Introduzione

Questa guida spiega cosa sono le console virtuali in Ubuntu e illustra alcuni possibili utilizzi e configurazioni.

Le console virtuali - in poche parole - non sono altro che dei dispositivi astratti attraverso i quali è possibile interagire con la macchina: fornire input e ricevere output.
Il sottosistema TTY è centrale per come è concepito GNU/Linux, come anche i sistemi UNIX in generale.

Concetti fondamentali

Cenni storici

Per comprendere alcuni concetti e la terminologia, sono necessari alcuni approfondimenti di tipo storico.
Il termine TTY fa riferimento alle telescriventi (in inglese teleprinter, teletypewriter o teletype abbreviato quindi in TTY).
Infatti i primi sistemi informatici (approssimativamente negli anni '50 - '70) consistevano di grandi mainframe o computer centrali; non erano dotati di interfacce hardware/software di I/O paragonabili a quelle attuali (mouse, tastiere e schermi) e gli utenti di solito non vi lavoravano direttamente. I dati venivano caricati da remoto su supporti fisici (spesso schede perforate) e, una volta raccolti e processati, restituiti agli utenti sotto forma di stampe cartacee.
Per semplificare il flusso di lavoro, fu pensato di collegare i computer a delle telescriventi connesse tramite cablaggio. In questo modo si potevano impartire istruzioni direttamente al calcolatore tramite una tastiera. Furono poi introdotti degli schermi video che non rendevano più necessaria la stampa.
Nascono così alcuni termini ed espressioni utilizzate ancora oggi, tra cui:

• prompt: era un simbolo stampato che fungeva come segnale con cui la telescrivente notificava di essere pronta all'utilizzo.

• console: nel senso di quadro di comando dotato di pulsanti e tasti.

• stampare a schermo: far comparire un output su un monitor anziché su carta (si pensi al comando print in alcuni linguaggi di programmazione)

• terminale: rappresenta il termine o parte finale della connessione fisica fra la macchina e l'operatore.
  

Si arrivò quindi ad un punto in cui fu possibile collegare più terminali ad un calcolatore centrale con sistema multi-utente. Anche nei primi personal computer (come l'Apple I) era presente una TTY all'interno dei circuiti.

Successivamente, con il progresso tecnologico, le telescriventi furono virtualizzate grazie all'elettronica. In questo modo non era più necessario un dispositivo TTY meccanico collegato fisicamente. Le TTY delle moderne distribuzioni GNU/Linux sono infatti virtuali; pur collegandosi a tastiere e schermi, nel loro core simulano una classica macchina telescrivente.

Descrizione

L'implementazione delle TTY in GNU/Linux serve principalmente per permettere all'utente di avere sempre un'interfaccia con cui operare.
È infatti disponibile un terminale TTY quando si utilizza un sistema senza GUI (come su sistema Arch, Debian o Ubuntu minimali) oppure quando il sistema non riesce a caricare la sessione grafica in seguito problemi.

Nei sistemi basati su UNIX, TTY, è un dispositivo astratto. Può riferirsi ad un dispositivo di input fisico come una porta seriale, oppure a un TTY virtuale che consente agli utenti di interagire con il sistema. Consiste anche di un sottosistema che consente la gestione dei processi, la gestione delle sessioni a livello di kernel tramite driver TTY. Tuttavia per questi aspetti si rimanda agli approfondimenti.
Ogni volta che si avvia un emulatore di terminale o si utilizza qualsiasi tipo di shell nel sistema, questo interagisce con TTY virtuali, detti anche pseudo-TTY o PTY.

Solitamente i moderni sistemi GNU/Linux rendono disponibili fino a sette console virtuali TTY, di cui una riservata all'utilizzo grafico (tty7 in Ubuntu ed altre distribuzioni).

Utilizzo

Come detto in precedenza, su un comune sistema Ubuntu desktop sarà in funzione la console tty7.
È possibile cambiare console per utilizzare il sistema da con la sola riga di comando, senza sessione grafica. Non saranno presenti finestre, ma soltanto una schermata con sfondo scuro, dal quale digitare le istruzioni.

A tale scopo premere la combinazione di tasti Ctrl+Alt+F2.
Sarà quindi possibile eseguire il login con il proprio utente, inserire la password e quindi impartire i comandi.
Per ritornare alla sessione grafica premere la combinazione di tasti Ctrl+Alt+F7.

Comandi utili

Di seguito una lista di comandi utilizzabili in un qualsiasi terminale.

• Controllo del dispositivo in uso: digitare il comando:

  tty

  Verrà restituito un output simile al seguente:

  /dev/pts/0

  che indica che è in uso lo pseudo terminale /dev/pts/0 come dispositivo di input corrente.

• Versione: digitare il comando:

  tty --version

• Elencare dispositivi tty: digitare il comando:

  ls -l /dev | grep 'tty'

  • L'output sarà simile al seguente:

    crw-rw-rw-  1 root tty         5,     2 feb 20 12:44 ptmx
    crw-rw-rw-  1 root tty         5,     0 feb 20 12:27 tty
    crw--w----  1 root tty         4,     0 feb 20 11:23 tty0
    crw--w----  1 root tty         4,     1 feb 20 12:19 tty1
    [...]
    crw-------  1 root root        5,     3 feb 20 11:23 ttyprintk
    crw-rw----  1 root dialout     4,    64 feb 20 11:23 ttyS0
    crw-rw----  1 root dialout     4,    65 feb 20 11:23 ttyS1
    crw-rw----  1 root dialout     4,    74 feb 20 11:23 ttyS10
    [...]
    crw-rw----  1 root tty         7,     0 feb 20 11:23 vcs
    crw-rw----  1 root tty         7,     1 feb 20 11:23 vcs1
    crw-rw----  1 root tty         7,     2 feb 20 11:23 vcs2

• Visionare i dispositivi tty attivi: digitare il comando:

  cat /proc/tty/drivers

  L'output sarà simile al seguente:

  cat /proc/tty/drivers
  /dev/tty             /dev/tty        5       0 system:/dev/tty
  /dev/console         /dev/console    5       1 system:console
  /dev/ptmx            /dev/ptmx       5       2 system
  /dev/vc/0            /dev/vc/0       4       0 system:vtmaster
  serial               /dev/ttyS       4 64-95 serial
  pty_slave            /dev/pts      136 0-1048575 pty:slave
  pty_master           /dev/ptm      128 0-1048575 pty:master
  unknown              /dev/tty        4 1-63 console

• Elencare utenti loggati: È possibile individuare quali utenti stanno utilizzando il sistema e con quale console con il comando:

  w

  L'output sarà simile al seguente:

   13:01:28 up  1:37,  2 users,  load average: 0,58, 0,86, 0,87
  UTENTE   TTY      DA               LOGIN@   IDLE   JCPU   PCPU  WHAT
  mario    tty2     -                12:19   42:14   0.17s  0.08s -bash
  mario    tty7     -                11:23    1:37m  6:09   0.07s lightdm --session-

  che mostra l'utente mario, che ha eseguito il login su un PC desktop sia su tty2 (modalità linea di comando) sia su tty7 (sessione desktop). Mentre il seguente output:

   12:27:59 up 11 days,  1:08,  1 user,  load average: 0,21, 0,10, 0,03
  USER     TTY      FROM             LOGIN@   IDLE   JCPU   PCPU WHAT
  maria    pts/0    192.168.1.44     12:10    3.00s  0.06s  0.02s w

  mostra l'utente maria che ha eseguito il login su un server da computer collegato a rete locale.

comando who.

Disabilitare console inutilizzate

In sistemi server e/o multi-utente potrebbe convenire ridurre il numero delle console virtuali oppure disabilitare quelle non utilizzate. Alcuni vantaggi: Possibili vantaggi:

• Ridurre la portata potenziale di attacco: ogni TTY inutilizzata rappresenta un possibile vettore di attacco. Un aggressore potrebbe utilizzare queste interfacce per tentare un accesso non autorizzato. Disabilitandole, si chiudono di fatto questi punti di ingresso.
• Ridurre l'utilizzo delle risorse : sebbene il carico di risorse di un TTY inattivo possa sembrare trascurabile, la riduzione del numero di sessioni aperte può portare a un utilizzo più efficiente delle risorse di sistema, in particolare in ambienti limitati.
• Monitoraggio del sistema : con meno dispositivi TTY, si semplifica il monitoraggio delle attività degli utenti diventa più semplice (meno attività amministrative come l'analisi dei log ecc.).
• Comando who o w per identificare numero console attive (es: tty3).

• Vedere in /etc/systemd/system/getty.target.wants o directory con nome simile.

• Comando:

  sudo systemctl disable getty@ttyX.service

  come ad esempio per tty3

  sudo systemctl disable getty@tty3.service

• Per evitare avvio manuale:

  sudo systemctl mask getty@tty3.service

• Riavviare il sistema e verificare.

Vedere anche

cat /etc/default/console-setup

Ulteriori risore

• Pagina enciclopedica

• The TTY demystified (articolo con aspetti storici e tecnici)

• Securing Your Linux Server: Disabling Unused TTYs for Enhanced Safety

• Pseudo-terminali

• Voce TTY su kernel.org

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