No Linux, um Terminal está associado a um Shell. O Terminal envia a entrada para o Shell (por exemplo: pwd), e o Shell envia a saída de volta para o Terminal (por exemplo: /home/paul).
Este diagrama mostra o relacionamento entre um Terminal e um Shell (suponha que o Terminal que estou usando seja gnome-terminale o Shell seja bash):
Agora o que quero saber é qual mecanismo o Terminal e o Shell usam para trocar dados. Isto é o que eu acho que acontece:
- Quando
gnome-terminalexecutado, ele criará um arquivo representando uma porta serial no/dev/ptsdiretório (digamos que o nome do arquivo seja/dev/pts/0). gnome-terminalexecutará então o Shell associado a ele (por exemplo:bash) e passará a ele o nome do arquivo pts (o nome do arquivo pts pode ser passado através dos argumentos da linha de comando, por exemplo).- Agora ambos
gnome-terminalebashcomeçariam a ler a partir de/dev/pts/0. - Quando
gnome-terminalquiser enviar dados parabash, ele gravaria esses dados/dev/pts/0ebashleria esses dados/dev/pts/0. - Quando
bashquiser enviar dados paragnome-terminal, ele gravaria esses dados/dev/pts/0eandgnome-terminalleria esses dados/dev/pts/0.
Este diagrama mostra o que acabei de explicar:
Estou correto em meu entendimento?
Observação: é claro que o arquivo pts poderia ser um arquivo tty se estivéssemos usando terminais virtuais (ou seja, quando não estivéssemos usando uma GUI), mas a lógica ainda seria a mesma.
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Está faltando uma peça necessária. Dispositivos pseudo-tty não são simétricos como os soquetes. Existe uma extremidade mestre e uma extremidade escrava. Os arquivos /dev/ptsrepresentam os dispositivos escravos.
O emulador de terminal cria um pseudo-tty chamando openpty(ou forkptyo que é openptymais alguma configuração bônus para o caso comum em que você deseja executar um novo processo em seu novo tty). Em um nível inferior, isso envolve abrir /dev/ptmxe fazer alguns ioctls mágicos.
Como resultado da chamada, openptyo emulador de terminal obtém um par de descritores de arquivo, e também pode obter o nome do arquivo /dev/ptscorrespondente ao escravo. O mestre não recebe um nome individual porque nunca há necessidade de um processo filho abri-lo pelo nome.
Os dispositivos mestre e escravo agem como extremidades opostas de um soquete: o que você escreve em uma extremidade é lido na outra. Mas como este é um tty, todos os modos tty são aplicados aos dados no caminho.
Por exemplo, se você for um emulador de terminal e receber um pressionamento de Atecla, deverá gravar 'a'no descritor de arquivo mestre. Isso é diretamente equivalente a enviar esse byte pela linha serial do terminal para o computador. Isso resultará na 'a'leitura do escravo (por qualquer programa que o esteja lendo - por exemplo, o shell).
Se você receber um pressionamento de Dtecla enquanto a Ctrltecla estiver pressionada, você deverá escrever um 4byte ( 'D' ^ 0x40) no descritor de arquivo mestre. (Porque é isso que um terminal real envia pelo fio.) O que acontece a seguir depende do modo tty. No modo bruto, o programa que lê o escravo tty verá um 4byte. No modo cozido, o tty ativará o comportamento "Tecla especial EOF pressionada".
Na direção inversa, também ocorre algum processamento. Quando algum programa grava '\n'no escravo tty, você provavelmente receberá "\r\n"no mestre o descritor de arquivo, por causa do onlcrpós-processamento.
Seção de histórico, pule se estiver entediado
Há muito tempo, os dispositivos escravos tinham nomes como /dev/ttyp0e cada um tinha um mestre correspondente, como /dev/ptyp0. Eles não foram criados dinamicamente. Um emulador de terminal poderia simplesmente sondar todos eles para encontrar um que não esteja em uso e começar a usá-lo. Gerenciar propriedade e permissões era um problema. xtermfoi setuid-root apenas para poder chown o escravo.
O novo esquema, chamado "UNIX98 ptys", lida com a criação e propriedade de dispositivos por meio de ioctls mágicos, de modo que os arquivos só aparecem quando /dev/ptsestão em uso e pertencem ao usuário que executou o programa que os criou.