终端、Shell、tty 和控制台（console）有什么区别？
在计算机的世界里，我们经常会听到“终端”、“Shell”、“tty”和“控制台”这些词，它们虽然都与我们与计算机交互有关，但各自扮演的角色却不尽相同。弄清楚它们之间的区别，能让我们对计算机的工作方式有更深入的理解。
咱们先从最直观的说起：
控制台 (Console)
你可以把控制台想象成一台计算机最核心、最直接的“操作台”。在早期，一台计算机通常只有一个物理的控制台，它包含了显示器和键盘，就像一个独立的机器。你直接通过这个物理设备来开机、设置 BIOS、引导操作系统，甚至在操作系统出现问题时进行底层的干预。
它的特点是：
物理性强： 它通常是直接连接到计算机硬件的实体设备。
底层性： 它是最接近硬件的交互方式之一，很多底层操作都离不开它。
早期概念： 在图形界面普及之前，控制台是人们与计算机交互的主要甚至唯一的方式。
现在，虽然我们更多的是使用图形界面，但在一些特殊的场景下，比如服务器维护、系统崩溃恢复时，我们还是会直接连接到物理控制台（或者通过IPMI、KVM over IP等远程控制技术来模拟物理控制台）。在没有图形界面的服务器上，它可能就是最直接的显示器和键盘。
终端 (Terminal)
终端这个词，它的概念有点历史包袱。最初的终端（或者叫电传打字机）是一种远程的、纯文本的输入输出设备。它通过串行线路连接到一台大型计算机（主机）。你可以在终端上输入命令，主机处理完后，再通过终端显示结果。
所以，早期的终端更像是一个“远程代理”，它把你的输入发送给主机，再把主机的输出显示给你。它本身并不执行计算，只是一个输入/输出设备的统称。
随着技术发展，终端的概念被“虚拟化”了。我们现在在电脑上看到的很多“终端模拟器”（Terminal Emulator），比如在 Linux 和 macOS 上常见的 `Terminal.app`、`GNOME Terminal`、`Konsole`，或者 Windows 上的 `CMD`、`PowerShell` 的窗口，它们本质上都是在模拟那个老式的物理终端。
所以，现代意义上的终端，可以理解为：
一个模拟输入的设备： 它接收你键盘的输入。
一个模拟输出的设备： 它将字符流显示在屏幕上。
一个界面： 它提供了一个让你与系统进行文本交互的窗口。
它是一个应用程序： 在图形界面下，它是一个软件窗口，但它能连接到更深层的系统。
Shell
Shell，简单来说，就是命令解释器。它就像是连接你和操作系统内核的“翻译官”或者“指挥官”。当你通过终端输入一个命令（比如 `ls`、`cd`、`echo "hello"`）时，Shell 负责接收这些命令，解析它们，然后告诉操作系统内核去执行相应的操作。
Shell 本身有多种类型，比如：
Bash (Bourne Again Shell): 这是 Linux 系统中最常见、最流行的 Shell 之一。
Zsh (Z Shell): 功能更强大，自定义性更强的 Shell。
Fish (Friendly Interactive Shell): 易用性很高。
PowerShell: 在 Windows 系统中非常重要，也是跨平台的。
CMD (Command Prompt): Windows 早期和基础的命令行解释器。
Shell 的作用是：
接收用户命令： 从终端读取你输入的命令。
解析和执行命令： 将命令翻译成系统能理解的语言，并调用相应的程序或系统调用。
提供脚本能力： 你可以编写一系列命令组成的脚本文件，Shell 可以执行这些脚本。
环境变量管理： 管理系统运行的环境变量。
进程控制： 启动、停止、管理其他程序。
你可以这样理解：终端是你看到和操作的窗口（输入/输出的界面），而 Shell 是这个窗口后面真正听懂你话并帮你做事的那个人（命令解释器）。没有 Shell，终端只是一个显示器和键盘的组合，它不知道你按下的键是什么意思。
tty
tty 是 "teletypewriter" 的缩写，这个名字也带有历史印记，来源于早期那种通过电信号传输文本的设备。在类 Unix 系统中，tty 是一个设备文件，它代表了一个终端设备。
物理 tty (Physical tty): 最早的 tty 设备连接到计算机的串行端口（比如 RS232 端口），用来连接物理终端设备（如前面说的电传打字机）。
虚拟 tty (Virtual tty): 现代操作系统（特别是 Linux 和 macOS）使用“虚拟终端”的概念。当你按下 `Ctrl + Alt + F1` 到 `F6`（或 `F7`）时，你切换的就是不同的虚拟 tty。每个虚拟 tty 都可以运行一个独立的 Shell 会话。
伪 tty (Pseudotty, PTY): 这是最关键的部分，也是我们现在用得最多的。当你打开一个终端模拟器（如 `gnometerminal`）时，这个终端模拟器应用程序会创建一个“伪终端主设备”（master side）和“伪终端从设备”（slave side）。Shell 程序就连接到这个从设备上。终端模拟器就像是物理的电传打字机，通过它的 master side 向 slave side 发送你输入的字符，并接收 slave side（Shell）产生的输出，然后显示在窗口里。
所以，tty 可以理解为：
一个抽象的终端接口： 在操作系统层面，它是一个接口，代表了某个输入输出通道。
设备文件： 在类 Unix 系统里，它表现为 `/dev/tty...` 这样的设备文件。
与 Shell 的连接点： Shell 会被连接到一个 tty（通常是 PTY）上，以便进行输入输出。
总结一下它们的关系，用一个比喻来说明：
想象一下你要去一个非常重要、戒备森严的政府部门办事（这就是你的操作系统）。
1. 控制台 (Console): 就像是这个部门最核心的入口和操作室。早期你必须亲自来到这里，直接和最底层的工作人员打交道。即使现在，它也代表了最直接的物理连接。
2. 终端 (Terminal): 是你在这个部门的前台接待处或者一个专门的沟通窗口。你通过这个窗口来和里面的工作人员（Shell）交流。这个窗口可以是物理的（老式电传打字机），也可以是模拟的（你电脑上的终端窗口）。它负责把你的话准确地传递出去，再把工作人员的回话显示给你。
3. Shell: 就是你直接对话和指挥的那个工作人员。你对着终端窗口说“请帮我查一下X的资料”（输入一个命令），Shell 就在里面执行这个指令，查到资料后，再把结果通过终端窗口反馈给你。不同的 Shell（Bash, Zsh 等）就像是不同语种、不同工作风格的翻译官或助手。
4. tty: 是这个沟通的通道或者线路。你和 Shell 的对话，是通过一个“tty”这个通道进行的。在最原始的时候，它是一条物理线路；在现在，它更多的是一个虚拟的通道（PTY），由终端模拟器为你创建和管理。Shell 必须连接到一个 tty 才能工作。
所以，当你打开一个终端窗口（Terminal），在这个窗口里运行一个 Shell（比如 Bash），这个 Shell 实际上是通过一个伪 tty (PTY) 来与操作系统内核进行交互的。
它们之间的关系通常是：
终端模拟器（比如 Terminal.app） 启动，它会在系统中创建一个 伪 tty (PTY)。
然后，在 PTY 的“从端”上启动一个 Shell（比如 Bash）。
这个 Shell 接收来自 终端模拟器（通过 PTY 的“主端”）的命令输入，并将执行结果通过 PTY 发送回去，由 终端模拟器 显示在窗口中。
控制台则是一个更底层的概念，它可能是一个物理连接，也可能是系统启动时最先出现的纯文本界面。在大多数我们日常使用电脑的场景下，我们更常打交道的是终端和 Shell。
咱们先从最直观的说起：
控制台 (Console)
你可以把控制台想象成一台计算机最核心、最直接的“操作台”。在早期，一台计算机通常只有一个物理的控制台，它包含了显示器和键盘，就像一个独立的机器。你直接通过这个物理设备来开机、设置 BIOS、引导操作系统，甚至在操作系统出现问题时进行底层的干预。
它的特点是：
物理性强： 它通常是直接连接到计算机硬件的实体设备。
底层性： 它是最接近硬件的交互方式之一，很多底层操作都离不开它。
早期概念： 在图形界面普及之前，控制台是人们与计算机交互的主要甚至唯一的方式。
现在，虽然我们更多的是使用图形界面，但在一些特殊的场景下，比如服务器维护、系统崩溃恢复时，我们还是会直接连接到物理控制台（或者通过IPMI、KVM over IP等远程控制技术来模拟物理控制台）。在没有图形界面的服务器上，它可能就是最直接的显示器和键盘。
终端 (Terminal)
终端这个词，它的概念有点历史包袱。最初的终端（或者叫电传打字机）是一种远程的、纯文本的输入输出设备。它通过串行线路连接到一台大型计算机（主机）。你可以在终端上输入命令，主机处理完后，再通过终端显示结果。
所以，早期的终端更像是一个“远程代理”，它把你的输入发送给主机，再把主机的输出显示给你。它本身并不执行计算，只是一个输入/输出设备的统称。
随着技术发展，终端的概念被“虚拟化”了。我们现在在电脑上看到的很多“终端模拟器”（Terminal Emulator），比如在 Linux 和 macOS 上常见的 `Terminal.app`、`GNOME Terminal`、`Konsole`，或者 Windows 上的 `CMD`、`PowerShell` 的窗口，它们本质上都是在模拟那个老式的物理终端。
所以，现代意义上的终端，可以理解为：
一个模拟输入的设备： 它接收你键盘的输入。
一个模拟输出的设备： 它将字符流显示在屏幕上。
一个界面： 它提供了一个让你与系统进行文本交互的窗口。
它是一个应用程序： 在图形界面下，它是一个软件窗口，但它能连接到更深层的系统。
Shell
Shell，简单来说，就是命令解释器。它就像是连接你和操作系统内核的“翻译官”或者“指挥官”。当你通过终端输入一个命令（比如 `ls`、`cd`、`echo "hello"`）时，Shell 负责接收这些命令，解析它们，然后告诉操作系统内核去执行相应的操作。
Shell 本身有多种类型，比如：
Bash (Bourne Again Shell): 这是 Linux 系统中最常见、最流行的 Shell 之一。
Zsh (Z Shell): 功能更强大，自定义性更强的 Shell。
Fish (Friendly Interactive Shell): 易用性很高。
PowerShell: 在 Windows 系统中非常重要，也是跨平台的。
CMD (Command Prompt): Windows 早期和基础的命令行解释器。
Shell 的作用是：
接收用户命令： 从终端读取你输入的命令。
解析和执行命令： 将命令翻译成系统能理解的语言，并调用相应的程序或系统调用。
提供脚本能力： 你可以编写一系列命令组成的脚本文件，Shell 可以执行这些脚本。
环境变量管理： 管理系统运行的环境变量。
进程控制： 启动、停止、管理其他程序。
你可以这样理解：终端是你看到和操作的窗口（输入/输出的界面），而 Shell 是这个窗口后面真正听懂你话并帮你做事的那个人（命令解释器）。没有 Shell，终端只是一个显示器和键盘的组合，它不知道你按下的键是什么意思。
tty
tty 是 "teletypewriter" 的缩写，这个名字也带有历史印记，来源于早期那种通过电信号传输文本的设备。在类 Unix 系统中，tty 是一个设备文件，它代表了一个终端设备。
物理 tty (Physical tty): 最早的 tty 设备连接到计算机的串行端口（比如 RS232 端口），用来连接物理终端设备（如前面说的电传打字机）。
虚拟 tty (Virtual tty): 现代操作系统（特别是 Linux 和 macOS）使用“虚拟终端”的概念。当你按下 `Ctrl + Alt + F1` 到 `F6`（或 `F7`）时，你切换的就是不同的虚拟 tty。每个虚拟 tty 都可以运行一个独立的 Shell 会话。
伪 tty (Pseudotty, PTY): 这是最关键的部分，也是我们现在用得最多的。当你打开一个终端模拟器（如 `gnometerminal`）时，这个终端模拟器应用程序会创建一个“伪终端主设备”（master side）和“伪终端从设备”（slave side）。Shell 程序就连接到这个从设备上。终端模拟器就像是物理的电传打字机，通过它的 master side 向 slave side 发送你输入的字符，并接收 slave side（Shell）产生的输出，然后显示在窗口里。
所以，tty 可以理解为：
一个抽象的终端接口： 在操作系统层面，它是一个接口，代表了某个输入输出通道。
设备文件： 在类 Unix 系统里，它表现为 `/dev/tty...` 这样的设备文件。
与 Shell 的连接点： Shell 会被连接到一个 tty（通常是 PTY）上，以便进行输入输出。
总结一下它们的关系，用一个比喻来说明：
想象一下你要去一个非常重要、戒备森严的政府部门办事（这就是你的操作系统）。
1. 控制台 (Console): 就像是这个部门最核心的入口和操作室。早期你必须亲自来到这里，直接和最底层的工作人员打交道。即使现在，它也代表了最直接的物理连接。
2. 终端 (Terminal): 是你在这个部门的前台接待处或者一个专门的沟通窗口。你通过这个窗口来和里面的工作人员（Shell）交流。这个窗口可以是物理的（老式电传打字机），也可以是模拟的（你电脑上的终端窗口）。它负责把你的话准确地传递出去，再把工作人员的回话显示给你。
3. Shell: 就是你直接对话和指挥的那个工作人员。你对着终端窗口说“请帮我查一下X的资料”（输入一个命令），Shell 就在里面执行这个指令，查到资料后，再把结果通过终端窗口反馈给你。不同的 Shell（Bash, Zsh 等）就像是不同语种、不同工作风格的翻译官或助手。
4. tty: 是这个沟通的通道或者线路。你和 Shell 的对话，是通过一个“tty”这个通道进行的。在最原始的时候，它是一条物理线路；在现在，它更多的是一个虚拟的通道（PTY），由终端模拟器为你创建和管理。Shell 必须连接到一个 tty 才能工作。
所以，当你打开一个终端窗口（Terminal），在这个窗口里运行一个 Shell（比如 Bash），这个 Shell 实际上是通过一个伪 tty (PTY) 来与操作系统内核进行交互的。
它们之间的关系通常是：
终端模拟器（比如 Terminal.app） 启动，它会在系统中创建一个 伪 tty (PTY)。
然后，在 PTY 的“从端”上启动一个 Shell（比如 Bash）。
这个 Shell 接收来自 终端模拟器（通过 PTY 的“主端”）的命令输入，并将执行结果通过 PTY 发送回去，由 终端模拟器 显示在窗口中。
控制台则是一个更底层的概念，它可能是一个物理连接，也可能是系统启动时最先出现的纯文本界面。在大多数我们日常使用电脑的场景下，我们更常打交道的是终端和 Shell。
网友意见
上古时期，都有实体
理解完全不是难事
这个IBM的广告，美女左手是terminal，右手是console
- terminal 相对的是console
- terminal是终端，不在主机上，远端控制
- console是主机上的面板开关，本机控制
- terminal是一个设备，最早借用了teletypewriter的产品形态，简称tty
- 长得像台打字机，其实输入输出确实都打印在纸上
- 后来进化出一个crt显示器
- 所以上古时期，terminal包含tty，tty就是terminal的一种
- shell相对的是kernel
- 那个时候有shell嘛？可能还没有出现
实体terminal时代的逻辑流程图如下：
到了PC时代，本机自带了键盘鼠标，于是混乱就开始了
- 实体的terminal设备，已经消失了，没有打字机形态的tty，也不存在video tty
- 但是，基因被传承了下来，还是有terminal，tty这样的名称存在，并且逻辑上一以贯之
- shell作为kernel的中间层，也发明了出来，搞不清打开的是terminal还是shell
来看一张图，其实会解决这个混乱
- 我们平时打开的iterm2之类的，实际上是terminal应用
- 并不直接与shell交互，更不与kernel交互
- 它是一个带显示器的远程对讲机，或者说是facetime，和虚拟master交互
- 实体tty不存在了，但是虚拟出一个伪终端，pseudo tty，简称pty
- 这个pty虚拟出来一个master，你可以理解成一个坐在实体终端机前面的小人
- pty又虚拟出一个slave，你可以理解成上古时代的终端机
- 为什么要这样做呢？
- 好比把之前主机的实体外设，在主机内部模拟了一下
- 老的传统被传承了下来，设定有一个人，在敲终端机
- 保持了系统的一贯性，只是各种名称，带来了混乱
- master与外部terminal应用交互，slave与shell交互，shell与kernel交互
现代tty架构
参考1，可以了解pty中的ptm，pts流程：
Terminal under the hood - TTY & PTY Anatomy of a Terminal Emulator Terminal under the hood - TTY & PTY
参考2，用rust实现一个terminal emulator：
https://www. poor.dev/blog/terminal- anatomy/
参考3，tty历史和架构的演变：
https://www. linusakesson.net/progra mming/tty/
b站发现极好看的tty复刻
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