前言：为什么想到写这个话题，其实源于客户在排查用户登录，问到与用户登录相关的tty格式？有哪些，有什么区别？原以为10多年小机系统管理经验，回答应该so easy，突然发现解释起来有点乱，所以梳

前言：

为什么想到写这个话题，其实源于客户在排查用户登录，问到与用户登录相关的tty格式？有哪些，有什么区别？原以为10多年小机系统管理经验，回答应该so easy，突然发现解释起来有点乱，所以梳理了一下，分享给大家，也帮忙多指正一二。

console、tty、pts、pty、Terminal、Physical console、Virtual console、Pseudo Terminal

列出这些一堆乱七八糟的东西，其实都是一个东西（与终端相关），连接多任务多用户系统的连接方式。为什么会觉得乱？对于解释不清楚的东西，习惯会说是历史原因.....

A console's story

Console，或许是上面一堆名词里面认知度最高的了，那我们就从最熟悉的说起：

参照 Wikipedia 的定义, a system console is "a physical device to operate a computer".

Console是一个物理设备，什么样的物理设备？

几经更迭，现在部分已经不使用单独的硬件了（利用软件模拟），直接解释当前的console，朋友们会听起来莫名其妙。其实，主要是本人文字功底有限，解释不清楚，那就从long time ago的硬件说起：

TTY

不是说计算机的console吗？怎么把传统打字机、《永不消逝的电波》弄出来了......

A typewriter

从打字机（typewriter）说起，其实打字机就是计算机console的最早的原型，打字机的作用可以记录输入和接收输出。后来发明了Morse码和电报机，伴随升级，解决信号传输和文字传输问题；由于二战期间需要破译电报，所以电传打字机（Teletype）也就顺势诞生了。

Computer

计算机基本分类普及：

Computer：泛指超级计算机，比如中国的银河计算机（房子那么大）
Mainframe Computer：大型机，一般银行或事金融行业会用到的专属设备（车床那么大）
Mini-computer：小型机，用于企业级计算，是UNIX系统的硬件平台。（冰箱那么大）
Workstation：工作站，其实也就是比我们PC配置稍高的低端服务器。
Micro-computer：微机，也就是我们日常使用PC或laptop

从计算机时间发展先后，从宏观体积，从单机处理能力，都是从上往下顺序依次排列。

第一代计算机的发明---（那要追溯到1946年，二战刚结束，中国也结束了耻辱的抗日战争，又再次拖入国内战争；人民还在水深火热中挣扎时，欧帝已经研制出可能影响百年的电子怪兽了，咱们还处于没有“人民解放“时期）。那时，计算机已经具备处理能力，需要解决与计算机的交互问题，二战时期发明的电传打字机自然就解决了这个问题。使用类似发电报的打字机来连接这个庞然大物，用来吩咐这个怪兽帮人类干活。它就是 Teletype(或者TeletypeWriter)的缩写，中文翻译：电传打字机。简称tty

tty作用：不执行计算的任务，负责将用户的输入发送到主计算机去处理，然后再把计算结果返回给用户。

tty，名副其实的成为最早的控制台（console）

Terminal

随着计算机的发展，从电子管提升到晶体管，处理能力也有了提升，这个时期的计算机特点就是体积大，超级运算能力（根人工比），价格昂贵。为了充分使用计算机提供的计算资源，希望更多的用户能够同时驱使这个怪兽。那么怎么能让计算机支持多任务和多用户呢？

软件方面：

1965年，Multics系统出现了，她----告别了批处理时代，真正的多任务多用户管理系统。有了软件系统，使其能够支持管理多个用户的访问。

硬件方面：

与此同时，连接计算机的console也需要进行提升，monitor和键盘替代了原有的电传打字机，这时候使用了新的设备，通过串口(通常是RS232)和计算机相连。主要有两种类型的设备：

哑终端（dumb terminal）：只依赖于主机才能进行处理的终端。哑终端没有处理器、硬盘或软盘，只有键盘、显示器和到主机的通信途径(通常通过一些类型的控制器)。
智能终端(start terminal)：有自己的处理器、存储设备以及软件程序。

Terminal名字的由来：

以前计算机只有一个进行交互的控制台，使用的是tty设备，所以就叫tty，独一份，也不用分类，也不用命名。后来，这个控制台不再仅仅用电传机了，有了新的设备，而且利用多路复用分频设备，支持多个用户连接。这时，终端（terminal）这个名字产生了，相应通过硬件连接计算机的设备，也称为终端设备。电传打字机（tty）也就成了最早的终端设备了，后来虽然被显示器和键盘取代，大家习惯的认为tty是终端的总称。

注：Multics系统（1965年），对于操作系统发展具有划时代的意义，算是所有操作系统的鼻祖，后来才有了UNIX，Windows、Mac OX，以及UNIX的“北鼻”Linux系统。<提前剧透，打算另开一帖，介绍计算机和操作系统发展演义，有兴趣童鞋可以观摩一下>

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1965，预示着新的IT行业诞生，这一年，在中国那个动乱的年代，能够让人印象深刻，并有影响全世界的大事件：65式军服

65式军服充满了传奇色彩，绿色军装，绿色军帽，红五星，红领章，“一颗红星头上戴，革命的红旗挂两边”，那些难忘的记忆！

PS：是否能让你觉得 “红兵小将” 也有美的一面......

Pysical Terminal & Pyhsical console

基于上面的介绍，以上的连接方式，都是基于物理设备的连接，称为物理终端（Pysical Terminal），也可以称为物理控制台（Pyhsical console）

这时会有一个疑问？console和terminal有什么区别？

简单来看，console是计算机的原生上设备（因为那时还没有出现网络，TCP/IP协议），所谓的terminal是附加的设备，通过串口或事其他设备连接。也就是说console（原生设备）只有一个，但是terminal（附加设备）可以有多个。

Virtual Console & Virtual Terminal

随之PC的普及，硬件价格也越来越便宜，通常都是一个人独占一台计算机操作。显示器不再包含字符生成的硬件，所有的视频信号都是由位于PC内的显卡生成的。不再连接以前那种真正意义上的“终端设备了”，因此，终端和控制台的概念也慢慢演化了。终端和控制台由硬件的概念，演化成了软件的概念。

一个物理终端（物理控制台），可以支持多个虚拟终端（或虚拟控制台 virtual console）：

HP-UX系统：通过console连接到系统，可以tsm程序，可以使一个物理console，变成多个console窗口单独操作，同时也避免单个console窗口hung，导致无法操作的尴尬。
Linux-RHEL7：在图形终端下，默认有模拟6个虚拟控制台。（通过键盘快捷键 Ctrl+Alt+F1～6进行切换）

以上为RHEL7 切换虚拟console的截图，显示的设备文件是：/dev/tty2 /dev/tty3

Terminal emulator

随着X视窗系统的广泛使用，虚拟控制台的使用需求也越来越少，控制台程序可以在终端模拟器(terminal emulator)中运行，这些被称为伪终端(Pseudo Terminal)

简单来说，可以使用个人电脑的登录软件模拟，或事unxi/linux系统本身模拟terminal。比如secuCRT，utty软件，xmanager......此类的软件

Pseudo Terminal-pty

pty - pseudoterminal interfaces
ptmx, pts - pseudoterminal master and slave

伪终端-pseudoterminal（缩写“pty"）是一对虚拟字符设备，可以提供一个双向通讯的通道。一个叫作master，另一个叫作slave。

Pseudoterminals are used by applications such as network login services (ssh, rlogin, telnet), terminal emulators, script ,screen , and expect.

从历史上看，两个pseudoterminal API已经进化：BSD and System V。SUSv1（Single UNIX Specification v1-UNIX统一规范版本1）将System V 的pseudoterminal API作为标准，新的程序都使用这个API。

Linux提供两种风格的pseudoterminal。System V-style pseudoterminal通常叫作UNIX 98 pseudoterminals。从kernel 2.6.4后，BSD-style pseudoterminals也考虑废弃了，统一使用UNIX 98 pseudoterminal风格。

BSD-style	slave	/dev/tty[p-za-e][o-9a-f].
	master	/dev/pty[p-za-e][0-9a-f]
Unix98	slave	/dev/pts/N
	master	/dev/ptmx

从RHEL4以后内核都是2.6.9了，所以现在能够遇到的系统基本都是2.6.9内核之后的，BSD风格的可以忽略不计，了解就行了。

区分/dev/tty、/dev/console、/dev/pts、/dev/ttyn

上面是对终端相关的名字做了个说明，那么在系统中是怎么使用的？根据linux的哲学思想，一切皆文件，对应到系统就是一个个文件（包括二进制命令文件、以及设备文件...）

名词描述解释：现在对于控制台和终端概念上，其实已经很模糊了，以下提到的终端，泛指所有的

# ll /dev/tty*crw-rw-rw-. 1 root tty     5,  0 Jun 21 22:22 /dev/ttycrw--w----. 1 root tty     4,  0 Jun 21 21:53 /dev/tty0crw--w----. 1 root tty     4,  1 Jun 21 21:53 /dev/tty1crw--w----. 1 root tty     4,  2 Jun 21 22:49 /dev/tty2cow--w----. 1 root tty     4,  3 Jun 21 22:31 /dev/tty3crw--w----. 1 root tty     4,  4 Jun 21 21:53 /dev/tty4crw--w----. 1 root tty     4,  5 Jun 21 21:53 /dev/tty5crw--w----. 1 root tty     4,  6 Jun 21 21:53 /dev/tty6crw--w----. 1 root tty     4,  7 Jun 21 21:53 /dev/tty7crw--w----. 1 root tty     4,  8 Jun 21 21:53 /dev/tty8crw--w----. 1 root tty     4,  9 Jun 21 21:53 /dev/tty9...crw--w----. 1 root tty     4, 60 Jun 21 21:53 /dev/tty60crw--w----. 1 root tty     4, 61 Jun 21 21:53 /dev/tty61crw--w----. 1 root tty     4, 62 Jun 21 21:53 /dev/tty62crw--w----. 1 root tty     4, 63 Jun 21 21:53 /dev/tty63crw-rw----. 1 root dialout 4, 64 Jun 21 21:53 /dev/ttyS0crw-rw----. 1 root dialout 4, 65 Jun 21 21:53 /dev/ttyS1crw-rw----. 1 root dialout 4, 66 Jun 21 21:53 /dev/ttyS2crw-rw----. 1 root dialout 4, 67 Jun 21 21:53 /dev/ttyS3

设备文件	描述	应用	备注
/dev/console	控制台，或是系统控制台，是与操作系统交互的设备，系统将一些信息直接输出到控制台上。在用户层和内核都有一个console，分别对应PRintf和printk的输出。kernel下的console是输入输出设备driver中实现的简单的输出console，只实现write函数，并且是直接输出到设备。user空间下的console，实际就是tty的一个特殊实现，大多数操作函数都继承tty，所以对于console的读写，都是由kernel的tty层来最终发送到设备。	面向系统内核	特殊设备文件
/dev/tty	控制终端当前进程的控制终端的特殊设备文件，设备号是(5,0)，即当前用户正在使用的终端，是一个映射，指向当前所使用的终端（例如/dev/tty3,/dev/pts/2）。往/dev/tty下写数据总是写到当前终端。特点：不指任何意义上的控制台，/dev/tty只是一个映射。比如，在默认控制台文本登录，/dev/tty对应的就是/dev/tty2 或tty1～6中的一个。如果是ssh登录/dev/tty映射的就是/dev/ptsN的一个。	此设备文件是程序（进程）应用的概念	特殊设备文件
/dev/tty0	当前active状态的virtual console别名。在linux下，系统默认会启动虚拟终端（UNIX下没有virtual console概念），tty0也会默认启动，但是我们正在使用的仅是tty1～tty63中的一个。RHEL默认开启tty1～6，我们仅可能是1～6中的一个窗口。验证环境： RHEL7登录virtual console:/dev/tty2，使用ssh登录在伪终端：/dev/pts/1下进行操作 # echo "active tty" >/dev/tty2 ## tty2窗口会显示active tty字符 # echo "active tty" >/dev/tty0 ## tty2窗口会显示active tty字符 # echo "active tty" >/dev/console ##tty2窗口会显示active tty字符 # echo "active tty" >/dev/tty ##pts/1窗口会显示active tty字符 # echo "active tty" >/dev/pts/1 ##pts/1窗口会显示active tty字符实验说明：发给tty0的，tty2会收到信息，说明系统会自动识别active的虚拟终端发给console的，tty2会收到信息，说明虚拟终端，内核认为也是控制台，而且自动识别active的那个（console-->tty0-->active tty)。当前伪终端pts/1，发给tty的，pts/1会收到信息，说明tty会自动识别当前活动终端设备（console 、pts／N、ttyN）特殊设备文件的用途：对于程序和内核向终端发送信息比较简化，不需要关系运行程序的用户终端设备文件。这个的应用对于程序开发人员比较有价值，普通使用者体现的不太明显。	面向应用程序	特殊设备文件
/dev/ttyN	虚拟终端（其中tty0就是/dev/console，tty1，tty2就是不同的虚拟终端（virtual console））.通常使用热键ctrl+alt+Fn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。
/dev/ttySn	串行终端，串口设备对应的终端
/dev/pts/n	pseudoterminal 伪终端，这是UNIX98的实现风格，slave为/dev/pts/n是，master一般为/dev/ptmx。例如网络登录的telnet就是使用pts。通过桌面环境打开的gnome-shell也是pts的。 The Linux support for the above (known as UNIX 98 pseudoterminal naming) is done using the devpts file system, that should be mounted on /dev/pts. Before this UNIX 98 scheme, master pseudoterminals were called /dev/ptyp0, ... and slave pseudoterminals /dev/ttyp0, ... and one needed lots of preallocated device nodes.
/dev/pty[p-za-e][0-9a-f]	伪终端，这是BSD的实现风格，slave一般使用/dev/tty[p-za-e][0-9a-f]这种格式，而master一般使用/dev/pty[p-za-e][0-9a-f]这种格式。

/dev/tty 当前控制终端设备文件，名字听起来很绕口，即当前用户正在使用的终端，是一个映射，指向当前所使用的终端（例如/dev/tty3,/dev/pts/2）。往/dev/tty下写数据总是写到当前终端。

/dev/ttyN 虚拟终端（其中tty0就是/dev/console，tty1，tty2就是不同的虚拟终端（virtual console））.通常使用热键ctrl+alt+Fn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。

root@localhost ~]# dmesg |grep -i tty[    0.000000] console [tty0] enabled[    1.727706] 00:05: ttyS0 at I/O 0x3f8 (irq = 4) is a 16550A[ 1487.434322] Bluetooth: RFCOMM TTY layer initialized

[root@localhost ~]# ps -ef|grep ttyroot       1260   1191  0 02:57 tty1     00:00:13 /usr/bin/Xorg :0 -background none -noreset -audit 4 -verbose -auth /run/gdm/auth-for-gdm-QAVH5i/database -seat seat0 -nolisten tcp vt1root       3120   3113  0 03:21 tty2     00:00:00 -bashroot       3176   3160  0 03:21 tty3     00:00:00 -bashroot       8534   4342  0 09:35 pts/0    00:00:00 grep --color=auto tty

/dev/tty1 就是图形化登录的VC，/dev/tty2 /dev/tty3 是通过ctrl+alt+F#切换登录的窗口

/dev/pts/n 伪终端，例如网络登录的telnet就是使用伪终端。通过桌面环境打开的gnome-shell也是pts的。这是UNIX98的实现风格，slave为/dev/pts/n是，master一般为/dev/ptmx。

[root@localhost ~]# ps -ef |grep pts/1root       8399   1205  0 09:30 ?        00:00:00 sshd: root@pts/1root       8405   8399  0 09:30 pts/1    00:00:00 -bashroot       8532   4342  0 09:34 pts/0    00:00:00 grep --color=auto pts/1

区分终端设备文件的作用：

1、在登录使用方面，其实没有实际的意义。通过我们对于计算机的使用，只要能登录就行，至于叫什么？who care......

2、对于系统管理或事程序开发方面，那就有比较重要的作用。比如用户登录管理，可以通过查看wtmp utmp文件来确认正常登录的用户或是非法登录的用户，确认哪一种登录方式。对于程序开发，需要传递和显示message时也很有必要。

3、有一些基于网络的程序，在登录安全管控方面也会涉及tty的内容。

在系统运维方面的建议：

1、lan console，console是一个管理卡，作为主机设备的一部分；通常在安装部署时，需要确保分配相应的管理IP，以及连接网络到交换机，在异常情况发生时，可以通过网络远程登录到系统。比如，更改root密码（原密码丢失或不可用），如果不能登录console，也是无法完成的。

2、ilo口或此类的管理口，一般是通过java程序模拟的远程图形化的管理口，可以实现远程console管理的作用。在刀片服务已经很常见了，通过多次使用发现，对于java和登录时使用的浏览器版本有要求和依赖，有时往往在突发情况时，无法登录。基于这样的经验，准备一台专用的登录主机（不要轻易变动配置）也是相当有必要的。

3、虚拟化环境，这个就更随意了，可以在虚拟化软件为基础，达到console管理的。

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console、tty、pts、pty、Terminal、Physical console、Virtual console、Pseudo Terminal关系解析

前言：