行端口終端(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。ttyS1和ttyS2是第一個和第二個串口終端，即通過串行口連接的終端設備。但實際上今天真正的串行終端硬件幾乎見不到了，通常可以用windows下的超級終端程序和linux下的minicom這樣的模擬終端程序來模擬它。甚至ttyUSB0這樣的USB-串口轉換器的模擬串口也出現了。所以tty現在也不全是物理的設備了。

使用pty這樣的虛擬終端設備的主要有兩種：一種是由Xwindow下的模擬終端程序使用的，另一種就是通過網絡遠程登錄上去的終端模擬程序使用的，如putty，SecuCRT之類。甚至你從一臺主機的控制臺tty1上用telnet/ssh登錄了另一臺聯網主機，對于被連接的主機，你使用的仍然是一臺pty——虛擬終端。

總而言之，物理和虛擬的區分已經越來越模糊了，沒必要那么較真。Unix的設計的哲學就是“一切皆文件”，在使用上沒什么分別。像在PLAN9這樣的概念OS中，連網絡服務也都是文件了，更加的大一統了，其實不是挺好的嗎？

/dev/pty、/dev/tty[n]、/dev/console、/dev/pts/[n]、/dev/ptmx

第一個用戶登陸，console的設備文件為/dev/pts/0，第二個為/dev/pts/1，以此類推。這里的0、1、2、3不是具體的標準輸入或輸出，而是整個控制臺。你可嘗試 echo "aaaaaa" > /dev/pts0，這個在后面的實驗部分會展示。

• /dev/tty
  當前控制終端。/dev/tty 指的是當前所處的終端,輸出到此的內容只會顯示在當前工作的終端顯示器上；可以使用命令ps –ax來查看進程與哪個控制終端相連。對于你登錄的shell，/dev/tty就是你使用的終端，設備號是(5,0)。使用命令tty可以查看自己具體對應哪個實際終端設備。/dev/tty有些類似于到實際所使用終端設備的一個聯接。

• /dev/console 和 /dev/tty[n]
  控制臺終端-系統控制臺 。在Linux系統中，計算機顯示器通常被稱為控制臺終端(Console)。它仿真了類型為Linux的一種終端(TERM=Linux)，并且有一些設備特殊文件與之相關聯：tty0、tty1、tty2等.當你在控制臺上登錄時，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，即/dev/console就是tty0。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臺終端上。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。

• /dev/pts/[n] 和 /dev/ptmx

  文件/dev/ptmx是一個字符文件，主數字為5，次數字為2，通常為模式0666，所有者組為root.root。它用于創建偽終端主對和從對。

  當進程打開/dev/ptmx時，它將獲得偽終端主設備（PTM）的文件描述符，并在/dev/pts目錄中創建偽終端從設備（PTS）。通過打開/dev/ptmx獲得的每個文件描述符都是一個獨立的PTM，具有自己的關聯PTS，可以通過將文件描述符傳遞給ptsname找到其路徑。

  /dev/pts/[n] 是遠程登陸(telnet,ssh等)后創建的控制臺設備文件所在的目錄。由于可能有好幾千個用戶登陸，所以/dev/pts其實是動態生成的，不像其他設備文件是構建系統時就已經產生的硬盤節點(如果未使用devfs)。

/dev/tty[n]的偽終端跟/dev/pts/[n]的偽終端有什么區別？為什么/dev/tty[n]可以代表偽終端的情況下，還要分出/dev/pts/[n]的偽終端呢？邏輯上它們都是終端設備，屬于字符設備的一種，說到不同多半是歷史原因形成的，其實也沒什么大不了的區別。

實驗

tty命令，可通過手冊查到：

tty - print the file name of the terminal connected to standard input

即打印連接到標準輸入的終端的文件名。

我們在某臺機器下打開一個終端，并執行ls /dev/pt* 來查看設備目錄下的文件：

這時，我們再新開一個終端，并再次執行ls /dev/pt*和在新終端下執行tty：

很明顯，我們每次新開一個終端，就會在/dev/pts目錄下新生成一個設備文件，比如這次我們新生成的就是文件2。當前終端的編號可以通過tty命令來查看。我們甚至可以在它們之間進行交互，比如我們知道新打開的終端編號為2，那我們可以在原終端上向它輸出信息：

echo "hello" > /dev/pts/2

這時，在新打開的終端/dev/pts/2上，我們可以看到：

Ref：

https://www.cnblogs.com/zengkefu/p/5558851.html

http://blog.chinaunix.net/uid-17008081-id-2838360.html

https://www.cnblogs.com/zengkefu/p/5558840.html