linux下/dev/tty, /dev/tty0, /dev/console区别

转自 http://blog.chinaunix.net/uid-20727076-id-3062401.html 

在我的fedora11系统(linux2.6.31)下，这三个设备的具体情况如下：

1. [root@localhost dev]# ls -l tty
2. crw-rw-rw- 1 root tty 5, 0 2012-01-30 17:26 tty
3. [root@localhost dev]# ls -l tty0
4. crw--w---- 1 root root 4, 0 2012-01-30 17:26 tty0
5. [root@localhost dev]# ls -l console
6. crw------- 1 root root 5, 1 2012-01-30 17:26 console

1./dev/tty表示控制终端
如果当前进程有控制终端(Controlling Terminal)的话，那么/dev/tty就是当前进程的控制终端的设备特殊文件。可以使用命令”ps –ax”来查看进程与哪个控制终端相连。对于你登录的shell，/dev/tty就是你使用的终端，设备号是(5,0)。使用命令”tty”可以查看它具体对应哪个实际终端设备。 
控制终端可以是Xwindows模式下的伪终端(/dev/pts/*),也可以是控制台虚拟终端(/dev/tty*)

1. if (device == MKDEV(5, 0)) {
   
2.         tty = get_current_tty();
   
3.         if (!tty) {
   
4.             mutex_unlock(&tty_mutex);
   
5.             return -ENXIO;
   
6.         }
   
7.         driver = tty_driver_kref_get(tty->driver);
   
8.         index = tty->index;
   
9.         filp->f_flags |= O_NONBLOCK; /* Don't let /dev/tty block */
   
10.         /* noctty = 1; */
    
11.         /* FIXME: Should we take a driver reference ? */
    
12.         tty_kref_put(tty);
    
13.         goto got_driver;
    
14.     }

"driver"对应到驱动，“index"对应到具体的设备，我们从中也可以看出 /dev/tty有些类似于到实际所使用终端设备的一个链接 。
2./dev/tty0则是当前所使用虚拟终端的一个别名

1. # tty(查看当前TTY)
2. /dev/tty1
3. #echo "test tty0" > /dev/tty0
4. test tty0

内核实现如下：

1. if (device == MKDEV(4, 0)) {
   
2.         extern struct tty_driver *console_driver;
   
3.         driver = tty_driver_kref_get(console_driver);
   
4.         index = fg_console;
   
5.         noctty = 1;
   
6.         goto got_driver;
   
7.     }

3./dev/console即控制台，是与操作系统交互的设备，系统将一些信息直接输出到控制台上
内核实现如下：

1. if (device == MKDEV(5, 1)) {
   
2.         struct tty_driver *console_driver = console_device(&index);//如何通过这一句得到tty_driver结构呢，这个结构是哪里来的？我们稍候会提到
   
3.         if (console_driver) {
   
4.             driver = tty_driver_kref_get(console_driver);
   
5.             if (driver) {
   
6.                 /* Don't let /dev/console block */
   
7.                 filp->f_flags |= O_NONBLOCK;
   
8.                 noctty = 1;
   
9.                 goto got_driver;
   
10.             }
    
11.         }
    
12.         mutex_unlock(&tty_mutex);
    
13.         return -ENODEV;
    
14.     }

通过/dev/console如何对应到具体的设备呢？
在8250.c里，有如下代码：

1. static struct console serial8250_console = {
   
2.     .name        = "ttyS",
   
3.     .write        = serial8250_console_write,
   
4.     .device        = uart_console_device,
   
5.     .setup        = serial8250_console_setup,
   
6.     .early_setup    = serial8250_console_early_setup,
   
7.     .flags        = CON_PRINTBUFFER,
   
8.     .index        = -1,
   
9.     .data        = &serial8250_reg,
   
10. };
    
11. 
    
12. static int __init serial8250_console_init(void)
    
13. {
    
14.     if (nr_uarts > UART_NR)
    
15.         nr_uarts = UART_NR;
    
16. 
    
17.     serial8250_isa_init_ports();
    
18.     register_console(&serial8250_console);
    
19.     return 0;
    
20. }

register_console会将serial8250_console添加到console_drivers的尾部。
而 console_device 函数遍历console_drivers以得到一个有效的console，得到有效的console以后(在这个例子里，当然会得到 serial8250_console )，然后会调用他的device方法以得到相应的tty_driver结构， serial8250_console 结构的device方法为uart_console_device, uart_console_device 的内容如下：

1. struct tty_driver *uart_console_device(struct console *co, int *index)
   
2. {
   
3.     struct uart_driver *p = co->data;
   
4.     *index = co->index;
   
5.     return p->tty_driver;
   
6. }

serial8250_reg 是个uart_driver的结构体，内容如下：

1. static struct uart_driver serial8250_reg = {
   
2.     .owner            = THIS_MODULE,
   
3.     .driver_name        = "serial",
   
4.     .dev_name        = "ttyS",
   
5.     .major            = TTY_MAJOR,
   
6.     .minor            = 64,
   
7.     .cons            = SERIAL8250_CONSOLE,
   
8. };

注册uart_driver 的时候会分配相应的tty_driver结构
这样通过/dev/console和具体的uart驱动联系起来，通过co->index,又和具体的uart设备联系了起来，这样,内核通过/dev/console就可以操作串口，进行内核信息的输出了。
内核使用/dev/console的地方为kernel初始化的时候：
start_kernel->rest_init->kernel_init->init_post

1. static noinline int init_post(void)
       __releases(kernel_lock)
   {
2. ...
   
3. if (sys_open((const char __user *) "/dev/console", O_RDWR, 0) < 0)
   
4.         printk(KERN_WARNING "Warning: unable to open an initial console.\n");
   
5. 
   
6.     (void) sys_dup(0);
   
7.     (void) sys_dup(0);
8. ...
   

将控制台设置为标准输入，后续的两个sys_dup（0），则复制标准输入为标准输出和标准错误输出。
这是为调用init进程做准备，之后内核将通过kernel_execve()调用init进程，这样，init进程的输入、输出和错误输出就全部重定向到/dev/console对应的uart设备了.
因为用户应用程序全部为init进程的子或孙进程，所以，默认情况下，用户应用程序的输入、输出和错误输出也全部重定向到了/dev/console对应的uart设备了。