Linuxターミナルはどのように機能しますか？

ターミナルを立ち上げて実行可能ファイルを呼び出すと（単純化のために行指向であると想定）、実行可能ファイルからコマンドへの応答が返されます。これはどのようにあなた（ユーザー）に印刷されますか？端末は次のようなことをしpexpectますか？（出力待ちのポーリング）または何ですか？どのように出力が印刷されるか通知されますか？そして、端末はどのようにプログラムを開始しますか？（それはpythonのos.fork（）に似ていますか？）ターミナルがどのように機能するのか戸惑っています。ターミナルエミュレーターで遊んでいますが、この魔法がどのように機能するかまだわかりません。konsole（kde）とyaakuake（おそらくkonsoleを使用）のソースを調べていますが、そのすべての魔法がどこで発生するかわかりません。

もともとあなたはただの端末を持っていました-最初は実際にはテレタイプライター（電気タイプライターに似ていますが、紙のロール）（したがって/ dev / tty-TeleTYpers）でしたが、後でスクリーン+キーボードコンボ-キーコードを送信しましたコンピューターに、コンピューターは端末に手紙を書いたコマンドを送り返しました（つまり、端末はローカルエコーがなかったため、コンピューターは端末にユーザーが入力した内容を書き込むように指示する必要がありました）-これが理由の1つですなぜこれほど多くの重要なUnixコマンドがそれほど短いのか。ほとんどの端末はシリアル回線で接続されていましたが、（少なくとも）1つはコンピューター（多くの場合同じ部屋）に直接接続されていました-これがコンソールでした。「コンソール」で作業することを信頼された少数のユーザーのみが信頼されました（これは、多くの場合、シングルユーザーモードで使用可能な唯一の「端末」でした）。

後にxterm、画面とグラフィカルスクリーンカード、​​キーボード、マウス、および単純なプロセッサを備えたグラフィカル端末（いわゆる「xterminals」、-programと混同しないでください）もありました。Xサーバーを実行するだけです。彼らは自分自身で計算を行わなかったため、Xクライアントは接続先のコンピューターで実行されました。一部にはハードディスクがありましたが、ネットワーク経由で起動することもできました。それらは、PCが非常に安価で強力になる前の1990年代初期に人気がありました。

「端末エミュレータ」- xtermまたはkonsole- などのプログラムで開く「端末ウィンドウ」-このようなダム端末の機能を模倣しようとします。PuTTY（Windows）などのプログラムも端末をエミュレートします。

「コンソール」（キーボード+スクリーン）と「コンピューター」が単一のユニットであるPCでは、代わりに「仮想端末」（LinuxではAlt + F1からAlt + F6のキー）が得られましたが、これらも古いスタイルの端末を模倣します。もちろん、Unix / Linuxが1人のユーザーがよく使用するデスクトップオペレーティングシステムになりつつある今、ユーザーは以前はシリアル回線で接続された端末を使用していた「コンソール」でほとんどの作業を行います。

もちろん、プログラムを起動するのはシェルです。そして、fork-systemcall（C言語）を使用して、環境設定で自身のコピーを作成し、exec-systemcallを使用して、このコピーを実行したいコマンドに変換します。コマンドが完了するまで、シェルは（コマンドがバックグラウンドで実行されない限り）中断します。コマンドは、シェルからstdin、stdout、およびstderrの設定を継承するため、コマンドは端末の画面に書き込み、端末のキーボードから入力を受け取ります。

「ターミナルを開く」とき、xterm、gnome-terminal、lxterm、konsoleなどのターミナルエミュレータプログラムを起動しています…

端末エミュレーターが最初に行うことの1つは、疑似端末（多くの場合、疑似ttyまたは略してptyと呼ばれます）を割り振ることです。ptyは、キャラクターデバイスファイルのペアです。ターミナルエミュレーターが開く側であるptyマスターと、ターミナル内で実行されているプログラムが開く側であるptyスレーブです。現代のほとんどの大学では、マスターは/dev/ptmx（すべてのターミナルエミュレーターが開いている）、スレーブは/dev/pts/NUMBERです。擬似端末のカーネルドライバーは、各プロセスがどのスレーブデバイスのマスターを制御しているかを追跡します。端末エミュレーターは、マスターデバイス上のioctlを介して、対応するスレーブへのパスを取得できます。

ターミナルエミュレーターがマスターデバイスを開くと、サブプロセス（通常はシェルですが、ターミナルエミュレーターを呼び出したユーザーが決定します）を開始します。エミュレータは、これを通常の方法で実行してプログラムを呼び出します。

• 子プロセスをフォークし、
• ファイル記述子0、1、2（標準入力、標準出力、エラーストリーム）でスレーブptyデバイスを開きます。
• 子プロセスでシェルまたは他のプログラムを実行します。

子（または他のプロセス）がptyスレーブに書き込むと、エミュレーターはptyマスターの入力を確認します。

逆に、エミュレーターがマスターデバイスに書き込むとき、それはスレーブ上の入力として認識されます。

Expectはまったく同じように機能します。Expectとxtermなどのターミナルエミュレータの違いは、プログラムに入力する入力を取得する場所（スクリプトとキーボード入力）、および出力を処理すること（ログファイルまたはパーサーとウィンドウ内のテキストの描画）です。