我可以存取終端檔案嗎？

Question 1

您一直在存取終端文件。但這並不像您想像的那樣。

當您寫入磁碟文件，然後從中讀取時，您讀取的就是您寫入的。對於終端機等特殊檔案來說，情況並非如此。文件是可以寫入和讀取的東西；寫入內容和讀取內容之間的聯繫取決於文件的性質。對於字元設備文件，通常根本沒有連結。

終端檔案連接兩個扮演不同角色的實體：終端本身和想要與使用者互動的應用程式。終端可以是由核心表示的硬件，也可以是終端模擬器（它是一個行程）。當應用程式寫入資料時，終端開始讀取資料（並且通常以某種方式將其顯示給使用者）；當應用程式讀取資料時，資料來自終端（通常是使用者輸入的）。

在您的情況下，應用程式依次是shell、cat、編輯器等。結束做出正確反應（您可以透過在行首按 Ctrl+D 來發出訊號）。再說一次，從終端機讀取不會為你帶來以前的東西輸出到航站樓。

對於控制台，寫入終端的資料將繪製在螢幕上。使用 Linux 控制台，/dev/tty1可以從裝置讀回顯示的文本/dev/vcs1只要它保持可顯示（因此您只能獲得螢幕上顯示的內容，加上向後滾動仍可用的內容；向後滾動無法到達的任何內容都將永遠丟失）。

請注意，這是 Linux 終端介面提供的功能。終端可以簡單地繪製像素並忘記文字。大多數終端仿真器不提供任何類似的功能。

¹_{實際上，大多數檔案都是這樣的，但並非全部。目錄無法透過普通介面寫入，並且在許多 UNIX 變體上也無法讀取。有些設備不支援讀取或寫入，僅支援ioctl.}

Answer

您一直在存取終端文件。但這並不像您想像的那樣。

當您寫入磁碟文件，然後從中讀取時，您讀取的就是您寫入的。對於終端機等特殊檔案來說，情況並非如此。文件是可以寫入和讀取的東西；寫入內容和讀取內容之間的聯繫取決於文件的性質。對於字元設備文件，通常根本沒有連結。

終端檔案連接兩個扮演不同角色的實體：終端本身和想要與使用者互動的應用程式。終端可以是由核心表示的硬件，也可以是終端模擬器（它是一個行程）。當應用程式寫入資料時，終端開始讀取資料（並且通常以某種方式將其顯示給使用者）；當應用程式讀取資料時，資料來自終端（通常是使用者輸入的）。

在您的情況下，應用程式依次是shell、cat、編輯器等。結束做出正確反應（您可以透過在行首按 Ctrl+D 來發出訊號）。再說一次，從終端機讀取不會為你帶來以前的東西輸出到航站樓。

對於控制台，寫入終端的資料將繪製在螢幕上。使用 Linux 控制台，/dev/tty1可以從裝置讀回顯示的文本/dev/vcs1只要它保持可顯示（因此您只能獲得螢幕上顯示的內容，加上向後滾動仍可用的內容；向後滾動無法到達的任何內容都將永遠丟失）。

請注意，這是 Linux 終端介面提供的功能。終端可以簡單地繪製像素並忘記文字。大多數終端仿真器不提供任何類似的功能。

¹_{實際上，大多數檔案都是這樣的，但並非全部。目錄無法透過普通介面寫入，並且在許多 UNIX 變體上也無法讀取。有些設備不支援讀取或寫入，僅支援ioctl.}

Question 2

是的，但是終端文件不是常規文件。

如果列出終端檔案的擴充屬性，您將看到：

$ ls /dev/tty1 -lah
crw--w---- 1 root tty 4, 0 Apr  6 13:07 /dev/tty1

注意權限部分的第一個字元是字母“c”，這表示該檔案是字元特殊裝置。相反，常規檔案包含“-”，目錄為“d”，區塊特殊裝置為“b”，符號連結為“l”，unix 網域套接字為“s”。

需要注意的是，在像Linux 這樣的Unix 系統中，檔案系統實際上更像是與核心物件互動的命名空間，您可以在其中為各種核心物件命名，以便系統的各個部分可以明確地引用它們。這些核心物件不僅僅是由持久性儲存支援的常規文件，而且還包括硬體設備或套接字等。

字元特殊設備是一個內核對象，透過讀取和寫入字元流與用戶空間交互，它們可以透過執行以下操作來存取：read()和write()系統調用。

例如，在我的機器上使用 Ctrl+Alt+F1（在我的機器上是 /dev/tty1，而不是 tty0），我可以使用使用系統呼叫的程式讀取輸入到虛擬控制台的任何內容，read()例如cat：

在圖形模擬器中，sudo cat /dev/tty1
使用 Ctrl+Alt+F1 切換到虛擬控制台模擬器
在虛擬控制台模擬器中輸入一些內容
使用 Ctrl+Alt+F7 切換回圖形 UI
在圖形模擬器中，我會看到在虛擬控制台模擬器中輸入的任何內容作為輸出cat

相反，我還可以使用使用write()系統調用的程式在虛擬控制台中顯示字符，例如tee：

在圖形模擬器中，echo "hello world" | sudo tee /dev/tty1
使用 Ctrl+Alt+F1 切換到虛擬控制台模擬器
在虛擬控制台模擬器中，我會看到“hello world”

大多數常規文字編輯器將拒絕實際開啟非常規特殊文件，因為它們被編程為檢查文件類型並拒絕編輯非常規文件。這是為了防止“意外”，因為在常規文字編輯器中編輯特殊設備沒有什麼意義。此外，大多數常規文字編輯器實際上並非只是呼叫write()現有文件，而是寫入新文件和rename()交換文件以取代舊文件。即使您有支援就地寫入的文字編輯器，它們通常也會先嘗試截斷文件，這當然在特殊字元裝置中不受支援。

Answer

是的，但是終端文件不是常規文件。

如果列出終端檔案的擴充屬性，您將看到：

$ ls /dev/tty1 -lah
crw--w---- 1 root tty 4, 0 Apr  6 13:07 /dev/tty1

注意權限部分的第一個字元是字母“c”，這表示該檔案是字元特殊裝置。相反，常規檔案包含“-”，目錄為“d”，區塊特殊裝置為“b”，符號連結為“l”，unix 網域套接字為“s”。

需要注意的是，在像Linux 這樣的Unix 系統中，檔案系統實際上更像是與核心物件互動的命名空間，您可以在其中為各種核心物件命名，以便系統的各個部分可以明確地引用它們。這些核心物件不僅僅是由持久性儲存支援的常規文件，而且還包括硬體設備或套接字等。

字元特殊設備是一個內核對象，透過讀取和寫入字元流與用戶空間交互，它們可以透過執行以下操作來存取：read()和write()系統調用。

例如，在我的機器上使用 Ctrl+Alt+F1（在我的機器上是 /dev/tty1，而不是 tty0），我可以使用使用系統呼叫的程式讀取輸入到虛擬控制台的任何內容，read()例如cat：

在圖形模擬器中，sudo cat /dev/tty1
使用 Ctrl+Alt+F1 切換到虛擬控制台模擬器
在虛擬控制台模擬器中輸入一些內容
使用 Ctrl+Alt+F7 切換回圖形 UI
在圖形模擬器中，我會看到在虛擬控制台模擬器中輸入的任何內容作為輸出cat

相反，我還可以使用使用write()系統調用的程式在虛擬控制台中顯示字符，例如tee：

在圖形模擬器中，echo "hello world" | sudo tee /dev/tty1
使用 Ctrl+Alt+F1 切換到虛擬控制台模擬器
在虛擬控制台模擬器中，我會看到“hello world”

大多數常規文字編輯器將拒絕實際開啟非常規特殊文件，因為它們被編程為檢查文件類型並拒絕編輯非常規文件。這是為了防止“意外”，因為在常規文字編輯器中編輯特殊設備沒有什麼意義。此外，大多數常規文字編輯器實際上並非只是呼叫write()現有文件，而是寫入新文件和rename()交換文件以取代舊文件。即使您有支援就地寫入的文字編輯器，它們通常也會先嘗試截斷文件，這當然在特殊字元裝置中不受支援。

Question 3

1970 年代，我們有了硬體終端 CUI。

但在 70 年代沒有人使用 CUI 這個術語。

現在，在我的 Linux 盒子中，我看到七個終端機模擬器，其中 GUI 佔據了第 7 個終端模擬器 (Ctrl+Alt+F7)。

這些終端仿真器在 80 年代就已經可用，而且還沒有 GUI。

使用某些編輯器，此終端檔案 /dev/tty0 是否可以在使用者空間中存取？

這個問題沒有意義。根據設計，所有文件都可以在用戶空間中訪問，這就是文件的全部要點，尤其是/dev./dev/tty0作為一種設備，它無法被編輯，因為它的“內容”本質上是短暫的。您從中讀取的內容就是您最終在控制台中鍵入的內容，並且您在控制台上寫入的內容將顯示在螢幕上。

Answer