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文本模式和模拟文本模式：它们如何工作？

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文本模式和模拟文本模式：它们如何工作？

我想知道通过在 GNOME 中打开“终端”获得的文本模式与在没有 GUI 的服务器 Linux 发行版中交互的文本模式之间的区别。

我知道名为“terminal”的程序是一个模拟器。我想了解幕后的机制。例如，scanf()在这两种情况下如何调用管理？如果“终端”实现了基于GUI的文本模式，那么另一种文本模式的来源是什么？ （我的意思是显示闪烁光标并移动它等的代码）BIOS？内核？用户空间中的进程？

答案1

在所有情况下，shell 都会看到 TTY 或 PTY 设备以及 TERM 环境变量，该变量将识别要使用的正确的终端控制代码集。

当使用 GNOME 的终端窗口时，设备是 UNIX 98 风格的 PTY：/dev/pts/*。当终端窗口处于活动状态并接收 X11/Wayland 键盘事件时，GNOME 终端进程会将它们转换为 UTF-8 字符并将它们输入 PTY 设备的“主”端，因此 CLI 进程从另一端获取它们（传统上） PTY 设备的“从设备”）一侧。

输出的处理方式相同：CLI 进程将 UTF-8 字符和终端控制代码（由 TERM 环境变量标识的正确代码集）写入 PTY 设备，GNOME 终端进程从 PTY 设备的其一侧读取它们，使用它们作为模拟终端的输入，并将模拟视图渲染为 X11/Wayland 图形。

在 Linux 虚拟控制台设备 ( /dev/tty[1..n]) 上时，过程大致相同，只是终端仿真在内核中运行，因此不存在对用户空间可见的“主”PTY 设备的等效项。

如果您在串行控制台上操作，CLI 进程将获得一个“真正的”TTY 设备：串行端口 ( /dev/ttyS[0..n])。无论串行电缆另一端是什么，都将负责其余部分：如今，它可能是另一个终端仿真器，例如运行 Linux 的笔记本电脑minicom或包含串行端口支持的相当新版本的 PuTTY。或者它可能是一个真实的终端：可能是一个真实的 Digital VT 系列终端，或者是 HP 700/96。

或者如果你是严重地进入逆计算，可能是20 世纪 30 年代的机电怪物。

答案2

电信的答复解释程序如何与终端（真实的或其他的）对话。

您的问题还有另一部分，即当图形终端模拟器未提供终端处理时，终端处理所在的位置。目前存在三种可能性。

  1. 硬件文本模式，内核终端仿真。这依赖于硬件提供文本模式支持，顶部有一个薄控制台层（例如 vgacon甚至mdacon）。内核将实际字符（带有属性）写入视频缓冲区，然后使用硬件字符生成器将它们转换为屏幕上显示的像素。光标也由硬件处理（包括闪烁；请参阅MS-DOS 光标是什么字符？了解详情）。在此设置中，不可能有“图形”输出（尽管创造性地使用了字体）。终端仿真本身，例如将 VT 转义码转换为字符移动，进行处理由内核。

  2. 帧缓冲区、内核终端仿真。这使用了常见的帧缓冲区抽象（fbcon）以提供使用图形帧缓冲区的文本模式控制台。在此变体中，内核将字符转换为像素，处理光标，并且显示不限于文本 - 图形程序也可以运行（无论特定于帧缓冲区，例如福比达或使用带有库（如 SDL 或 Gtk）的帧缓冲区后端。终端仿真的处理方式与第一种变体相同。

  3. 帧缓冲区，用户空间终端仿真。这使用与之前的变体相同的图形支持，但添加了一个用户空间终端模拟器，例如公里斯康。在这种情况下，从文本输出到屏幕上像素的转换是在程序内部完成的，而不是内核。

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