Linux伪终端

可见在重定向/dev/ptmx的时候在/dev/pts目录下多了个设备节点8，而当上面这个shell结束的时候再次ls /dev/pts目录，设备节点8又消失了。

用go语言实现

package main
import (
    "fmt"
    "os"
    "strconv"
    "syscall"
    "unsafe"
)
func ioctl(fd, cmd, ptr uintptr) error {
    _, _, e := syscall.Syscall(syscall.SYS_IOCTL, fd, cmd, ptr)
    if e != 0 {
        return e
    }
    return nil
}
func ptsname(f *os.File) (string, error) {
    var n uint32
    err := ioctl(f.Fd(), syscall.TIOCGPTN, uintptr(unsafe.Pointer(&n)))
    if err != nil {
        return "", err
    }
    return "/dev/pts/" + strconv.Itoa(int(n)), nil
}
func unlockpt(f *os.File) error {
    var u int32
    // use TIOCSPTLCK with a zero valued arg to clear the slave pty lock
    return ioctl(f.Fd(), syscall.TIOCSPTLCK, uintptr(unsafe.Pointer(&u)))
}
func StartPty() (pty, tty *os.File, err error) {
    p, err := os.OpenFile("/dev/ptmx", os.O_RDWR | syscall.O_NOCTTY, 0)
    if err != nil {
        return nil, nil, err
    }
    sname, err := ptsname(p)
    if err != nil {
        return nil, nil, err
    }
    err = unlockpt(p)
    if err != nil {
        return nil, nil, err
    }
    fmt.Println("sname is :", sname)
    t, err := os.OpenFile(sname, os.O_RDWR|syscall.O_NOCTTY, 0)
    if err != nil {
        return nil, nil, err
    }
    return p, t, nil
}
func main() {
    m, s, err := StartPty()
    if  err != nil {
        fmt.Printf("start pty: " , err)
        os.Exit(-1)
    }
    defer m.Close()
    defer s.Close()
    n, err := m.Write([]byte("hello world!\n")) ;
    fmt.Printf("write master, %d:%v\n", n, err)
    buf := make([]byte, 256)
    n, err = s.Read(buf)
    fmt.Println("read from slave:", string(buf[0:n]))
    n, err = s.Write([]byte("slave!\n"))
    fmt.Printf("write slave, %d:%v\n", n, err)
    n, err = m.Read(buf[:])
    fmt.Println("read from master:", string(buf[0:n]))
}

上面这段程序的输出如下：

sname is : /dev/pts/9
write master, 13:
read from slave: hello world!
write slave, 7:
read from master: hello world!
slave!

注意：从slave中读取数据时，只有遇到换行符’\n’的时候才会返回，否则遇不到的话一直阻塞在那里。

当进程open “/dev/ptmx”的时候，获得了一个新的pseudoterminal master(PTM)的文件描述符，同时会在/dev/pts目录下自动生成一个新的pseudoterminal slave(PTS)设备。每次open “/dev/ptmx”会得到一个不同的PTM文件描述符(多次open会得到多个文件描述符)linux 终端，并且有和这个PTM描述符关联的PTS。

grantpt, unlockpt: 在每次打开pseudoterminal slave的时候，必须传递对应的PTM的文件描述符。grantpt以获得权限，然后调用unlockpt解锁 。

向PTM写的数据可以从PTS读出来，向PTS写的数据可以从PTM读出来。注意，从例子中的输出可以看出，从PTM写的数据PTM自己也能读出来。

如何实现自己的终端程序

从上面的代码和原理，我们就很容易实现自己的伪终端，实现自己的伪终端程序，我们没必要像telnet和ssh一样，让getty程序去读取PTS的数据，再转发到对应的shell。

最简单的实现方式是，启动/bin/bash程序，把该程序的输入、输出与错误输出都绑定到PTS上，那么我们启动的/bin/bash程序就能够接受PTM的请求，并进行处理，把结果返回到PTM。

这块的代码，就不写出来了，大家有兴趣可以自己去实现。

在后续我会继续分享WebConsole实现篇就会用到这块原理。

（编辑：威海站长网）

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