pty和pipe之间的区别

Question

我一直在阅读这个页面上的pty示例： http://www.rkoucha.fr/tech_corner/pty_pdip.html。 我有两个问题：

• 使用pty和使用管道(pipe)之间的区别，或最重要的区别是什么？从我所了解的来看，两者都用于进程间通信，但使用pty时，进程可以“像正常终端一样处理它”。这是什么意思？

• 什么是“控制终端”？我已经阅读了相关资料，但无法理解它们究竟是什么。控制终端是否总是分配给进程的pty？

- kprincipe

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我的问题不好吗？我没有看到答案，想知道我问错了什么。 - kprincipe

不，你的问题很好（我记得我自己也曾经想过这个问题）。但是，它非常广泛，难以用非技术性的语言回答，而你提到的文章已经非常好了。我会尝试在下面给出一个答案。 - Hans Lub

对于PTYs，还可以参考http://en.wikipedia.org/wiki/Pseudo_terminal。 - nos

Answer 1

您提到的文章非常出色，难以改进，但它相当技术性。我将尝试给出一个不太技术的解释（请原谅，Unix大师！） 管道只是一个单向数据通道：只能在一端写入，并在另一端读取。对于双向进程间通信，您总是需要两个管道。管道非常适合传输位，但用途不大。 伪终端可以在两端读写，但它远不止是双向数据通道。为了理解这一点，有必要看看一个真正的终端：一端有一个进程读取按键并将字符发送到电传打字机或屏幕。另一端有一个真正的人在敲击键盘和盯着上述屏幕。只有一端有文件描述符，另一端只是连接器和电缆。

历史上，终端发展出许多属性，可以由运行在其上的程序控制（如“回显模式”或“规范模式”，请参阅termios（3））。此外，终端可以让用户（通过上述连接器和电缆）发送可用于“作业控制”的信号，例如，通过键入CTRL-Z将前台作业放到后台。 伪终端就像一个真正的终端，两端都是文件描述符：

• 从属端的行为就像一个真正的终端：具有从属端的进程（“下级进程”）可以从中读取数据，并向其中写入数据，但还可以设置终端属性，例如回显模式或中断字符（例如CTRL + C）。它通常甚至不知道自己未连接到真正的屏幕和键盘。

• 主端更像是一个键盘和电传打字机，用于其他进程而不是人类。任何已打开主端的进程都可以向其写入，并将获得回显（但仅当从属进程在从端上设置了ECHO属性时才会有回显）。它还可以（在大多数现代UNIX系统上）控制具有从属进程作为其控制终端的会话，例如通过发送CTRL+Z。

要理解控制终端是什么，再次考虑一个真正的用户在真正的终端登录的情况下。用户可以启动一个“会话”，即一组进程，其中一些进程是前台作业，其他进程则在后台运行。

为了防止混乱，控制终端（即与之关联的内核结构）会跟踪哪些进程处于前台或后台作业，以及哪些进程被允许从中读取和写入。每当进程尝试执行非法操作（如后台进程从控制终端读取），操作将失败（使用EIO），并且整个作业都将由内核停止（使用信号SIGTTIN）。

这表明，与真正的终端一样，PTY的从端只能是控制终端，而且该概念只在支持作业控制的UNIX系统上才有意义（现今任何UNIX系统均支持）。

- Hans Lub

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我现在理解得更好了，只是对控制终端有点困惑，控制终端是连接到从属进程的任何进程吗？还是从属进程就是控制终端？ - kprincipe

一个进程从来不被称为“终端”。pty的从属端可以成为会话的控制终端。会话中最早运行的进程被称为“会话领导者”（通常是某种类型的shell），通常（但不一定）是指示控制终端将其他进程组置于后台或前台的进程。在某种意义上，您可以称此进程为“终端控制器”，但绝不能称其为“控制终端”。 - Hans Lub

哦，我明白了。pty 就像一个虚拟终端程序，管理程序如何交互和使用资源。 - kprincipe

如果我没有完全理解这个概念，请原谅，这对我来说并不容易，但是你的解释真的很好。 - kprincipe

注意此答案及链接文章中的重要部分：主控端不是终端！因此，如果您像我一样期望在主控端上进行规范读取（canonical read()），那么很遗憾，它不会发生 :-( - carveone