用了这么多年Linux，你清楚这些概念吗？

终端(Terminal)、控制台(Console)、tty和shell，这些概念是我们经常听到的概念。单独说一个概念，你可能七七八八说一大堆。但具体说到这几个概念的区别，估计很多人都说不上来。今天创新互联就一起了解一下这几个概念的差异。

历史渊源

我们先说一下控制台和终端，这些概念都有历史渊源，如果从历史上进行了解，会更加的清晰的明白这些概念的差异。

早期计算机精贵，一台主机，连很多终端，终端为主机提供了人机接口，很多人都通过终端使用主机的资源。终端有字符哑终端和图形终端两种。

而控制台是另一种人机接口。 不通过串行线路与主机相连，直接安在主机上，这是人控制主机的第一人机接口。

可以想象成主机上有块面板，面板上方小灯闪，人得站着才能够着它（控制台），主机上面一些电缆延伸到很多人办公桌的屏幕和键盘上（终端）。

为了更加清晰的了解这些概念，我们给出一个老爷机的实物图，红色方框是具体的说明。

现在的情况

随着硬件技术的飞速发展，过去那种多人使用同一台计算机的时代已经过去。但如果我们连接数据中心的服务器的话，会出现多个人同时连接同一台服务器的情况。但此时我们并不是通过硬件终端连接的，而是通过xshell或者Eterm等软件进行连接的。

随着技术的发展，Linux操作系统在软件层面保留了对硬件的兼容，因此在操作系统内部出现了多种概念。下面本文逐个解释一下这些概念的差异。

1. 名词解释

• -------tty-------：代指所有终端设备
• -------pyt-------：没有实际设备的其他虚拟终端
• --pts --ptmx--：两者结合，进而实现pty，是pty的实现方法

tty（teletype）：电传打字机

ttyS（tty serial） ：tty + 串行

pty（pseudo-tty）：伪君子 + tty=伪终端

pts（pseudo-terminal slave）：伪君子 + 终端 + 女仆=伪终端从端

ptmx（pseudo-terminal master）：伪君子 + 终端 + 主人=伪终端主端

1> 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。

2> 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)

3> 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。

2. 分类

3.类别解释

串行端口终端

历史上只有这些串口设备才被叫做终端，也即现在的串行端口终端。计算机把每个串行设备看作一个字符设备。如你所知，Linux把设备当作文件，对应的设备文件名是ttyS。

伪终端/模拟终端

通过X Windows(图形界面)、SSH、telnet等登入主机所用的终端。成对的逻辑终端设备，包含主端和从端。有两套伪终端接口：

• BSD
• master(主端)为 pty[p-za-e][0-9a-f]，slave(从端)为 tty[p-za-e][0-9a-f]
• 由于在编程时想找到合适的终端需要逐个尝试，所以使用逐渐减少
• UNIX 98
• ptmx作为master设备，每次打开获得master的信息，动态生成pts/n
• 并不与实际物理设备相关，大多数系统选择这个接口作为pty实现

伪终端即假的，由模拟软件（gnome-terminal,urxvt，mlterm，xterm、konsole等）模拟出来的终端，ctrl + alt + T出来的那个小黑框就是其中一种

对master的操作会反应到slave上

控制终端

控制终端是指能够控制一个、一套设备或者几套设备的终端控制器；

/dev/tty是一个应用程序概念，面对进程；

/dev/tty会映射到当前使用的终端，使用命令tty查看其当前指向的“设备”

• X Windows下(图形化界面)：映射到pts，也即你开启的是伪终端
• 哑字符界面下(alt + Fn)：映射到tty1-6中的一个，也即控制台虚拟终端

tty（控制终端）会映射到你正在使用的任何类型的终端上，用tty命令查看

控制台终端/virtual consoles虚拟控制台

• 控制台终端（/dev/ttyn）是在系统视频监视器上全屏的显示终端；
• 其特殊性在于系统自动创建了64或6或10个（说法不一），且与cosloe关联；
• tty0较特殊，指向当前控制台终端，即你正在使用的ttyn；有些ttyn，如tty1，tty2可能由图形化界面占用；
• 图形界面下：alt + Fn（ttyn）切换
• 哑终端下：ctrl + alt + Fn（ttyn）切换

4. 其他名称解释

哑终端（瘦客户端）

早期的计算机终端是通过串行RS-232通信的，它只能解释有限数量的控制码（CR，LF

等），但没有能力处理执行特殊的转义序列功能（如清行、清屏或控制光标的位置）。

总之就是很有限，很基本的终端；

X Windows下按ctrl + alt + Fn（n为特定数字时是X Windows），其他时候按alt + Fn；

你得到的虚拟控制台终端，就是模仿的字符哑终端。

智能终端（胖客户端）

智能终端就是有能力处理转义序列，也就是说处理能力较强的终端机。

虚拟终端

本质上现代的终端都虚拟化了，但虚拟终端可特指伪终端，或者说模拟终端

• 串行端口终端需要外接一个真的物理上的终端，一般个人PC很少用到
• 控制终端比较特殊，是对其他的终端映射和管理，指的是当前用到的那个终端
• 控制台终端也叫虚拟控制台，可以理解为虚拟终端的高权限版本
• 所以，一般人在PC上会打开的都属于虚拟终端

虚拟控制台

与控制台终端同义，注意不要混淆虚拟终端与虚拟控制台，虚拟终端广义上包含虚拟控制台。

现代控制台

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1. 控制台与终端区别

• 控制台：直接连到机器上的物理主终端（primary teminal）
• 终端：文本的输入输出环境
• console：/dev/console是系统控制台，必須打開支持控制台的物理实际设备；本质上是一种访问内核的方式；一边基于PC的显示器键盘等物理控制台，一边面向用户。

在一些操作系统（比如Linux和FreeBSD）中console有多个tty（用特定的组合键能够在这些tty之间切换）。有时他们的命名很混乱，操作系统文档可能把那些tty叫做”console“ ”virtual console“ ”virtual terminal“等

/dev/console类似一个一个缓冲结果，用来实现对内核的打印，比如内核把要打印的内容装入缓冲区，然后由console来决定打印到哪里吧(如tty0或单用户模式)。所以说/dev/console是用来外接控制台的。

2. Linux控制台

• 过去

/dev/console默认是到/dev/tty0的链接（而tty0又指当前虚拟控制台，即atl+Fn切换到哪）；

即console -> tty0 -> ttyn；

/dev/console的指向可以改变，取决于系统配置，指向tty0，ttyn，或串行设备；

• 现在（Linux 2.1.71开始）

/dev/console仍然默认映射到/dev/tty0；

但已完全由内核管理，控制它的映射；

如果一个终端设备要实现console功能，必须在单用户模式才能登入console，才可以向内核注册一个struct console结构（内核命令console=）；

Ubuntu 18.04基于Linux内核v4.15，属于后一种，现在的情况

控制终端、tty0、console都是指向，但指向的范围和顺序不同

什么是Shell

Shell，壳，与Linux的核kernel对应。顾名思义就是机器的核心外面的一层壳，用于人机交互，只要是人与电脑之间交互的接口，就可以称为 Shell；

Shell=解释器，那解释什么呢？

• 交互式：等待你的命令，执行你提交的命令（不止是命令行下的键盘输入，还有图形界面下的鼠标输入）
• 非交互式：不与你交互，直接读取放在文件中的命令并执行，这种放在文件中的命令，也被叫做脚本

误解1：常见的对Shell 这个概念的误解，认为一定要是命令行的 Shell 才叫 Shell。其实 ，我们熟悉的 GNOME、KDE 等图形界面也都是 Shell，只不过是 GUI（图形化） Shell。

误解2：混同Shell与CLI（命令提示符），尽管指的是命令行下的Shell，这也是错的。对于命令行下的Shell，CLI命令提示符是Shell的核心，也是Shell负责交互的那一部分，但不是Shell的全部。对于图形化的Shell，这一负责交互的部分，当然由GUI，图形界面来取代了。

GUI和CLI都是shell，shell既不属于系统内核，也与一般应用程序不同，它属于系统工具，可以算作操作系统的一部分，主要用来管理文件和运行程序，并提供与用户的交互。

用户 > (<) Shell > (<) 操作系统内核

2. Shell有哪些

• Windows 9X下：

核是DOS，图形化的壳叫Windows Explorer，命令行的壳叫command

• Linux下：

核是Linux内核

命令行的壳有bash（Linux一般默认） 、sh 、csh 、ksh......

图形化的壳有KDE、GNOME、CDE、 XFCE......

3. Shell与tty的关系

• tty是与计算机的输入输出相关的
• Shell是与内核相关的

也即你向终端输入命令（或GUI下点击鼠标），终端自己是不会解释这些命令的，它只负责输入输出，而计算机是大爷，它只认二进制，不认你的命令。真正把这些命令解释成计算机明白的语言的是shell；

shell把一些信息适当的输送到终端设备，也接收来自终端设备的输入；

你每打开一个终端，都会启动一个shell进程与之关联

在除了GUI占用的控制台终端以外的字符哑终端上：shell进程在用户登陆之后才启动

shell进程也可以没有终端与之关联

对前面内容的实验

“在Ubuntu 18.04中，他們已經改變了一些東西，你無法訪問tty1，它總是顯示登錄屏幕。如果您已登錄，則無法訪問tty2，因為它將成為第一個登錄用戶的GUI。在tty7上顯示的兩個GUI的傳統已經結束。”

1. ctrl + alt + T（被图形化界面占用的tty2下的伪终端）

输入tty

输出/dev/pts/1

输入echo "hello" > /dev/tty

输出hello

输入echo “hello” > /dev/tty0

输出无

关机见hello

输入echo “hello”> /dev/console

输出无

关机见hello

2. ctrl + alt + F3（编号为tty3的虚拟控制台）

输入tty

输出tty3

输入echo "hello" > /dev/tty

输出hello

输入echo “hello” > /dev/tty0

输出hello

输入echo “hello”> /dev/console

名称栏目：用了这么多年Linux，你清楚这些概念吗？
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