Console-terminal-tty-shell-kernel

Console-terminal-tty-shell-kernel
1. 先看图表
    1.1 简表
    1.2 shell与内核的示意图
    1.3 Console-terminal-tty-shell-kernel示意图
2. console控制台有2类
3. console及terminal操作
    3.1 切换控制台
    3.2 查看有那些用户登录，分别占用了那些tty*?
    3.3 发送文字到其他控制台终端
    3.4 查看当前控制台终端
    3.5 关闭一个虚拟终端
4. shell是运行在tty之上的命令行解释器。
    4.1 查看可用shell
    4.2 查看系统默认的shell
    4.3 查找用户的默认shell
    4.4 查看当前使用的shell
5. 小节
6. Q＆A
    6.1 还没看懂? 返回第一页重新看一边。
    6.2 还没看懂? 写的太简单了，请看如下更详细的解释：
    6.3 上文如有错误，还请不吝赐教，在评论区帮忙指正。

Linux世界，如何理解这几个关键字: Console, terminal, tty, shell, kernel???
console和terminal在功能上没什么区别。
tty和terminal是同义词。
shell是内核kernel的外壳。
Huh?

1. 先看图表

1.1 简表

关键字	中文	文件	描述	简单说是
console	控制台	/dev/console	物理控制台，(显示器，键盘)	硬件设备
	ctrl + alt [F2,F7] 切换		支持独立登录会话的虚拟控制台	虚拟终端
terminal	终端	/dev/pts/* /dev/tty*	文本输入/输出会话	会话session
tty	TTY		特殊类型的设备文件，	伪设备
shell	外壳	/bin/bash	命令行解释器，	程序
Kernel	内核	/boot/vmlinuz*	Linux操作系统内核	内核

1.2 shell与内核的示意图

古老的单用户单任务系统，大概就这个结构。

1.3 Console-terminal-tty-shell-kernel示意图

现代的系统都是多用户，多任务，图形界面的复杂结构，就需要多个控制台，多个终端同时登录。

如上示意图，假设了4个用户同时登录，2个本机用户，2个远程用户

地点	界面	用户	console	terminal > tty	shell
本机	GUI	User01	本机GUI	tty7 (/dev/pts/0,1,2…)	/bin/sh;/bin/bash…
本机	ctl	User02	本机ctl	tty2 (ctrl + alt [F2|F7]切换)	/bin/sh
远程	ctl	User03	ssh	tty3	/usr//bin/fish
远程	ctl	User04	ssh	tty4	/usr//bin/zsh

 

2. console控制台有2类

console，控制台(/dev/console),有2类，

• 物理控制台: (比如键盘，显示器)；也叫物理终端
• 虚拟控制台: 每个控制台都支持独立的登录会话

3. console及terminal操作

3.1 切换控制台

Ctrl + Alt + [F2...F7]

查看当前用户:
$ whoami
toma

3.2 查看有那些用户登录，分别占用了那些tty*?

$  who
toma     tty7         2019-07-20 20:20 (:0)
root     tty2         2019-07-25 23:22
$ w
 23:22:26 up 5 days,  3:02,  2 users,  load average: 0.48, 0.84, 1.14
USER     TTY        LOGIN@   IDLE   JCPU   PCPU WHAT
toma     tty7      Sat20    5days  5:49m  0.01s /bin/sh /etc/xdg/xfce4/xinitrc
root     tty2      23:22   18.00s  1.46s  1.31s cmatrix

注: tty7是当前用户登录的xfce4图像界面，其他是通过(Ctrl + Alt [F2])登录的命令行界面。

3.3 发送文字到其他控制台终端

$ echo "hello" > /dev/tty2

3.4 查看当前控制台终端

Ctrl + Alt [F2] 切换到tty2，查看当前控制台终端
$ tty
/dev/tty2

Ctrl + Alt [F7] 切换到tty7，查看当前控制台终端
$ tty
/dev/pts/0

注: 这个tty不是直接在tty7的sh上运行的，是在tty7之上的图形界面之上，通过xfce4-terminal软件建立的虚拟终端会话。
多开一个xfce4-terminal软件界面，就多出一个这样的会话。
$ tty
/dev/pts/1

3.5 关闭一个虚拟终端

$ ls /dev/pts/
0  1  2  ptmx
exit退出或关掉任意一个xfce4-terminal界面，这里也会少一个文件。
至于tty2，需要切换到tty2，再exit退出。

4. shell是运行在tty之上的命令行解释器。

4.1 查看可用shell

$ chsh -l
/bin/sh
/bin/bash
/usr/bin/git-shell
/usr/bin/fish

$ cat /etc/shells
# Pathnames of valid login shells.
# See shells(5) for details.
/bin/sh
/bin/bash
/usr/bin/git-shell
/usr/bin/fish

4.2 查看系统默认的shell

$ echo $SHELL
/usr/bin/fish

通过环境变量
$ env | grep SHELL
SHELL=/usr/bin/fish

4.3 查找用户的默认shell

$ cat /etc/passwd | grep toma
toma:x:1001:985::/home/toma:/usr/bin/fish

4.4 查看当前使用的shell

$ ps
  PID TTY          TIME CMD
17333 pts/0    00:00:00 fish
28228 pts/0    00:00:00 ps

$ bash
$ ps
  PID TTY          TIME CMD
17333 pts/0    00:00:00 fish
28235 pts/0    00:00:00 bash
28241 pts/0    00:00:00 ps

// bash 可用如下方式，其他sh不一定有效。
$ ps -p $$
  PID TTY          TIME CMD
28235 pts/0    00:00:00 bash

$ echo $0
bash

5. 小节

console主要指物理终端，硬件设备键盘等；terminal提供文本输入的会话，/dev/下的体现都是字符类设备文件。
GUI下创建虚拟终端terminal会话的程序比如:/usr/bin/xfce4-terminal。
terminal = tty 是文本输入/输出的会话。
terminal 是统称概念，每个terminal都有具体的tty编号对应，且在/dev/下以字符文件形式存在。
shell是运行在tty之上的程序。内核的外壳，用户的命令提示符。比如bash,zsh,fish等。
shell通过控制tty与用户交互，并向用户提供启动其他程序的方式。

6. Q＆A

6.1 还没看懂? 返回第一页重新看一边。

6.2 还没看懂? 写的太简单了，请看如下更详细的解释：

What is the exact difference between a 'terminal', a 'shell', a 'tty' and a 'console'?
https://unix.stackexchange.com/questions/4126/what-is-the-exact-difference-between-a-terminal-a-shell-a-tty-and-a-con

https://www.zhihu.com/question/21711307

The TTY demystified 解密TTY
http://www.linusakesson.net/programming/tty/
中文翻译:https://www.cnblogs.com/liqiuhao/p/9031803.html

还有疑问？console, terminal, tty的概念模糊不清，其实问题不大，这有历史的原因。
普通用户只要知道命令在终端里输入，其实是终端的shell里输入。打开终端就会运行默认的shell。会用基本的shell命令即可。

6.3 上文如有错误，还请不吝赐教，在评论区帮忙指正。