linux系统的tty，pts等终端概念

     ttyS0~ ttyS3 (串行端口终端)指的是电脑的各个物理接口（这些都是串口，不是并口），外部的终端通过这些物理接口与电脑连接 ，从而实现和电脑进行交互。

     例如：dmesg |grep tty可以查看开启的接口（串口）

         目前连接远程服务器或者直接在服务器上面 *** 作等都是通过创建虚拟终端的形式。比如pts/1 和tty1虚拟终端,其中tty表示直接登录机器生成的而pts表示远程连接生成的。其中远程连接是通过sshd服务进行创建session会话和bash进程（所以可以看到有sshd进程，同时虚拟终端可以创建多个，这是依赖ptmx功能，sshd通过与ptmx通讯，ptmx在和相对应的pts通讯从而达到多个虚拟终端的效果）。

        例如：在centos系统中的图像界面中打开的terminal就是一个pts但是整个图形界面是一个tty，centos切换到命令行界面后 输入tty命令时输出就是tty1或ttyn了，这时候的命令行界面与图形界面的运行级别是一样的，通过命令行创建的所有进程都是属于tty1终端的。

        注意： tty就是ttyS的虚拟版本，只是不需要通过外部线路进行连接了。远程连接服务器需要sshd服务，sshd和tty没有联系，远程连接是因为本地有终端模拟器，本机连接就需要内核直接模拟一个模拟器了，所有远程是pts，本机是tty 。

     从上面的流程中可以看出来对用户空间的程序来说它们没有区别，都是一样的；从内核角度来看pts的另一端连接的是ptmx，而tty的另一端连接的是内核的终端模拟器，ptmx和终端模拟器都只是负责维护会话和转发数据包；再看看ptmx和内核终端模拟器的另一端，ptmx的另一端连接的是用户空间的应用程序，如sshd、tmux等，而内核终端模拟器的另一端连接的是具体的硬件，如键盘和显示器。

SSH远程访问---重点

这里的Terminal可能是任何地方的程序，比如windows上的putty，所以不讨论客户端的Terminal程序是怎么和键盘、显示器交互的。由于Terminal要和ssh服务器打交道，所以肯定要实现ssh的客户端功能。这里将建立连接和收发数据分两条线路解释，为了描述简洁，这里以sshd代替ssh服务器程序：

建立连接：

1.Terminal请求和sshd建立连接。

2.如果验证通过，sshd将创建一个新的session。

3.调用API（posix_openpt()）请求ptmx创建一个pts，创建成功后，sshd将得到和ptmx关联的fd，并将该fd和session关联起来。

4.同时sshd创建shell进程，将新创建的pts和shell绑定。

收发消息：

1.Terminal收到键盘的输入，Terminal通过ssh协议将数据发往sshd。

2.sshd收到客户端的数据后，根据它自己管理的session，找到该客户端对应的关联到ptmx上的fd。

3.往找到的fd上写入客户端发过来的数据。

4.ptmx收到数据后，根据fd找到对应的pts（该对应关系由ptmx自动维护），将数据包转发给对应的pts。

5.pts收到数据包后，检查绑定到自己上面的当前前端进程组，将数据包发给该进程组的leader。

6.由于pts上只有shell，所以shell的read函数就收到了该数据包。

7.shell对收到的数据包进行处理，然后输出处理结果（也可能没有输出）。

8.shell通过write函数将结果写入pts。

9.pts将结果转发给ptmx。

10.ptmx根据pts找到对应的fd，往该fd写入结果。

11.sshd收到该fd的结果后，找到对应的session，然后将结果发给对应的客户端。

SSH + Screen/Tmux

      常用Linux的同学应该对screen和tmux不陌生，通过它们启动的进程，就算网络断开了，也不会受到影响继续执行，下次连上去时还能看到进程的所有输出，还能继续接着干活。                                   这种情况要稍微复杂一点，不过原理都是一样的，前半部分和普通ssh的方式是一样的，只是pts/0关联的前端进程不是shell了，而是变成了tmux客户端，所以ssh客户端发过来的数据包都会被tmux客户端收到，然后由tmux客户端转发给tmux服务器，而tmux服务器干的活和ssh的类似，也是维护一堆的session，为每个session创建一个pts，然后将tmux客户端发过来的数据转发给相应的pts。由于tmux服务器只和tmux客户端打交道，和sshd没有关系，当终端和sshd的连接断开时，虽然pts/0会被关闭，和它相关的shell和tmux客户端也将被kill掉，但不会影响tmux服务器，当下次再用tmux客户端连上tmux服务器时，看到的还是上次的内容。

先说pts/0吧，man里面是这样说的：ptmx

and

pts

-

pseudo-terminal

master

and

slave，pts是所谓的伪终端或虚拟终端，具体表现就是你打开一个终端，这个终端就叫pts/0，如果你再打开一个终端，这个新的终端就叫pts

/1。比如用who命令查询当前登录的用户，可以看到每个用户的TTY设备（简单来说就是用户输入命令还有显示信息的设备，比如终端），下面是我机器上的显示：

calabash

tty7

2009-12-09

20:04

(:0)

calabash

pts/0

2009-12-09

20:20

(:0.0)

calabash

pts/1

2009-12-09

20:27

(:0.0)

有一个tty7是表示图形界面，我当前登录的是GNOME，当然就是图形界面了。还有tty1-tty6表示文字界面，可以用Ctrl+Alt+F1-F6切换，+F7就是切换回图形界面。下面两行说明我当前打开了两个终端窗口，所以就有pts/0和pts/1

再说一下SSH吧，要把本机当做一个远程SSH服务器用，要先装个openssh-server,装完之后会自动启动sshd服务监听ssh连接，Ubuntu应该是预装了openssh-client的，所以启动sshd后，可以自己连接自己,最简单的命令：ssh

user@localhost

至于Windows下面可以用putty用作ssh连接客户端。然后突然想起很久以前小龚推荐我注册的一个unix-

center的账号可以登录上面的主机，就是SSH连接的。今天在公司就一直挂在unix-

center的Ubuntu上面，发现上面登录的用户还真不少：

USER

TTY

FROM

LOGIN@

IDLE

JCPU

PCPU

WHAT

k418675

pts/2

202.108.140.161

08:32

3:42

0.08s

0.06s

sshd:

k418675

[

wateran_

pts/3

222.92.112.66

08:41

8:06

0.06s

0.06s

-bash

xiaoshe

pts/4

129.192.196.5

14:17

11:17m

0.08s

0.08s

-bash

lfly

pts/5

211.144.118.166

09:33

0.00s

0.24s

0.06s

sshd:

lfly

[pri

steed.de

pts/6

119.145.41.2

11:58

4:49

0.06s

0.06s

-bash

topojuly

pts/7

218.30.165.69

15:46

10:55m

0.10s

0.10s

-bash

nwpumabi

pts/8

222.92.112.66

15:12

1:35

0.08s

0.08s

-bash

ilylm

pts/9

113.96.216.247

16:26

1:15m

0.08s

0.08s

-bash

niugao

pts/10

:1.0

09:10

7:36

0.06s

0.06s

-bash

niugao

pts/11

:2.0

09:11

7:36

0.08s

0.08s

-bash

cu911

pts/12

221.215.10.154

16:38

0.00s

0.10s

0.02s

vi

./newhead.sh

wendao4

pts/13

113.9.75.218

16:47

3.00s

0.08s

0.08s

-bash

clyet

pts/15

218.247.11.196

14:12

2:07

0.08s

0.02s

sshd:

clyet

[pr

bigarmy

pts/17

124.207.17.24

10:46

4:22m

0.10s

0.10s

-bash

tonylu

pts/16

218.18.214.166

14:19

2:13m

0.08s

0.08s

-bash

nwpumabi

pts/19

222.92.112.66

11:08

5:38

0.08s

0.08s

-bash

vector09

pts/23

:8.0

11:18

5:26

0.38s

0.10s

-bash

vector09

pts/24

:9.0

11:18

5:29

0.08s

0.08s

-bash

vector09

pts/21

:8.0

11:23

5:24

0.08s

0.08s

bash

fishruby

pts/26

118.229.195.133

15:04

1:03

0.08s

0.08s

-bash

jy016492

pts/28

218.17.152.141

15:17

7:56m

0.08s

0.00s

sshd:

jy0164921

xingzj01

pts/29

222.92.112.66

12:46

4:00

0.08s

0.08s

-bash

ls87

pts/30

192.168.1.18

13:39

4:43m

0.20s

0.04s

vim

可以看到有很多pts,就是代表每个用户用来输入输出的终端了

终端解释

终端是一种字符型设备，它有多种类型，通常使用tty来简称各种类型的终端设备。tty是Teletype的缩写。Teletype是最早出现的一种终端设备，很象电传打字机（或者说就是），是由Teletype公司生产的。在Linux系统的设备特殊文件目录/dev/下，终端特殊设备文件一般有以下几种：

1.串行端口终端（/dev/ttySn）

串行端口终端（Serial Port Terminal）是使用计算机串行端口连接的终端设备。计算机把每个串行端口都看作是一个字符设备。有段时间这些串行端口设备通常被称为终端设备，因为那时它的最大用途就是用来连接终端。这些串行端口所对应的设备名称是/dev/tts/0（或/dev/ttyS0）、/dev/tts/1（或 /dev/ttyS1）等，设备号分别是（4,0）、（4,1）等，分别对应于DOS系统下的COM1、COM2等。若要向一个端口发送数据，可以在命令行上把标准输出重定向到这些特殊文件名上即可。例如，在命令行提示符下键入：echo test > /dev/ttyS1会把单词”test”发送到连接在ttyS1（COM2）端口的设备上。

2.伪终端（/dev/pty/）

伪终端（Pseudo Terminal）是成对的逻辑终端设备，例如/dev/ptyp3和/dev/ttyp3（或着在设备文件系统中分别是/dev/pty/m3和 /dev/pty/s3）。它们与实际物理设备并不直接相关。如果一个程序把ttyp3看作是一个串行端口设备，则它对该端口的读/写 *** 作会反映在该逻辑终端设备对的另一个上面（ttyp3）。而ttyp3则是另一个程序用于读写 *** 作的逻辑设备。这样，两个程序就可以通过这种逻辑设备进行互相交流，而其中一个使用ttyp3的程序则认为自己正在与一个串行端口进行通信。这很象是逻辑设备对之间的管道 *** 作。对于ttyp3（s3），任何设计成使用一个串行端口设备的程序都可以使用该逻辑设备。但对于使用ptyp3的程序，则需要专门设计来使用ptyp3 （m3）逻辑设备。例如，如果某人在网上使用telnet程序连接到你的计算机上，则telnet程序就可能会开始连接到设备ptyp2（m2）上（一个伪终端端口上）。此时一个getty程序就应该运行在对应的ttyp2（s2）端口上。当telnet从远端获取了一个字符时，该字符就会通过m2、s2 传递给getty程序，而getty程序就会通过s2、m2和telnet程序往网络上返回”login:”字符串信息。这样，登录程序与telnet程序就通过“伪终端” 进行通信。通过使用适当的软件，就可以把两个甚至多个伪终端设备连接到同一个物理串行端口上。 在使用设备文件系统（device filesystem）之前，为了得到大量的伪终端设备特殊文件，使用了比较复杂的文件名命名方式。因为只存在16个ttyp（ttyp0—ttypf）的设备文件，为了得到更多的逻辑设备对，就使用了象q、r、s等字符来代替p。例如，ttys8和ptys8就是一个伪终端设备对。不过这种命名方式目前仍然在RedHat等Linux系统中使用着。 但Linux系统上的Unix98并不使用上述方法，而使用了”pty master”方式，例如/dev/ptm3。它的对应端则会被自动地创建成/dev/pts/3。这样就可以在需要时提供一个pty伪终端。目录 /dev/pts是一个类型为devpts的文件系统，并且可以在被加载文件系统列表中看到。虽然“文件”/dev/pts/3看上去是设备文件系统中的一项，但其实它完全是一种不同的文件系统。

3.控制终端（/dev/tty）

如果当前进程有控制终端（Controlling Terminal）的话，那么/dev/tty就是当前进程的控制终端的设备特殊文件。可以使用命令”ps –ax”来查看进程与哪个控制终端相连。对于你登录的shell，/dev/tty就是你使用的终端，设备号是（5,0）。使用命令”tty”可以查看它具体对应哪个实际终端设备。/dev/tty有些类似于到实际所使用终端设备的一个联接。

4.控制台终端（/dev/ttyn, /dev/console）

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（TERM=Linux），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 *** 作，

5 虚拟终端(/dev/pts/n)

在Xwindows模式下的伪终端.如果用telnet远程登录的话，一般会启用这个。

6.其它类型

Linux系统中还针对很多不同的字符设备存在有很多其它种类的终端设备特殊文件。例如针对ISDN设备的/dev/ttyIn终端设备等。

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