Linux中的tty、pts、pty等概念辨析

基本概念

tty、pty、pts、ptmx

tty（终端设备的统称）：tty一词源于Teletypes，或teletypewriters，原来指的是电传打字机，是通过串行线用打印机键盘通过阅读和发送信息的东西，后来这东西被键盘和显示器取代，所以现在叫终端比较合适。终端是一种字符型设备，他有多种类型，通常使用tty来简称各种类型的终端设备。
pty（虚拟终端)：
但是假如我们远程telnet到主机或使用xterm时不也需要一个终端交互么？是的，这就是虚拟终端pty(pseudo-tty)
pts/ptmx（pts/ptmx结合使用，进而实现pty）：
pts(pseudo-terminal slave)是pty的实现方法，和ptmx(pseudo-terminal master)配合使用实现pty。

tty[n]和ttyS[n]

tty[n] 一般是和物理的控制台或物理的终端设备相联系。例如在linux下tty1-6是控制台下的六个虚拟终端，控制台是指直接联系到主机的显示器＋键盘/鼠标。通常我们在linux下看到的控制台(console)是由几个设备完成的。分别是/dev/tty[N]（其中tty0就是/dev/console，而tty1，tty2就是不同的虚拟终端（virtual console））.通常使用热键Alt+F[n]（如Alt+F2）来在这些虚拟终端之间进行切换。所有的这些tty设备都是由linux/drivers/char/console.c和vt.c对应。
ttyS[n] 是串行端口终端(Serial PortTerminal)是使用电脑串行端口连接的终端设备。电脑把每个串行端口都看作是个字符设备。有段时间这些串行端口设备通常被称为终端设备，因为那时他的最大用途就是用来连接终端。ttyS1和ttyS2是第一个和第二个串口终端，即通过串行口连接的终端设备。但实际上今天真正的串行终端硬件几乎见不到了，通常可以用windows下的超级终端程序和linux下的minicom这样的模拟终端程序来模拟它。甚至ttyUSB0这样的USB-串口转换器的模拟串口也出现了。所以tty现在也不全是物理的设备了。

使用pty这样的虚拟终端设备的主要有两种：一种是由Xwindow下的模拟终端程序使用的，另一种就是通过网络远程登录上去的终端模拟程序使用的，如putty，SecuCRT之类。甚至你从一台主机的控制台tty1上用telnet/ssh登录了另一台联网主机，对于被连接的主机，你使用的仍然是一台pty——虚拟终端。

总而言之，物理和虚拟的区分已经越来越模糊了，没必要那么较真。Unix的设计的哲学就是“一切皆文件”，在使用上没什么分别。像在PLAN9这样的概念OS中，连网络服务也都是文件了，更加的大一统了，其实不是挺好的吗？

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

第一个用户登陆，console的设备文件为/dev/pts/0，第二个为/dev/pts/1，以此类推。这里的0、1、2、3不是具体的标准输入或输出，而是整个控制台。你可尝试 echo "aaaaaa" > /dev/pts0，这个在后面的实验部分会展示。

/dev/tty
当前控制终端。/dev/tty 指的是当前所处的终端,输出到此的内容只会显示在当前工作的终端显示器上；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可以查看自己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。
/dev/console 和 /dev/tty[n]
控制台终端-系统控制台。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，即/dev/console就是tty0。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。
/dev/pts/[n] 和 /dev/ptmx

文件/dev/ptmx是一个字符文件，主数字为5，次数字为2，通常为模式0666，所有者组为root.root。它用于创建伪终端主对和从对。

当进程打开/dev/ptmx时，它将获得伪终端主设备（PTM）的文件描述符，并在/dev/pts目录中创建伪终端从设备（PTS）。通过打开/dev/ptmx获得的每个文件描述符都是一个独立的PTM，具有自己的关联PTS，可以通过将文件描述符传递给ptsname找到其路径。

/dev/pts/[n] 是远程登陆(telnet,ssh等)后创建的控制台设备文件所在的目录。由于可能有好几千个用户登陆，所以/dev/pts其实是动态生成的，不像其他设备文件是构建系统时就已经产生的硬盘节点(如果未使用devfs)。