基于Linux操作系统内核汉化大揭秘 (1)

时间:2008-10-03 13:41:13  来源:第二电脑网上收集  作者:

  第二电脑网导读:的。分别是/dev/ttyN(其中tty0就是/dev/console, tty1、tty2就是不同的虚拟终端(virtual console))。通常使用热键Alt+Fn来在这些虚拟终端之间进行切换。这些tty设备对应于 linux/drivers/char/console.c和lvt.c。其中console.c负责绘制屏幕上的字符,vt.c负责管理不同的虚拟终端,并且负责提供console.c需要绘制的内容。Vt.c把不同虚拟终端下的需要交给console.c绘制的内容,放到不...
  正文:

在阐述基于linux核心的汉字显示的技术细节之前,有必要介绍一下原有Linux的工作机制。这里主要涉及到两部分的知识,这是Linux下终端和帧缓冲的实现。

控制台(console)

通常我们在Linux下看到的控制台(console)是由几个设备构成的。分别是/dev/ttyN(其中tty0就是/dev/console, tty1、tty2就是不同的虚拟终端(virtual console))。通常使用热键Alt+Fn来在这些虚拟终端之间进行切换。这些tty设备对应于 linux/drivers/char/console.c和lvt.c。其中console.c负责绘制屏幕上的字符,vt.c负责管理不同的虚拟终端,并且负责提供console.c需要绘制的内容。Vt.c把不同虚拟终端下的需要交给console.c绘制的内容,放到不同的缓存中去。Vt.c管理者这样一个缓冲区的数组,并且负责在这些缓存之间切换,并指定哪一个缓冲区是被激活的。你所看到的虚拟终端就对应着被激活的缓冲区。Console.c 同时也负责接收终端的输入,然后把接收到的输入的信息放到缓冲区。

帧缓冲(framebuffer)

Framebuffer是把显存抽象后的一个种设备,可以通过这个设备的读写直接对显存进行操作。这种操作是抽象的、统一的。用户不必关心物理显存的位置、换页机制等等具体细节,这些都是由Framebuffer设备驱动程序来完成的。

Framebuffer对应的源文件在linux/drivers/video/目录下。总的抽象设备文作为fbcon.c,在这个目录下还有与各种显卡驱动程序相关的源文件。

在使用帧缓冲时,Linux是将显卡置于图形模式下的。我们以一个简单的例子来说明字符显示的过程。我们假设是在虚拟终端1(/dev/tty1)下迁行如下的简单程序:


main ()

{

puts(”hello,world.

”);

}
 

pputs函数向缺省输出文件(/dev/tty)发出“写”的系统调用write(2)。系统调用到Linux核心对应的核心函数->—— console.c中的con_write( ), con_write( )最终会调用do_con_write(),在do_con_write()中负责把”hello,world.”这个字符串放到tty1对应的缓冲区中去。Do_con_write()还负责处理控制字符和光标的位置。让我们来看一下do_con-write()这个函数的声明:


Static int do_con_write(struct

Tty_struct * tty, int

from_user, const unsigned

char *buf, int count )
 

其中tty是指向tty_struct结构的指针,这个结构里存放着关于这个tty的所有信息(请参照linux/include/linux/tty.h)。tty_srtuct结构中定义了?p> 用(或高层)tty的属性(例如宽度和高度等)。

在do_con_write()函数中用到了tty_struct结构中的driver_data变量。Driver_data是一个 vt_vt_stuct指针。在vt_struct结构中包含这个tty的序列号(我们正使用tty1,所以这个序号为1)。Vt_struct结构中有一个vc结构的数组vc_cons,这个数组就是各虚拟终端的私有数据。


Static int do_write(struct

Tty_struct * tty, int

From_user,const unsigned char

*buf, int conut)

{

struct vt_struct *vt = (struct

vt_struct *)tty_>driver_data;

//我们用到了driver_data变量

…………

currcons = vt->_num;

//在这里的vc_nums就是1

…………

}
 
要访问虚拟终端的私有数据,需使用vc_cons[currcons].d指针。这个指针指向的结构含有当前虚拟终端上光标的位置,缓冲区的起始地址、缓冲区大小等信息。“hello,world.”中的每一个字符都要经过conv_uni_to_pc()这个函数转换成8位的显示字符。这样做的主要目的是使不同语言的国家能把16位的 Unicode码映射到8位的显示字符集里,目前主要还是针对欧洲国家的语言,映射结果为8位,不包含双字节(double byte)的范围。

这种从Unicode到显示字符的映射表上,会把中文的字符映射到其他的字符上,这是我们不希望看到也是不需要的,所以我们有两种选择:

1) 不进行conv_uni_to_pc()的转换。

2) 加载符合双字节处理的映射关系,即对蜚 控制字符进行一对一的不变映射,我们自己定制的符合这种映射关系的Unicode码表是direct.uni。

要想看/装载当前系统的Unicode映射表,可使用外部命令loadunimap。经过conv_uni_to_pc()转换之后,”hello, world.”中的字符被一个一个地填写到tty的缓冲区中,然后do_con_write()调用底层的驱动程序,把缓冲区中的内容输出到显示器上(也就相当于把缓冲区的内容拷贝到VGA显存中去)


sw->con putcs(vc_cons[currcons].d,

(u16 *)draw_from, (u16 *)draw_to_

(u16 *)draw_rwom, Y, draw_x);
 

之所以要调用底层驱动程序,是因为存在不同的显示设备,其对应VGA显存的存取方式也不一样。上面的Sw->con_putcs()就会调用fbcon.c中的fbcon_putcs()函数(con_putcs是一个函数的指针,在 Framebuffer模式)下指向fbcon_putcs()函数,也就是说,在do_con_write()函数中是直接调用了 fbcon_putcs()函数来进行字符的绘制,比如说在256色模式下,真正负责输出的函数是:


void fbcon_cfb8_putcs(struct vc_d

ta *conp,struct display *p,

const unsignde short *s, int count, int YY, int xx )


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