Linux 端末の歴史と違い

Question

linuxを使っていると出てくるターミナルという物がありますよね

これに似た用語で区別がつかないのですが・・・

・ターミナル（端末）
・ターミナルエミュレーター
・擬似端末
・コンソール
・仮想コンソール
・プロンプト

参考サイト
ちょっと古すぎる話はよく分からないのですが・・・歴史が絡んでいるようです。

端末（ターミナル）＝ 遠隔からコンピュータを利用する専用マシーン（自分は見たことありません。）
現在よく使用されているGUI画面のLinuxのターミナルの正式名称は、ターミナルエミュレータということですよね？（黒い画面のCUIのヤツですね）

コンソールと仮想コンソールとターミナルでは、何が違うんでしょうか？？
コンソールとターミナルの違い

ちょっとよく分からないですね・・・

おまけに、ターミナルエミュレータには、さらに細かく分かれるようで、ttyとptsというのがでてきまして・・・

ttyとptsの違いはなんでしょうか？？
参考サイト
tty = 実端末・・・なにそれ？

以前、標準出力のデバイスファイルを辿ったところptsというものに辿りついたのですが・・・・
さらに、擬似端末について調べると、ptyという物が出てきて、マスタースレイブのペアが・・・・・・

擬似端末 ＝「仮想コンソール、端末装置、シリアルポートハードウェアなどを使用しないテキスト端末のインターフェイスを提供する。」
って、ターミナルエミュレータのことですよね？

わかりにくいです・・・
これらの違いは一体何でしょうか？

歴史が絡むと話が難しいです。
どなたか教えてください。

Answer 1

・ターミナル（端末）

これは物理的な専用端末機ですね。今は無きDECのVT100という端末機が典型的です。
端末エミュレータソフトがBIOSROMに焼かれた専用PCと思えば、当たらずといえども遠からず。

・ターミナルエミュレーター

これは、パソコン上で、あたかもVT100などのふりをするソフトウェアのことです。
パソコン＋ターミナルエミュレーターでターミナルと同等です。

・擬似端末

これは、Unix/Linux上で、あたかも自分自身の端末のふりをするソフトウェア機構のことです。
多くのUnix/Linuxソフトウェアは、標準入力・標準出力を扱いますが、標準入力・標準出力では無く、そのプロセスに関連付いた端末を相手に入出力を行うソフトウェアがあります。
そういうソフトウェアに対して、端末のふりをしてくれるデバイスドライバです。
Unix/Linuxには、「端末プロセスグループ」という概念が有り、デーモン以外のプロセスにはかならずそれと関連付いた端末か擬似端末があります（制御端末ともいう）。

・コンソール

これは物理的なモニタ・キーボードのこと。PC・サーバーにUSBとかVGAとか、場合によってはシリアルポートで直接繋がれたモニタ・キーボードの事です。

・仮想コンソール

ネットワークでつながった他のPCで、あたかもコンソールのふりをしてくれるソフトウェアのことです。
当然、元のPC・サーバーにもそれをサポートする機構が必要です。
BIOS画面の表示とか、OSの起動などは、コンソールでしか行えませんが、ネットワーク越しにそれらを行うための物です。

・プロンプト

これは本来的には、端末に対して入力を促す(=プロンプトする)ための文字列です。「READY」とか「OK」とか、「C:>」とか。

Comments

[strike1217]

昔あったターミナルをソフトウェア的に実現したものがターミナルエミュレータということですよね？
仮想コンソールとは、ネットワーク越しなのですね！

疑似端末というのは、デバイスドライバなのですね。
ttyとptsというのは、疑似端末あたりの話になると思うのですが、ttyとptsの違いは何ですか？

[otn]

/dev/ptsは擬似端末です。man pts を見ると、pseudo-terminal slave の略。
/dev/tty1 等は元々は、シリアルインタフェースで繋ぐ端末用です。

番号のつかない /dev/tty は常に「今使っている端末」を指すデバイスです。

[strike1217]

wコマンドを使うと、ttyなどが見えるのですが・・・
端末エミュレータを複数起動すると、端末エミュレータ別のptsデバイスファイルが出来ます。

ttyは、それらをまとめたデバイスということでしょうか？

[otn]

> wコマンドを使うと、ttyなどが見えるのですが・
具体的にはどういう表示でしょうか？

> 端末エミュレータを複数起動すると、端末エミュレータ別のptsデバイスファイルが出来ます。
はい。そうですね。sshd が作ります。

> ttyは、それらをまとめたデバイスということでしょうか？
/dev/tty は常に「今使っている端末」を指すデバイスです。まとめてはいません。
/dev/ttyのことでない一般用語としてのttyなら、端末一般のことです。

[strike1217]

wでtty2と出現し、複数の端末エミュレータを起動していると、pts/番号　が一覧で表示されますね。

今使っている端末というのが、よく分からないのですが・・・
この場合の端末とはどういう意味を指すのでしょうか？？

[otn]

> wでtty2と出現し、

具体的には？

> 今使っている端末というのが、よく分からないのですが・・・
> この場合の端末とはどういう意味を指すのでしょうか？？

コマンドを入力できるどの端末でもです。
コマンドを入力しているのであれば、何らかの端末を使っているはずで、その端末のことです。

[strike1217]

なんらかの端末・・・黒い画面のCUIのウィンドウのことでしょうか？

[strike1217]

ptsは各ターミナルエミュレータのデバイスファイルというのは、わかります。
各ターミナルエミュレータを指すんですよね？

ttyはアクティブウィンドウのターミナルエミュレータのことですか？
tty = デバイスということは、ディスプレイのことでしょうか？

[otn]

> なんらかの端末・・・黒い画面のCUIのウィンドウのことでしょうか？
そうですね。コンソールをGUIで使っているなら、メニューから端末を選んで開く画面も端末です。
ネットつながったPCで端末エミュレーターでログインした場合に、その端末エミュレーター画面も端末です。
最初の質問にあった、
・ターミナル（端末）
・ターミナルエミュレーター
・擬似端末
・コンソール
・仮想コンソール
は全部端末です。

[otn]

> ptsは各ターミナルエミュレータのデバイスファイルというのは、わかります。

ptsは擬似端末です。
ターミナルエミュレーターからsshdに接続して、その出入り口としてsshdが作成した擬似端末です。

> ttyはアクティブウィンドウのターミナルエミュレータのことですか？
一般用語としてのttyと、/dev/tty とを区別して書いてくださいね。一般用語としてのttyなら端末全部です。

> tty = デバイスということは、ディスプレイのことでしょうか？
いえ。もっと抽象的な概念です。
説明的に言うと「文字を入出力できる物」でしょうかね。

[strike1217]

ちょっと、これまでをまとめると・・・

ターミナル、コンソール　＝　昔のもの

otnさんが端末と呼んでいる黒い画面のCUIのウィンドウは、正式名称はターミナルエミュレータでよろしいのでしょうか？
仮想コンソールは、あのCtrl + ALT + F6とかで起動する全ブラックな画面のCUIのヤツですよね？

擬似端末・・・はデバイスドライバのこと。＝　ptsですよね？
/dev/ttyというのは、アクティブウィンドウの端末ことなのでしょうか・・・・？

[strike1217]

コンソールは今でもありますね。
キーボードなどのデバイス・・・・

[otn]

物理的なターミナルは一部を除いては昔の物でしょう。
コンソールは、PC本体にUSBやVGA等でつながっているキーボードやモニタのことなので、今でもあります。と、回答に書きましたけど。

＞otnさんが端末と呼んでいる黒い画面のCUIのウィンドウは、正式名称はターミナルエミュレータでよろしいのでしょうか？

・ターミナル（端末）
・ターミナルエミュレーター
・擬似端末
・コンソール
・仮想コンソール
は全部端末です。

ちゃんと回答やコメントを読み直してくださいね。

> 仮想コンソールは、あのCtrl + ALT + F6とかで起動する全ブラックな画面のCUIのヤツですよね？

それは、/dev/tty1 とかでは？
仮想コンソールは、BIOS画面や起動画面を出せる物理コンソール画面以外の画面です。

> 擬似端末・・・はデバイスドライバのこと。＝　ptsですよね？

ptsです。デバイスドライバはもっと広い概念です。

> /dev/ttyというのは、アクティブウィンドウの端末ことなのでしょうか・・・・？

違います。アクティブでないウィンドウでも/dev/ttyです。
/dev/ttyは端末の一人称代名詞みたいなものです。一人称代名詞が具体的にどの人間を指すのかは、しゃべった人に依りますよね。
どの端末でも、一人称代名詞は、/dev/ttyです。端末ごとに個人名 /dev/tty1 とか /dev/pts/0 とかの名前もあるけど、みんな「わたし＝/dev/tty」。

端末ウィンドウを2つ開いて、tty コマンドで個人名/dev/pts/1 とか /dev/pts/2 とかを調べて、
それぞれのウィンドウで、echo foo > /dev/pts/1 とかするとその画面に文字列が出ます。
echo foo > /dev/tty だとどの画面でやってもその画面に出ます。
これだとecho fooと同じですが、スクリプトの中などで、標準出力がリダイレクトされていても端末に表示できます。

=== foo.sh ===
sleep 10
echo TO-TTY >/dev/tty
echo TO-STDOUT
===========

$ sh foo.sh >out.txt 2>&1
TO-TTY
$ cat out.txt
TO-STDOUT
$

スリープしている間に、アクティブウィンドウを切り替えても動作は変わりません。

[strike1217]

端末 = tty
疑似端末 = ptsという分類です？

/dev/ttyにechoすると確かに実行した端末にのみ表示されますが・・・
疑似端末はデバイスドライバ、端末はアプリケーションという違いでしょうか？

[strike1217]

http://d.hatena.ne.jp/yuki_rinrin/20090725/1248521786

このようなものを見つけました。
マスターとスレイブぅぅぅ・・？

[otn]

> 端末 = tty
> 疑似端末 = ptsという分類です？

そうですね。擬似端末は端末の一部なので、分類と言うかどうか。

> 端末はアプリケーションという違いでしょうか？

何度も書きますが、端末とは、
・ターミナル（端末）
・ターミナルエミュレーター
・擬似端末
・コンソール
・仮想コンソール
の全部です。何故理解できないのか不思議でなりません。

> このようなものを見つけました。

入り口で躓いているのに、中に入らない方が良いです。

[strike1217]

申し訳ないです・・・><

端末（黒い画面のCUIのウィンドウのヤツ）＝ターミナルエミュレータはアプリケーションですよね？
頭がパンクしそうです。

[otn]

ターミナルエミュレータはアプリケーションです。端末とイコールでは無いです。端末の一種です。

もしかすると、「AはBである」というのと「AとBは同じ物である」の違いが分からない？
「人間は哺乳類である」と「人間＝哺乳類である」は違います。

[strike1217]

あ、すいません。
ターミナルエミュレータのことをいままで端末、端末と呼んでいました。

[strike1217]

端末とは、
・ターミナル（端末）
・ターミナルエミュレーター
・擬似端末
・コンソール
・仮想コンソール
の全部です

ということは、これらすべてttyということですね！

[otn]

そうです。

[strike1217]

/lib/modules/(kernel ver)/kernel/driversのなかにttyというディレクトリがあったので、ttyがデバイスドライバかと思っていました。

だんだん分かったきました。

[otn]

/dev/ttyはデバイスドライバで実現されています。というか、/dev/の下は、ls -l で一文字目がcかbならデバイスドライバで実現された特殊ファイルです。

[strike1217]

ptsもデバイスドライバですよね？
各ターミナルエミュレータは　/dev/pts番号　のデバイスファイルに関連しているようですが、
これは・・・「プロセスに関連付いた端末を相手に入出力を行う」ためのデバイスドライバということでしょうか？

[otn]

/dev/pts/1 はデバイスドライバで実現された特殊ファイルです。

> 「プロセスに関連付いた端末を相手に入出力を行う」ためのデバイスドライバということでしょうか？

おおむねそうです。

[strike1217]

ptsは、ttyのデバイスドライバ群の一部に過ぎないという事ですね！

各ターミナルエミュレータが/dev/pts番号になっているのは、「プロセスに関連付いた端末を相手に入出力を行う」動作は、複数起動できるターミナルエミュレータにしか必要がないから・・・という事ですね！

[strike1217]

最後に１つだけ、ptsのマスターとスレイブとはなんですか？

[strike1217]

端末エミュレータのプロセスはマスターデバイスに、シェルはスレイブデバイスに関連付けられる。

とのことです。

[takotakot]

横から失礼します。

> 各ターミナルエミュレータが/dev/pts番号になっているのは、「プロセスに関連付いた端末を相手に入出力を行う」動作は、複数起動できるターミナルエミュレータにしか必要がないから・・・という事ですね！
端末ごとに個人名 /dev/tty1 とか /dev/pts/0 とかの名前もあるけど、みんな「わたし＝/dev/tty」。
で、/dev/tty1, /dev/tty2 ... が存在しても良いのです。
「物理的なもの」は /dev/ttyX で、「仮想的なもの」は /dev/pts/X と理解しても概ね問題なしです。

「端末エミュレータ」の役割と「その上で動く」「シェル」の役割を考えたら見えてきませんか？

>> wでtty2と出現し、
> 具体的には？

この、otn 様の発言の意図は「出力をきちんと貼り付けろ」ということだと思います。聞くなら、「正確に、どう出力されていたか通知せよ」ということです。

[strike1217]

他の方もそうですが、「物理的」という言葉を使用していますね・・・

この場合の「物理的な」とは具体的にどういった意味なのでしょうか？

[otn]

「物理的な」＝「モノとしての実体を持った」

[strike1217]

現在の仮想コンソールとかは、ソフトウェアとして動くので、物理的なものではなく仮想的なものですよね？

[otn]

そうですね。
ところで、仮想コンソールと仮想端末をちゃんと区別できていますか？

[strike1217]

仮想端末？？

区別できてませんね・・・
言葉的にはおそらく昔あったハードウェアとしての端末をソフトウェアで実現したものの総称でしょうかね・・・

[otn]

物理端末じゃ無い端末が仮想端末。
仮想端末の内、コンソールである物が、仮想コンソール。
コンソールというのは、わかりやすく言うとBIOS画面が出る（出せる）端末です。
GUIのLinuxで、メニューから端末を選んで出てくる仮想端末は、BIOS画面がでないので仮想コンソールでは無いです。

[strike1217]

端末は物理端末と仮想端末の２つに分類できるんですね！

質問中に出てきた単語の中では、
・ターミナルエミュレーター
・擬似端末
・仮想コンソール
これらが仮想端末ですかね・・・・

[otn]

もう一度最初の回答を読み直してください。

[strike1217]

ターミナルは物理的な専用端末機、コンソールはキーボードやモニタ
どちらもハードウェアなので、物理端末。

物理端末でないものが仮想端末なので、残りものが仮想端末・・・

あれ？間違っていますか？

[otn]

擬似端末という言葉は普通はpty(ptsとか)を指すのではあなたの思う端末じゃ無いです。
「あなたの思う端末」と書いたのは「端末」という言葉は文脈によって様々な意味を持つからです。
この回答とコメントでは、「この質問で話題になっているあなたの思う端末」を一貫して「端末」と書いてきたつもりですが、違う意味の「端末」が混じってしまっているかも。

「この質問で話題になっているあなたの思う端末」というのは、「物理モニタもしくは、GUI上のウィンドウに、文字が表示されていて、キーボード等文字入力装置を使ってと入力したその文字がそこに表示されるような、文字を表示するものと文字を入力する物の組」だという風に理解しています。

[strike1217]

疑似端末は仮想端末にも物理端末にも属さないと・・・

Answer 2

追記：自分の見聞きしたことや解説なんかもみつつ回答してみましたが、考えてみるとこのあたり自分が勘違いしているような点もあるんじゃないかという気もしてきます。ご指摘などあれば突っ込んでいただけるとありがたいです。

---

今我々の身近にある計算機はパソコンという言い方をします。これはパーソナルコンピューターの略で「個人用コンピューター」ということです。

しかしUnix系OS(以下単にUnixといいます)はもともと個人用コンピューターで動かすものではなく、どっかの別室に計算機だけがドンとおいてあって、その横には管理者だけが操作を許されるコンソール端末（コンソールも端末の一種）が置かれてました。
一般の計算機ユーザーは計算機本体とは若干離れた場所にある端末（ディスプレーとキーボード）から計算機へログインして利用するという感じです。なんでこうなってたかというと計算機一台が個人で使うには高すぎたってことだと思います。数千万とか億のケタの計算機とかあったみたいです。今でもあるのかも知れません（スーパーコンピューターとか）。

最初のころのコンソールや端末はシリアル回線で計算機と繋がってました。現在のイーサーは1000Mbpsとかですが、シリアルは1Kbps～10Kbpsというオーダーの速度です。桁違いに遅かったわけで、1秒に数百文字とか転送するのがせいぜいなのでビットマップディスプレーなどではなく文字だけが表示されていたものだったわけです。さてコンソールや端末という用語はこれら昔のハードウェアのことを指すとまず考えるといいと思います。

今日のパソコンではディスプレー装置が10Gbpsのオーダーの通信線でつながってます。その速度があるので2000x1000とかのピクセルを毎秒100回ぐらいのリフレッシュレートでアニメーションできたりするわけです。しかし通信路はこれほど高速になりましたが、Unixでは前述したようなコンソールや端末と別の形のハードウェアは導入されず、昔ながらのコンソールや端末ハードウェアがあたかもそのまま存在するかのように扱っています。昔ハードウェアだったものは「高速な通信路・ビットマップディスプレーをそなえた計算機環境上でソフトウェアによりエミュレート」しているわけです。

という背景を踏まえて・・・

コンソールとターミナル

とりあえずパソコン上でUnixを動かすとコンソールとターミナルの違いは漠然とする気がしますが・・・

• コンソール

GUIなしでUnixを起動したとき、最初に立ち上がる画面をコンソールとして捉えればいいでしょう。それは昔のUnixを起動したときに計算機の横のコンソールを使って対話したときと同じ対話セッションを表すものだからで、デバイスファイルとしては/dev/consoleになるのでしょうか。しかしGUIモードで一般ユーザーとしてログインした端末上でsuとタイプして特権ユーザーとしての操作を始めることができますね。そのようなセッションで利用している際には端末エミュレーターは昔のコンソール上での操作と同様のことをしているので「コンソール上でこれこれをする」と書いてあってもそれは実は端末エミュレーター上でもできるものだということを知っていればいいのではないかと思います。（コンソールと端末を厳格に区別するより昔はこういう使い方をしていたらしいという程度の知識さえあれば特に混乱しないと思います）

• 端末

GUIモードで稼働している状態で一般ユーザーとしてログインしている場合、CUI操作をするために「端末（エミュレーター）」を起動すると一般ユーザーとしてログインされた状態で画面が開かれますが、それが端末と考えればいいと思います。

仮想端末

/dev/ttyとか/dev/ptsとかはデバイスファイルのことであり、前述のハードウェアの話とはまた違ってきますが単語が同じなので若干混乱するかも知れません。これらは「端末デバイスファイル」というべきものです。計算機に元々、ハードウェアとしてくっついていたような端末は/dev/ttyで管理されており、ハードとしてくっついているのではなく、リモート端末から回線を通じて接続されたようなセッションに対する端末は/dev/ptsにマッピングされていた・・・という程度の認識でよいと思います。
しかしX windowによるGUI環境で端末を起動すると/dev/ptsになってますね。これはXが端末エミュレーターの実現のために/dev/ttyではなく/dev/ptsを利用することを意味します。実際にどういう区別になっているのか自分にもきちんとわかりませんでした ><

わかりにくいです・・・

歴史的経緯があって古い概念や用語がずっと使われているこうしたものの場合、Unixがコンソールや端末をどのように扱っているかのバックグラウンド知識がない状態だと確かに分かりにくいと思います。自分も充分わかっているとは言えませんが、あちこちの解説を読むことによりある程度は見えてくると思います。

これらの違いを正確に把握するにはかなり広範囲な歴史やUnixとしての振る舞いの知識が前提になる気がするので、実際に区別する必要が生じたとき、あるいは特定の解説記事を読んでいて「これはどっちのことを指すんだろう」と疑問に思ったときに、あらためて具体的な質問をしたほうが分かりやすくなるかも知れません。一挙に理解しようとせずにだんだんと知るようにするのもよいと思えるのです。

Comments

[strike1217]

tty →直接つなげた端末
pts→遠隔でつなげた端末　だったという区別ですね

[strike1217]

/dev/consoleというデバイスファイルも存在するんですね。
初めて知りました。

Answer 3

まず、コンピュータを個人で所有するなんて夢だった時代、大型電算機（それこそ部屋全体を占拠するような）に対してやり取りを行うために端末（ビデオターミナル）が作られました。キーボードとディスプレイを備え、場合によってはプリンタも拡張できる、当時としては画期的な代物です。（何せそれまでは穿孔テープやらタイプライターのお化けのようなプリンタやらを使ってましたから）
これが使いやすいため、以後のコンピュータでもこれが標準になりました。それは端末そのものが使われなくなった今でも同様で、端末をソフト的にエミュレートしてやりとりができるようになっています。これが端末エミュレータ（有名どころでは TeraTerm や PuTTY）です。また、この端末の事実上の標準が、DEC という会社が売っていた VT100 という端末です。端末エミュレータは事実上 VT100 エミュレータでもあります。

さて、端末は当初はコンピュータと直接ケーブルでつながっていました。この「直接つながっている端末」のことを、その置かれている場所も含めて「コンソール」と呼びます。
これに対して、コンピュータが進歩すると、電話回線やそれに類するものを使って、遠隔地からコンピュータを使うといった使い方が登場します。その場合でも遠隔地には端末があるわけですが、この「直接はつながっていない端末」のことを、「ターミナル」と呼ぶようになりました。
※LANに参加している端末からアクセスする場合も「ターミナル」です
Linux の GUI 環境は同じマシン上である場合、127.0.0.1 に対する LAN アクセスという形態をとるため、ターミナルとなります。※当然 LAN で別のマシンからでも X Window System を使って GUI アクセスできますが

現在我々が使う端末エミュレータは、ほぼ自動的に「ターミナル」です。
※ネットワーク機器（スイッチ）の保守用にシリアル接続でつなげるくらいですね、コンソールは

Comments

[strike1217]

ターミナル->遠隔
コンソール->直接つなぐ

感じですね

Answer 4

ひとつずつ回答しようかと思いましたが、似たようなことをまとめているサイトがあったのでリンクで割愛。
http://qiita.com/tadsan/items/441dcd910537d3f408e5

TTY端末で開発してた時代が懐かしい。

Comments

[strike1217]

ttyとptsの違いは分かりますか？？

[ttyp03]

紹介したページからリンクを辿ると以下のページで実験しています。
http://takuya-1st.hatenablog.jp/entry/20101024/1287947368

このページを見た感じ、ptsはTTY端末ごとの論理デバイス名のような感じでしょうか。
実は私はLinuxに触る機会はあまりないのですが、UNIXでの開発当時（ウンじゅん年前ですが…）ではTTYデバイス名は/dev/tty01などと表されていました。
それがLinuxでは/dev/pts/1での表記に置き換わったものではと思います。
なので意味合い的には同じかな、と。

[strike1217]

なんとなく・・・分かりました。

仮想コンソールとは、「昔あったコンソールをソフトウェアで実現したもの」という事なのでしょうか？？

[strike1217]

それと、疑似端末とターミナルエミュレータでは、何が違うんでしょうか？

[ttyp03]

＞仮想コンソールとは、「昔あったコンソールをソフトウェアで実現したもの」という事なのでしょうか？？
そういう認識でよいと思います。
＞疑似端末とターミナルエミュレータでは、何が違うんでしょうか？
意味合い的には同じかなと思います。

[strike1217]

そうですか！
分かりました。

Answer 5

とりあえず分かるだけ
・ターミナル（端末）・・・シリアル（イーサネット？）などでつながったCUI表示装置（VT-100など）
・ターミナルエミュレーター・・・Windowsの有名どころでは、Tera Term,rlogin
・コンソール・・・直付け端末（いわゆるTEXTモードで立ち上がるときに最初に情報が表示され、"login:"を表示する。・・・）
・プロンプト ・・・shellが出す入力促進表示（＃、$、＞など）

Comments

[strike1217]

ターミナルエミュレータ　・・・　windowsでいうコマンドプロンプトですよね
あのcmdと入力すると出てくる黒い画面のヤツ