介绍Linux 升级的汉子显示解决方法

    我们先来了解下Linux 的历史背景和一些功能。inux 操作系统是UNIX 操作系统的一种克隆系统。它诞生于1991 年的10 月5 日（这是次正式向外公布的时间）。以后借助于Internet 网络，并经过全世界各地计算机爱好者的共同努力下，现已成为今天世界上使用多的一种UNIX 类操作系统，并且使用人数还在迅猛增长。 　　Linux 操作系统的诞生、发展和成长过程始终依赖着以下五个重要支柱：UNIX 操作系统、MINIX 操作系统、GNU 计划、POSIX 标准和Internet 网络。 　　下面主要根据这五个基本线索来追寻一下Linux 的开发历程，它的酝酿过程，初的发展经历。首先分别介绍其中的四个基本要素(UNIX、MINIX、GNU 和POSIX，Internet 的重要性显而易见，所以不用对其罗嗦)，然后根据Linux 的创始人Linus Toravlds 从对计算机感兴趣而自学计算机知识，到心里开始酝酿编制一个自己的操作系统，到初Linux 内核0.01 版公布，以及从此如何艰难地一步一个脚印地在全世界hacker 的帮助下推出比较完善的1.0 版本这段时间的发展经过，也即对Linux 的早期发展历史进行详细介绍。

    在阐述基于Linux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，就是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)是由几个设备完成的。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。所有的这些tty设备都是由linux/drivers/char/console.c和vt.c对应。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把不同虚拟终端下需要交给console.c绘制的内容放到不同的缓存中去。Vt.c管理着这样一个缓冲区的数组，并且负责在其间切换，以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放到缓冲区。

    帧缓冲（framebuffer）

    Framebuffer是把显存抽象后的一种设备，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。总的抽象设备文件为fbcon.c，在这个目录下还有与各种显卡驱动相关的源文件。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）下运行一个如下的简单程序。

   main ( )

   {

   puts("hello, world.\n");

   }

   puts函数向缺省输出文件(/dev/tty1)发出写的系统调用write(2)。系统调用到linux里面对应的函数是console.c中的con_write()，    con_write()终会调用do_con_write( )。在do_con_write( )中负责把"hello, world.\n"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，这个结构里面存放着关于这个tty的所有信息（请参照linux/include/linux/tty.h）。Tty_struct结构中定义了通用（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_struct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_con_write(struct tty_struct * tty, int

   from_user,const unsigned char *buf, int count)

   {

   struct vt_struct *vt = (struct vt_struct *)tty->

   driver_data;/我们用到了driver_data变量

   currcons = vt->vc_num; file:/我们在这里的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、缓冲区大小等等。

   "hello, world.\n"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。这要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位的显示字符集上，目前还是主要针对欧洲国家的语言，映射结果为8位，不包含对双字节（double byte）的范围。

    这种UNICODE到显示字符的映射关系可以由用户自行定义。在缺省的映射表上，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。所以我们有两个选择∶

   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，即对非控制字符进行1对1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。

   要想查看/装载当前系统的unicode映射表，可使外部命令loadunimap。

   经过conv_uni_to_pc( )转换之后，"hello, world.\n"中的字符被一个一个地填写到tty1的缓冲区中。然后do_con_write( )调用下层的驱动，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_from, y, draw_x);

    上面的Sw->con_putcs( )就会调用到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_data *conp, struct display *p,const unsigned short *s, int count, int yy, int xx)
  
    显示中文

    比如说我们试图输出一句中文∶putcs(你好\n );（你好的内码为0xc4,0xe3,0xba,0xc3）。这时候会怎么样呢，有一点可以肯定，＂你好＂肯定不会出现在屏幕上，原因有∶中没有汉字字库，中文显示就是无米之炊了．

    1在负责字符显示的void fbcon_cfb8_putcs( )函数中，原有操作如下∶对于每个要显示的字符，依次从虚拟终端缓冲区中以WORD为单位读取（低位字节是ASCII码，高8位是字符的属性），由于汉字是双字节编码方式，所以这种操作是不可能显示出汉字的，只能显示出xxxx_putcs()是一个一个VGA字符。
 
   要解决的问题∶

   确保在do_con_write( )时uni□pc转换不会改变原有编码。一个很直接的实现方式就是加载一个我们自己定制的UNICODE映射表，loadunimapdirect.uni，或者直接把direct.uni置为的缺省映射表。