|
|
@@ -0,0 +1,121 @@
|
|
|
+# Терминалы
|
|
|
+## Hello, World! Глубокое погружение в Терминалы
|
|
|
+
|
|
|
+
|
|
|
+- **Terminal**
|
|
|
+
|
|
|
+Terminal (терминал) — это комбинация дисплея и клавиатуры, то есть физическое устройство.
|
|
|
+До того, как терминалы стали именно данной комбинацией, они являлись неким устройством под названием teleprinter (teletype, teletypewriter или TTY сокращенно), то есть комбинацией принтера и клавиатуры.
|
|
|
+Обычно несколько терминалов подключались к одному и тому же компьютеру.
|
|
|
+Таким образом возможно было работать нескольким пользователям за одним и тем же компьютером, причем каждому выделялась своя сессия, независимая от других.
|
|
|
+Терминал был назван так потому, что он находился на конце терминального кабеля (terminal end).
|
|
|
+
|
|
|
+Это Teletype:
|
|
|
+
|
|
|
+
|
|
|
+А это Terminal:
|
|
|
+
|
|
|
+
|
|
|
+- **Console**
|
|
|
+
|
|
|
+Console (консоль) — терминал, который подключен напрямую к компьютеру.
|
|
|
+Дело в том, что большинство терминалов были соединены неявно, но хотя бы один был подключен напрямую к компьютеру.
|
|
|
+Консоль было разрешено использовать строго определенному кругу лиц, так как она позволяла настраивать компьютер.
|
|
|
+
|
|
|
+- **Shell**
|
|
|
+
|
|
|
+Если предыдущие два представляют собой физические устройства, то данное определение относится исключительно к программному обеспечению.
|
|
|
+
|
|
|
+Shell — это command line interpreter.
|
|
|
+Главное предназначение — запускать другие программы.
|
|
|
+Существует большое количество различных Shell'ов.
|
|
|
+Самым распространенным является Bash (от англ. Bourne Again SHell, что как подсказывает Википедия, является каламбуром для «Born again» Shell, то есть «возрождённый» Shell).
|
|
|
+Другие примеры: Dash (легковесный Shell, доступен, если запустить бинарник по адресу /bin/sh), Zsh.
|
|
|
+
|
|
|
+Конечно же, и терминалы, и консоли не могли не найти своего отражения в современности.
|
|
|
+Поэтому далее мы рассмотрим такие вещи, как Terminal Emulator и Virtual Console.
|
|
|
+
|
|
|
+- **Terminal Emulator**
|
|
|
+
|
|
|
+Terminal Emulator — эмулятор старого доброго терминала. Эмулятор терминала требуется для программ, которые не могут напрямую взаимодействовать с X Window System — Bash, Vim и прочие.
|
|
|
+
|
|
|
+Давайте для начала установим обязанности терминала:
|
|
|
+
|
|
|
+ - Передача ввода пользователя в компьютер
|
|
|
+ - Доставка вывода компьютера на дисплей
|
|
|
+
|
|
|
+Так и наш Terminal Emulator выполняет абсолютно то же самое: он доставляет ввод пользователя в запущенную программу, а также отображает вывод программы на дисплей.
|
|
|
+В любом случае, смысл сохраняется — между пользователем и запущенной программой, существует какой-то слой, отвечающий за ввод/вывод.
|
|
|
+Примеры Terminal Emulator: gnome-terminal, xterm, konsole.
|
|
|
+
|
|
|
+Прошу не путать Shell и Terminal Emulator!
|
|
|
+Terminal Emulator — GUI приложение, то есть окно в X Window System.
|
|
|
+Shell — это command line interpreter, то есть просто исполнитель команд, он не имеет графической оболочки.
|
|
|
+Если говорить совсем правильно, вы не запускаете Bash, вы запускаете Terminal Emulator, который запускает внутри себя Bash.
|
|
|
+Terminal Emulator и Bash — абсолютно 2 различные программы.
|
|
|
+Первая отвечает исключительно за ввод/вывод, вторая — за обработку команд.
|
|
|
+
|
|
|
+Далее в докладе все упоминания терминала будут относиться к эмулятору терминала.
|
|
|
+
|
|
|
+- **Virtual Console (Virtual Terminal)**
|
|
|
+
|
|
|
+Нажмите Ctrl+Alt+FN, где N, обычно, имеет значения от 1 до 6.
|
|
|
+То, что вы сейчас видели — называется Virtual Console (виртуальная консоль) или Virtual Terminal (виртуальный терминал).
|
|
|
+Множество терминалов были подсоединены к одному компьютеру и каждый терминал был отдельной сессией, независимой от других.
|
|
|
+Virtual Console повторяет эту идею: внутри вашего компьютера может быть несколько независимых сессий (однако, ресурсы компьютера все же, очевидно, общие).
|
|
|
+
|
|
|
+Вы можете именовать данную сущность как Virtual Console, так и Virtual Terminal, так как по определению, консоль — это терминал, подключенный напрямую к компьютеру,
|
|
|
+но ведь все виртуальные терминалы в каком-то смысле подключены напрямую к компьютеру.
|
|
|
+
|
|
|
+- **TTY устройства**
|
|
|
+
|
|
|
+Каждому терминалу назначается свое TTY устройство (терминальное устройство), которое обеспечивает работу консоли.
|
|
|
+Хотя телетайпы вы вряд ли уже найдете, но сокращение TTY дошло и до наших дней.
|
|
|
+
|
|
|
+TTY устройство состоит из двух фундаментальных компонентов:
|
|
|
+
|
|
|
+ - Драйвер устройства. Он отвечает за доставку ввода с клавиатуры в программу и за отображение вывода программы на экран.
|
|
|
+ - TTY Line Discipline (рус. — дисциплина линии). Дисциплина линии — это интерфейс доступа к драйверу, который, однако, привносит немало логики в TTY устройство. Можно сказать, что дисциплина линии проксирует вызовы к драйверу.
|
|
|
+
|
|
|
+Строение TTY устройства:
|
|
|
+
|
|
|
+
|
|
|
+
|
|
|
+Существует 3 типа TTY устройств:
|
|
|
+
|
|
|
+ - Console device — обеспечивает работу Virtual Console. Ввод и вывод данного устройства управляется полностью ядром.
|
|
|
+ - PTY device (псевдотерминал) — обеспечивают работу терминала в оконном интерфейсе. Ввод и вывод данного устройства управляется эмулятором терминала, который работает в пользовательском пространстве.
|
|
|
+ - Serial device — общается напрямую с железом. Обычно не используется напрямую, а существует как самый нижний уровень в организации архитектуры терминального устройства.
|
|
|
+
|
|
|
+- **Terminal Emulator и Pseudoterminal**
|
|
|
+
|
|
|
+Каждый раз, когда мы открываем новый терминал в X Window System, GNOME Terminal Server порождает новый процесс и запускает в нём выбранную по умолчанию программу. Обычно, это какой-то Shell (например, Bash).
|
|
|
+
|
|
|
+Общение с запущенной программой происходит через так называемый Pseudoterminal (псевдотерминал, PTY). Сам псевдотерминал существует в ядре, однако ввод получает из пользовательского пространства — из эмулятора терминала.
|
|
|
+
|
|
|
+Псевдотерминал состоит из следующих двух виртуальных TTY устройств:
|
|
|
+1) PTY master (PTM) — ведущая часть псевдотерминала. Используется GNOME Terminal Server для передачи ввода с клавиатуры в запущенную внутри терминала программу, а также для чтения вывода программы и отображения вывода на дисплей. GNOME Terminal Server в свою очередь общается с X Window System по X протоколу.
|
|
|
+2) PTY slave (PTS) — ведомая часть псевдотерминала. Используется программой, запущенной внутри терминала, для чтения ввода с клавиатуры и отображения вывода на экран. По крайней мере, так думает сама программа (объясню, что это значит, чуть далее).
|
|
|
+
|
|
|
+Любые данные, записанные в PTS устройство, являются вводом PTM устройства, то есть становятся доступны для чтения на PTM устройстве. И наоборот: любые данные, записанные в PTM устройство, являются вводом PTS устройства. Именно таким образом и происходит общение GNOME Terminal Server и запущенной внутри терминала программы. Каждому PTM устройству сопоставляется свое PTS устройство.
|
|
|
+
|
|
|
+Процесс запуска нового терминала выглядит примерно следующим образом:
|
|
|
+1) GNOME Terminal Server создает master и slave устройства с помощью вызова функции open() на специальном устройстве /dev/ptmx. Вызов open() возвращает файловый дескриптор созданного PTM устройства — master_fd.
|
|
|
+2) GNOME Terminal Server создает новый процесс с помощью вызова функции fork(). Данный процесс и будет являться новым терминалом.
|
|
|
+3) В терминале PTS устройство открывается на файловых дескрипторах 0, 1, 2 (stdin, stdout и stderr соответственно). Теперь стандартные потоки ввода/вывода терминала ведут на данное устройство.
|
|
|
+4) В терминале запускается нужная программа с помощью вызова функции exec(). Обычно запускается какой-то Shell (например, Bash). Любая программа, запущенная впоследствии из Bash, будет иметь те же файловые дескрипторы, что и сам Bash, то есть потоки программы будут направлены на PTS устройство.
|
|
|
+
|
|
|
+
|
|
|
+
|
|
|
+-**Заключение**
|
|
|
+
|
|
|
+Подведем итог. В данной статье мы узнали:
|
|
|
+
|
|
|
+ - Как работают эмуляторы терминалов
|
|
|
+ - Что такое виртуальные устройства
|
|
|
+ - Что такое TTY устройства
|
|
|
+ - Как устроены псевдотерминалы
|
|
|
+
|
|
|
+### Список литературы
|
|
|
+
|
|
|
+[https://habr.com/ru/post/460257/](habr)
|
