Linux中文化之LINUX终端国际化解决方案

　　一．Linux国际化现状
　　随着INTERNET的普及，世界各国，特别是使用亚洲多字节语种的国家，开始意识到国际化的重要性。目前，
　　各国有自己的编码，例如，日本有JIS,韩国有KSC,中国有GBK和即将要实施的GB13080等等。如此多
　　的编码，使得系统兼容和国际交流成为很大的问题。
　　值得令人高兴的是，Linux国际标准化组织在近日发布了LI18NUX2000国际化规格草案。该草案的 发布向实现Linux操作系统标准化更迈进了一步，这必将使全体开发人员和各机构从中受益。Linux的国际化 是一项庞大的工程，它对于支持亚洲语言和其它多字节字符集是不可或缺的，将极大推动Linux在世界各地的普及。国际化组织制定UNICODE标准，在很大程度上解决了问题。目前是向UNICODE过渡的时期，所以，我们
　　还必须支持各国的标准。
　　目前LINUX国际化基本上还是在传统的UNIX方式上。通常是以LOCALE为基础国际化，由于内核不支持双字节、XFree86不支持多字节语言，使得国际化工作就是一些Hacking的工作。人们采用各种方式，如修改内核（UNICON）， 编写新的TTY, 修改运行库，甚至修改X服务器。但一些方法已经固定下来，比如LOCALE等。更好的方法要等到国际化的新标准。
　　二．什么是Unicon？
　　Unicon是在Linux内核基础上，增加国际化支持的程序包。它包括内核补丁、键盘设备程序、 输入法服务器和Unicon客户。应用程序可以在此基础上处理各种语言。与其它终端中文系统相比，
　　Unicon有以下优点：
　　1. 最大限度支持国际化，目前本系统可以支持Big5, GB, GBK, JIS, KSC等.
　　2. 良好的兼容性
　　Unicon以最小的内核改动换取最大的系统兼容。和其它终端软件相比，它可以对鼠标，键盘，显示有良好的支持。最使人欣慰的是，它可以支持滚屏。其它西文软件，不需要经过修改，就可以轻松地处理
　　各国语言。
　　2. 每个TTY是独立的机器，有自己独立的状态（字体和输入法,Locale等）
　　3. 良好的分层结构，使系统易于扩展本系统采用了类似于UNIX系统结构的方案。系统分三层：内核及驱动程序，输入法服务器，输入法。
　　此结构容易扩展、移植。例如，当我们需要将系统移植到一个新的机器上时，主要的工作是在设备及驱动程序上，其余部分基本上不需要作很大修改。
　　4. 提供API和通用输入法接口
　　为普通程序员提供接口程序。这里包括两个方面的含义，1. 输入法模块的接口，用户只需按此接口就可以将自己的输入法加到本系统上去；2. Client & Server 的接口，当系统改变时，只需修改这部分，而保持系统不变。
　　5. 支持多种字体
　　系统支持多字体内核，并在此基础上，提供字体的动态切换。
　　6. 支持动态切换语言及输入法
　　系统在字体管理程序和输入法服务器的基础上，提供动态切换。另外，对环境变量，如LOCALE, 同样进行切换，极大方便了用户。
　　7. 为XFree86的Chinput提供输入法 由于XFree86的Chinput和Unicon使用同一输入法服务器，所以，它们可以共享输入法。
　　三．Unicon总体设计和其它系统不同，在Unicon设计时，我们假定每个TTY是一个独立的机器，有自己的状态。由此，每个有自己独立的输入法和字体。在系统设计上，我们依照Unix操作系统的特点，将整个系统分为若干层，并尽可能将内核的修改减少到最小。将系统分为以下几层：
　　1. 内核补丁
　　智能制表符识别
　　提供制表符智能识别。以支持系统菜单等的正确显示, 这部分代码在
　　drivers/char/console.c。
　　字体显示程序
　　字体显示部分是在FrameBuffer的总体控制程序上。这样，我们只须修改高层模块，而无需去管底层得各个驱动程序，使得我们得兼容性达到最佳。其次，UNIKEY可以方便地调用补丁程序，方便地控制显示条。详细可以参见drivers/video/fbcon.c
　　键盘过滤程序（UNIKEY) 我们在两个地方对键盘进行过滤。一个是在键盘中断，另外是在TTY键盘处理程序上。之所以 这样处理，是因为：1. 我们必须过滤键,尤其是一些功能键，组合键；2. 我们必须将翻译后
　　的结果发送回操作系统。而当我们将翻译得结果发送回系统时，最快、最方便得方法是将他们 写回到TTY上去。这样，UNIKEY可以很方便地对键进行过滤。
　　详细参见drivers/char/pc_keyb.c, include/linux/tty_flip.c
　　字体管理程序
　　字体管理程序是为了支持TTY字体独立。字体显示程序必须通过调用字体管理器来确定当前TTY 的字体及编码方式，以确保正确显示。
　　详细参见drivers/video/fbcon.c等。
　　2. 设备驱动程序UNIKEY
　　本模块为高层模块提供了键盘过滤、字体管理，输入法显示等等。另外，对系统热键作了翻译，以传送到高层模块。它包括以下几个方面：
　　输入法显示本模块是对UNICON输入法条显示的支持。它是通过标准UNIX调用ioctl来实现的。
　　键过滤程序
　　本模块对TTY1-—TTY6进行模拟，包括：1. 系统键过滤，包括对功能键，组合键得翻译，以确保输入法能正确，准确地接受系统的键盘信息；2. 输入法程序向操作系统发送键的接口，通过这个接口，输入法程序将翻译得结果传送到TTY，从而应用程序接受到翻译得结果。
　　字体管理器
　　字体管理器动态管理字体。用户可以根据自己得喜好，将不同的字体模块放到系统中，从而达到用户满意得效果。
　　3. 输入法服务器
　　本模块是输入法的管理程序。它为客户端提供输入法。服务器端维护每个连接，使每个客户端有自己独立的状态。另外，通过共享词库，使系统的内存开销降低到最低。
　　4. 输入法客户
　　本模块为用户看到的终端程序。首先，它通过输入法服务器，打开一种输入法，通过打开UNIKEY,过滤系统键盘，并将所得的键传送到输入法服务器，输入法服务器翻译这个键，客户程序取回结果，并将服务器得结果显示在屏幕上。另外，它还要处理语种切换，帮助，用户造词等等。
　　四. Unicon 的工作原理。
　　1. 显示部分
　　显示中文（或其它文字），需要两个条件，1. 在图形方式下；2. 有编码的字库。
　　假定我们在TTY2运行如下程序：
　　main ( )
　　{
　　puts("hello, world.\n");
　　}
　　系统将通过open("/dev/tty1"), 然后，通过系统调用write(2)调用系统内核console.c的do_con_write,
　　而do_con_write调用内核的FrameBuffer高层管理程序fbcon.c， fbcon.c 调用具体设备驱动程序。
　　FrameBuffer将字符串显示到屏幕上。系统用的是默认的内核字库。
　　Unicon实际上，就是修改是FrameBuffer高层控制程序fbcon.c，将默认的字库指针指到我们的字库，
　　这样，系统就可以显示中文了。
　　2. 设备驱动程序
　　如上所述；我们的Unikey只是为应用程序（输入法）和内核之间提供了一个通讯的接口。我们采用标准
　　的Unix设备接口：struct file_operations, 将各自处理函数添入，这样一个设备就形成了。
　　当系统初始化设备驱动程序时，我们将内核有关Unicon支持的指针赋值，使内核能调用驱动程序的函数。
　　3. 输入法服务器
　　输入法服务器采用面向对象的设计技术。将系统分为接口类、输入法控制模块、输入法模块管理器、
　　内码转换器、共享词组模块等等。
　　当一个客户连接到服务器时，服务器返回一个句柄。当客户程序打开一个输入法，服务器首先检查该
　　输入法是否打开，如果没有打开，就将其打开，然后初始化，返回输入法句柄给客户。服务器维护该
　　输入法的状态。而客户程序负责到服务器上来取信息。另外，服务器负责客户状态的维护（如全角等）。
　　4. 输入法客户
　　客户程序负责和服务器连接，并通过服务器打开输入法，并将键传送到服务器。客户程序从服务器
　　取信息，并显示。另外，客户程序负责传送当前的状态（如全角等）。
　　五．Unicon系统图
　　Unicon User/Kernel/Hardware Architecture
　　========================================
　　+------------------+
　　+-------------------+ | libimm_server.so | +--------------+
　　| unicon | +->| |<-+ | chinput |
　　| | | | shared input | | | |
　　| console | | | method server | | | |
　　| daemon | | +------------------+ | | X Window XIM |
　　| | | |.so input methods | | | |
　　| +------------| | | /usr/local/lib | | |--------------|
　　| |immclient.a |--+ +------------------+ +--| immclient.a |
　　+-------------------+ +--------------+
　　^ ^
　　| | +---------------+
　　| | | text mode |
　　| | | applications |
　　| | +---------------+
　　| | ^
　　| | | user
　　--------------------------------------------------------------------
　　| | | kernel
　　| +-----------------+ | font modules
　　v | | +--------------+
　　+---------------+ | | | encode-gb.o |------+
　　| /dev/unikey | | | +--------------+ |
　　| | | | +--------------+ |
　　| driver module | | | | encode-gbk.o |----+ |
　　+---------------+ | | +--------------+ | |
　　^ | | +--------------+ | |
　　| | | | encode-big5.o|--+ | |
　　| | | +--------------+ | | |
　　v v v | | |
　　+-------------+ +-------------+ +--------------+ | | |
　　| keyboard | |/dev/tty[0-6]| | frame buffer |<-+ | |
　　| driver |<-->| |<-->| driver |<---+ |
　　| | | console tty | | |<-----+
　　| pc_keyb.c | | driver | | fbcon.c |
　　+-------------+ +-------------+ +--------------+
　　^ |
　　| |
　　--------------------------------------------------------------------
　　| | hardware
　　| v
　　+-----------+ +------------+
　　| keyboard | | display |
　　+-----------+ +------------+
　　五．Unicon未来
　　目前，UNICON输入法还有待于提高。可以提供对微软输入法支持。另外，每个用线程来模拟每个TTY
　　应该是更好的解决方案。我们有能力在这方面作得更好。
　　
　　
　　
　　

原文转自：http://www.ltesting.net