Очень сжатое боевое описание «что есть псевдо-терминал» и «консоль».

Итак, во-первых, определимся с тем, что такое консоль: консоль это программа, которая принимает от пользователя кнопки, а от соединения с компьютером — буквы на экран и спец. команды по рисованию картинки на экране.

Терминал — обобщённое название как программы, так и специальной железки (таких больше нет в природе). Особое исключение — когда вы запускаете путти или ещё кого-то для подключения к последовательному порту коммутатора/рутера/модема (или даже сервера), то вы выступаете (точнее компьютер с путти выступает) в роли терминала (название «терминал» — потому что терминирует кабель (то есть висит на самом конце) ).

Как легко понять по кабелю, есть два конца: терминал и то, что ему посылает байтики в кабель.

Когда запускается шелл, то он получает в своё распоряжение виртуальное устройство /dev/tty, которое у каждого процесса своё — это «обратная» часть терминала. Передняя часть в случае кабеля реализуется путти+компьютер, в случае консоли компьютера, специализированным ядерным драйвером (виртуальными консолями). Важно: драйвер эмулирует наличие терминала.

Существует интерфейс unix98 (/dev/ptmx), который позволяет создать парочку из «входа и выхода» для всех обратившихся программ. В этом случае одна половинка изображает из себя «обратную» половинку, а вторая — консоль. Используется, в частности, openssh’ем и x’овыми терминалками.

В этом месте много путаницы, но правило простое: с одной стороны тот, кто рисует, с другой — тот, кто говорит, что рисовать. С той стороны, с которой рисуют, с той же находится и пользователь с клавиатурой. Его данные поступают на противоположную сторону к программе.

В качестве самой частой программы со стороны «программы» выступает getty разных видов (mgetty, atetty и т.д.), задачей которой является выставление скорости работы канала и запуск команды login для ввода пароля.

В качестве передней части (рисующей байтики) выступает либо виртуальная консоль линукса, либо программа-терминалка (почти любая), либо находящийся за последовательным шнурком терминал (например, другой компьютер).

Каждое устройство по рисованию (терминал, виртуальная консоль и т.д.) имеют свой набор возможностей (поддерживаемых символов и команд). Тип терминала задаётся переменной TERM, но только в смысле, что он говорит программам, с каким терминалом они работают. Невозможно переменной TERM заставить терминал эмулировать другие терминалы — он про эту переменную ничего не знает.

Внезапное применение: KVM, XEN (и, я не уверен, но, кажется, OpenVZ) используют этот механизм для доступа к консоли виртуальных машин: в виртуальной машине создаётся специализированное устройство, взаимодействующее с демоном в dom0. С точки зрения domU — у него есть последовательное устройство для терминала. Чтобы на этом устройстве увидеть строчку login, нужно прописать в inittab строчку с вызовом getty и разрешить логин (/etc/securetty).

В dom0 демон видит последовательное устройство от domU, создаёт соответствующий псевдотерминал с помощью /dev/ptmx). Созданные устройства для подключения терминалов появляются в /dev/pts/*. Помимо этого consoled пишет в xenstore кому какой домен соответствует, специализированные терминалки (xenconsole) умеют это читать и выполнять. Когда даётся команда xl console (xm console), то она всего лишь вызывает xenconsole с заданным параметром.

Вместо xenconsoled можно использовать любую другую терминалку — хоть minicom, хоть cu, хоть socat, хоть putty. После подключения к консоли правильным является задать тип используемой консоли (set TERM=linux или set TERM=xterm, установка в vt100 даст чёрно-белый экран).

Ровно так же можно организовать подключение к машине по модему (если кто их ещё помнит) — модемы просто «удлиняют» последовательный порт на N километров. С одной стороны нужно настроить модем на автоответ и повесить mgetty (и не забыть про /etc/securetty), с другой стороны нужно набрать номер и получить обычное сообщение login.

Это было очень сжатое и которое описание псевдотерминалов. Полное почти невозможно, ибо для полного понимания как это работает нужно начинать с телетайпов и устройства механических печатных машинок.

Основным моментом, который нужно осознать, является то, что в tty всегда есть два участника, один из которых умеет рисовать (сам, или выбрасывая содержимое на экран так, чтобы терминалка пользователя это нарисовала), а другой — даёт команды что рисовать и принимает последовательности нажатия кнопок.

Основной материал для чтения: tldp.org/HOWTO/Text-Terminal-HOWTO.html