从用户的角度来看,Terminal 是键盘和显示器的组合,也称为 TTY(电传打字机的缩写)。键盘输入字符,显示器显示字符。
从进程的角度来看,终端是字符设备,可以通过 read、write、ioctl 等系统调用来读写和控制该设备。
TTY 早已进入了博物馆,桌面系统上字符界面基本被 GUI 界面替代。取而代之是一个称之为 Terminal Emulator(终端模拟器)的窗口程序,该程序显示的字符界面就是曾经物理显示器里的完整内容。
Terminal 作为真实的物理设备已经不复存在了,但是为了和面向终端的程序(比如Bash)进行通信,于是就了发明了 pty(Pseudoterminal,伪终端)。pty 是一对 master-slave 设备,master 设备表现得像一个文件,slave 设备表现得像一个终端设备,这些面向终端的程序通过pty的slave和用户进行通讯。
Terminal Emulator 作为一个非面向终端的程序不直接与 pty slave 通讯,而是通过文件读写流与 pty master 通讯,pty master 再将字符输入经过线路规程的转换传送给 slave,slave 进一步传递给 bash。同样,pty slave将bash的输出传送给pty master,pty master再传递给Terminal Emulator。
SSH原理
SSH 是一个典型的 server-client 模式架构,SSH client 和 SSH server 之间通过 TCP/IP 协议进行通讯,用户通过终端将字符流传递给 SSH client。当一个新的ssh连接建立之后,SSH server会创建一对pty-master-slave,并且 fork+exec 一个 bash 进程,SSH server 进程通过 pty 对与 bash 进行交互。
Web Terminal
真实实现中,Socket.io 是应用层的通讯协议。Terminal Emulator 是一个纯 JS 的实现,Node.js后端使用 pty.js 模块来创建一对pty。