Linux内核如何输出中⽂字符的⽅法⽰例
你在Windows/MacOS的登录Linux的SSH终端上很容易输⼊中⽂并且获得中⽂输出，⽐如下⾯这样：
但是却⼏乎不可能将中⽂显⽰在Linux⾃⾝的虚拟终端上：
[root@localhost font]# echo ⽪鞋 >/dev/tty2
显⽰了两个问号，显然Linux内核并不能识别中⽂。
为什么说是Linux内核不能识别中⽂呢？这⾥需要理清⼀个关系：
你在远程SSH终端上的输⼊和显⽰输出的⾏为，都是SSH终端的宿主机完成的，⽐如Windows，MacOS，和Linux⽆关。
你在Linux本地虚拟终端，⽐如/dev/tty1上的输⼊和显⽰输出⾏为，则是由Linux内核⾃⼰处理的。
⽐如，我在MacOS⽤iTerm SSH连接到了⼀个远程CentOS Linux，iTerm上的所有的键盘输⼊，显⽰器输出⾏为都是iTerm的这台MacOS宿主机完成的。
相反，如果你直接在这台CentOS Linux的虚拟终端上输⼊并且企图获得输出，那么这个输⼊输出则必须由Linux内核⾃⾝来处理。
基本上就这些。⾄于说为什么Linux内核不⽀持中⽂，那要了解Linux内核处理虚拟终端输⼊输出时是如何对待unicode的逻辑，这要涉及⼀⼤堆的理论知识，⾮常烦⼈。
反正我这⾥就是⽆法输出中⽂，我也不是做这个的，显然这不是⼀个必然要完成的⼯作任务，所以，我只是玩玩。
本⽂的⽬标就是要让Linux的虚拟终端可以输出中⽂。
仅仅是输出中⽂，哪怕是⼀个中⽂汉字也好。具体来讲，就是当我在键盘敲⼊'A'字符时，显⽰器回显出来的是⼀个汉字。
所以说，本⽂并不打算让Linux内核⼤规模完备地⽀持中⽂，这种事已经有很多⼈和社区做了，但是可玩性并不⾼，毕竟这种事是可以当私活⼉赚钱的，只要是赚钱的活⼉，可玩性就不⾼，因为要快嘛。
不需要懂冗长枯燥的unicode编码，不需要懂枯燥的font字体格式，看看怎么玩。
先展⽰效果吧，下⾯是⼀个8×168\times 168×16的点阵例⼦：
不是很好看，于是就做了下⾯⼀个28×1628\times 1628×16的点阵：
下⾯说⼀下这是如何实现的。
从你敲键盘的某个按键开始，到某个字符最终显⽰在虚拟终端的显⽰器上，这期间其实有两个映射：
键盘和字符集的映射
将某个按键事件转换为某个字符集⾥的某个码，⽐如当按下'A'键时，将其映射到0x41。
字符集和字体的映射
将某个字符集的码字映射到某个点阵⽤来显⽰。⽐如将0x41映射到能让⼈看出来是⼀个字符'A'的样⼦的8×168\times 168×16点阵。
Linux的console并不能识别超过0x00ff的字符集码字，因此就不能处理码字超过0x00ff的unicode，如果希望它能做到，这就要改内核代码了。
刚才说了，修改内核代码⼤规模全⾯⽀持中⽂，这是可以赚钱的事，不但没意思，也没⼈会分享。
所以我尝试去修改上⾯的两个映射来解决问题。由于只是显⽰，所以我不会去修改键盘和字符集的映射，因为那样仍然会碰到字符集码字超过0x00ff的处理问题。这意味着要想显⽰中⽂，只剩下⼀条路，那就是修改字符集和字体的映射！
这个映射肯定是保存在内核内存或者⽂件系统的某个地⽅。我可以在当前内核的config⽂件⾥到如下的信息：
[root@localhost font]# cat /boot/config-3.10.0-862.11.6.el7.x86_64 |grep FONT
# CONFIG_FONTS is not set
CONFIG_FONT_8x8=y
CONFIG_FONT_8x16=y
再去看/proc/kallsyms⾥有什么：
[root@localhost font]# cat /proc/kallsyms |grep font.*8x
ffffffffb006a3e0 R font_vga_8x8
ffffffffb006a420 r fontdata_8x8
ffffffffb006ac20 R font_vga_8x16
ffffffffb006ac60 r fontdata_8x16
ffffffffb0307a10 r __ksymtab_font_vga_8x16
ffffffffb03234b8 r __kcrctab_font_vga_8x16
ffffffffb034246e r __kstrtab_font_vga_8x16
嗯，这就是内核⾥保存的字体：
[root@localhost rh]# ll ./drivers/video/console/font_8x*
-rw-r--r--. 1 root root 95976 Sep 17 2018 ./drivers/video/console/font_8x16.c
-rw-r--r--. 1 root root 50858 Sep 17 2018 ./drivers/video/console/font_8x8.c
这⾥不再分析这两个⽂件。这⾥仅仅是确认了⼀个事实，内核在初始化的时候会使⽤⾃⼰的字体，这个时候毕竟除了内核本⾝，什么都没有。
问题是到了⽤户态，这个字体是可以被改变的，可以被改的花⾥胡哨的，这些个字体可不是仅仅两个8x8和8x16就能hold住的…
这个时候就需要我们安装在发⾏版⾥⾯的字体⽂件了。我们要到它，然后改掉⾥⾯的某个字体的形状，将其变成中⽂！就这么简单。
不必去搜这个字体⽂件安装保存在什么地⽅，通过执⾏strace setfont命令就能到它。
[root@localhost ~]# strace -F -e trace=open setfont
...
strace: Process 6276 attached
[pid 6276] open("/etc/ld.so.cache", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 4
...
[pid 6276] open("/lib/kbd/consolefonts/", O_RDONLY|O_NOCTTY|O_NONBLOCK) = 4
[pid 6276] +++ exited with 0 +++
--- SIGCHLD {si_signo=SIGCHLD, si_code=CLD_EXITED, si_pid=6276, si_uid=0, si_status=0, si_utime=0, si_stime=0} ---
+++ exited with 0 +++
就是它了，/lib/kbd/consolefonts/
也不必去搜psfu格式的字体的format，通过模式识别就能到特定的字符。
我准备先到 ‘A'，然后把它后⾯的'B'和'C'改成我的名字“赵”和“亚”。
⾸先我要把“赵”和“亚”字做出来，形成⼀个点阵。以下是我的作品“赵”：
00000000
00000000
00100000
11111000
00100101
00100101
11111010
00100011
00111010
01100101
01100000
10011000
10000111
00000000
00000000
00000000
下⾯就要⽤这个点阵替换'B'的点阵，同时制作⼀个“亚”字，替换'C'的点阵，
我们就可以得到该'A'字符的点阵数组，然后在default8x16.psfu⽂件⾥匹配这个数组就可以了。代码如下：#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <linux/fb.h>
#include <string.h>
unsigned char zhaoya[32] = {
// 第⼀⾏为“赵”
0x00, 0x00, 0x20, 0xf8, 0x25, 0x25, 0xfa, 0x23, 0x3a, 0x65, 0x60, 0x98, 0x87, 0x00, 0x00, 0x00,
// 第⼆⾏为亚
0x00, 0x00, 0x00, 0x7e, 0x24, 0x24, 0x24, 0xa5, 0xa5, 0x66, 0x24, 0x24, 0x7e, 0x00, 0x00, 0x00
};
int main(int argc, char **argv)
{
int i = 0;
unsigned char buf[16];
off_t offset = 0;
int s = 0;
int fd = open("default8x16.psfu", O_RDWR);中文字符unicode查询
i = pread(fd, buf, 8, offset);
while (1) {
i = pread(fd, buf, 16, offset);
if (s == 2) { // 替换'C'
memcpy (buf, &zhaoya[16], 16);
i = pwrite(fd, buf, 16, offset);
break;
}
if (s == 1) { // 替换'B'
memcpy (buf, &zhaoya[0], 16);
pwrite(fd, buf, 16, offset);
s = 2;
}
// 简易的⽅法识别到'A'
if (buf[0] == 0x00 && buf[1] == 0x00 &&
buf[2] == 0x10 && buf[3] == 0x38) {
printf("A found at %d !\n", offset);
s = 1;
}
offset += 16;
}
}
直接编译执⾏，然后将这个default8x16.psfu作为参数set到内核即可：
[root@localhost font]# setfont ./default8x16.psfu
此时进⼊Linux的虚拟终端tty2，当敲键盘的⼤写'B'时，就会出现⼀个“赵”字。
虽然16×816\times 816×8甚⾄8×88\times 88×8也能做出复杂的中⽂点阵，但是这也太难看了。
替换font的代码如下：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>
#include "zhao"
#define L 28*2
int fd;
int main(int argc, char **argv)
{
unsigned char buf[L];
off_t offset = 0;
// 这个0x0e60 就是模式匹配获得的偏移。
offset += 0x0e60;
fd = open("Lat7-VGA28x16.psf", O_RDWR);
pread(fd, buf, L, offset);
memset(buf, 0, L);
memcpy(buf+8, &code[0], 32);
pwrite(fd, buf, L, offset);
offset += L;
pread(fd, buf, L, offset);
memset(buf, 0, L);
memcpy(buf+8, &code[32], 32);
pwrite(fd, buf, L, offset);
offset += L;
pread(fd, buf, L, offset);
memset(buf, 0, L);
memcpy(buf+8, &code[64], 32);
pwrite(fd, buf, L, offset);
}
然后它的效果就是：
还不错。
其实本⽂的内容仅仅就是：
1. 做⼀个蹩脚的点阵；
2. keyboard，ascii/unicode，font之间的映射关系；
3. 什么细节都不懂的情况下定位分析问题的⽅法；
4. 越简单越好，越复杂越糟糕。
嗯，其实第三点和第四点是最重要的。
最后，如果你想知道你当前的虚拟终端⽀持那些字体，输⼊：
[root@localhost font]# showconsolefont
就会显⽰：
以上就是本⽂的全部内容，希望对⼤家的学习有所帮助，也希望⼤家多多⽀持。

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