Текстовый режим - Text mode

Текстовый режим это компьютерный дисплей режим, в котором контент внутренне представлен на экране компьютера с точки зрения символы а не индивидуальный пиксели. Обычно экран состоит из единого прямоугольная сетка из ячейки символов, каждый из которых содержит один из символов набор символов. Текстовый режим отличается от все точки адресные (APA) режим или другие виды компьютерная графика режимы.

Приложения в текстовом режиме взаимодействуют с пользователем с помощью интерфейсы командной строки и текстовые пользовательские интерфейсы. Многие наборы символов, используемые в приложениях текстового режима, также содержат ограниченный набор предопределенных полуграфических символов, используемых для коробки для рисования, и другую элементарную графику, которую можно использовать для выделения контента или для имитации виджет или управляйте интерфейсными объектами, найденными в GUI программы. Типичным примером является IBM кодовая страница 437 набор символов.

Важной характеристикой программ текстового режима является то, что они предполагают моноширинные шрифты, где все символы имеют одинаковую ширину на экране, что позволяет им легко поддерживать вертикальное выравнивание при отображении полуграфических символов. Это была аналогия ранних механических принтеров с фиксированным шагом (телепринтеры и принтеры ромашкового колеса, так далее.). Таким образом, вывод, отображаемый на экране, может быть отправлен непосредственно на принтер, сохраняя тот же формат.

В зависимости от окружающей среды экранный буфер может быть непосредственно адресный. Программы, отображающие вывод на удаленном видеотерминалы должен выпустить специальные последовательности управления для управления экранным буфером. Наиболее популярные стандарты для таких управляющих последовательностей: ANSI и VT100.

Программы, обращающиеся к экранному буферу через управляющие последовательности, могут потерять синхронизацию с фактическим отображением, поэтому многие программы текстового режима имеют показать все заново команда, часто связанная с Ctrl -L комбинация клавиш.

История

Рендеринг видео в текстовом режиме получил широкое распространение в начале 1970-х годов, когда текстовые терминалы начал заменять телепринтеры в интерактивном использовании компьютеров.

Льготы

Преимущества текстовых режимов по сравнению с графическими режимами включают меньшее потребление памяти и более быстрое манипулирование экраном.[1] В то время как текстовые терминалы начинали заменять телетайпы в 1970-х, чрезвычайно высокая стоимость оперативная память в тот период было непомерно дорого установить достаточно памяти, чтобы компьютер мог одновременно хранить текущее значение каждый пикселя на экране, чтобы сформировать то, что теперь называется кадровый буфер. Ранние кадровые буферы были автономными устройствами, которые стоили тысячи долларов, помимо стоимости современных дисплеев с высоким разрешением, к которым они были подключены. Для приложений, которым требуется простая линейная графика, но для которых не может быть оправдана стоимость буфера кадра, векторные дисплеи были популярным обходным путем. Но было много компьютерных приложений (например, ввод данных в базу данных), для которых все, что требовалось, - это способность быстро и экономично отображать обычный текст для пользователя. электронно-лучевая трубка.

Текстовый режим позволяет избежать проблемы дорогостоящей памяти благодаря выделенному аппаратному обеспечению дисплея, которое повторно отображает каждую строку текста из символов в пиксели с каждый сканирование экрана электронным лучом. В свою очередь, аппаратному обеспечению дисплея требуется только достаточно памяти для хранения пикселей, эквивалентных одной строке текста (или даже меньше) за раз. Таким образом, компьютерный экранный буфер хранит и знает только о лежащих в основе текстовых символах (отсюда и название «текстовый режим»), и единственное место, где фактические пиксели, представляющие эти символы, существуют как единое унифицированное изображение, - это сам экран, видимый пользователем (благодаря явлению из постоянство зрения ).

Например, для экранного буфера, достаточного для хранения стандартной сетки размером 80 на 25 символов, требуется не менее 2000 байтов.[1] Если предположить монохромный дисплей, 8 бит на байт и стандартный размер 8 умножить на 8 бит для каждого символа, буфер кадра, достаточно большой для хранения каждого пикселя на результирующем экране, потребует не менее 128 000 бит, 16 000 байтов или чуть менее 16 килобайт. По стандартам современных компьютеров это может показаться банальным объемом памяти, но если рассматривать их в контексте, исходный Яблоко II был выпущен в 1977 году с объемом памяти всего четыре килобайта и ценой в 1300 долларов США (в то время, когда минимальная заработная плата в США всего 2,30 доллара в час). Кроме того, с точки зрения бизнеса, бизнес-кейс ведь текстовые терминалы не имели смысла, если их нельзя было производить и эксплуатировать дешевле, чем требовательные к бумаге телепринтеры, которые они должны были заменить.

Еще одно преимущество текстового режима состоит в том, что он требует относительно низкой пропускной способности при использовании удаленного терминала. Таким образом, удаленный терминал в текстовом режиме может обязательно обновлять экран намного быстрее, чем удаленный терминал в графическом режиме, связанный с той же полосой пропускания (и, в свою очередь, будет казаться более отзывчивым), поскольку удаленному серверу может потребоваться передать только несколько десятков байтов. для каждого обновления экрана в текстовом режиме, в отличие от сложной растровой графики вызовы удаленных процедур что может потребовать передачи и рендеринга всего растровые изображения.

Пользовательские символы

Norton Utilities 6.01, пример расширенного TUI, который переопределяет набор символов, чтобы показать крошечные графические виджеты, иконки и указатель стрелки в текстовом режиме.

Граница между текстовым режимом и графическими программами иногда может быть нечеткой, особенно на ПК. VGA оборудование, потому что многие более поздние программы текстового режима пытались довести модель до крайности, играя с видеоконтроллер. Например, они переопределили набор символов, чтобы создать настраиваемые полуграфические символы, или даже создали внешний вид графического указателя мыши, переопределив внешний вид символов, над которыми был показан указатель мыши в данный момент.

Рендеринг текстового режима с пользовательскими символами также был полезен для 2D. компьютерные и видеоигры потому что игровым экраном можно управлять намного быстрее, чем при пиксельном рендеринге.

Техническая база

А видеоконтроллер реализация текстового режима обычно использует две отдельные области объем памяти. Память персонажа или таблица образцов содержит растровый шрифт в использовании, где каждый символ представлен матрица точекматрица из биты ), поэтому память персонажей можно рассматривать как трехмерную битовый массив. Матрица дисплеятекстовый буфер, экранный буфер, или таблица имен) отслеживает, какой символ находится в каждой ячейке. В простом случае матрица дисплея может быть просто матрицей кодовые точки (так названо таблица указателей символов), но обычно для каждой позиции символа хранится не только код, но и атрибуты.

L\C0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0
0
0
1
1
0
0
1
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
0
0
0
1
1
1
00000000
11111111
00001111
00110011
01010101
11…
00…
00…
00…
01…
00000     
00001    
00010  
00011  
00100  
00101      
00110    
00111        
01000
01001
… … …
Генератор символов scheme.svg
Образец символьной коробки и соответствующей электронной схемы. Размер глифа составляет 8 × 8 пикселей, с 3-битными младшими частями строки развертки и счетчиком точек. Размер экрана составляет от 20 × 18 до 32 × 32 символьных ячеек с 5-битными индексами.

На случай, если растровое сканирование выход, который является наиболее распространенным для компьютерных мониторов, соответствующий видеосигнал формируется генератор персонажей, специальный электронный блок, похожий на устройства с таким же именем, используемые в видеотехнике. Видеоконтроллер имеет два регистры: счетчик строк развертки и счетчик точек, служащие координатами точечной матрицы экрана. Каждый из них должен быть разделен на соответствующий размер глифа, чтобы получить индекс в матрице отображения; то остаток индекс в матрице глифов. Если размер глифа равен 2п, то можно просто использовать п младшие биты двоичного регистра в качестве индекса в матрице глифов, а остальные биты в качестве индекса в матрице отображения - см. схему.

Память персонажей находится в только для чтения памяти в некоторых системах. Другие системы позволяют использовать ОЗУ для этой цели, что позволяет переопределить шрифт и даже набор символов для конкретных целей. Использование символов на основе RAM также облегчает некоторые специальные методы, такие как реализация буфера кадра пиксельной графики путем резервирования некоторых символов для растрового изображения и записи пикселей непосредственно в соответствующую им память символов. В некоторых исторических графических чипах, включая TMS9918, то MOS Technology VIC, а Геймбой графическое оборудование, это был канонический способ создания пиксельной графики.

Текстовые режимы часто назначают атрибуты отображаемым символам. Например, VT100 терминал позволяет подчеркивать, увеличивать яркость, мигать или инвертировать каждый символ. Устройства с поддержкой цвета обычно позволяют выбирать цвет каждого символа, а часто и цвет фона из ограниченного числа. палитра цветов. Эти атрибуты могут либо сосуществовать с индексами символов, либо использовать другую область памяти, называемую цветовая память или память атрибутов.[2]

Некоторые реализации текстового режима также имеют понятие атрибутов строки. Например, совместимая с VT100 линия текстовых терминалов поддерживает удвоение ширины и высоты символов в отдельных текстовых строках.

Обычные текстовые режимы ПК

В зависимости от используемого графического адаптера доступны различные текстовые режимы. IBM PC совместимый компьютеры. Они перечислены в таблице ниже:[3]

Текст рез.Char. размерГрафика res.ЦветаАдаптеры
80×259×14720×350Черно-белый текстMDA, Геркулес
40×258×8320×20016 цветовCGA, EGA
80×258×8640×20016 цветовCGA, EGA
80×258×14640×35016 цветовEGA
80×438×8640×35016 цветовEGA
80×259×16720×40016 цветовVGA
80×308×16640×48016 цветовVGA
80×509×8720×40016 цветовVGA
80×6016 цветовVESA -совместимый Супер VGA
132×2516 цветовVESA-совместимый Super VGA
132×4316 цветовVESA-совместимый Super VGA
132×5016 цветовVESA-совместимый Super VGA
132×6016 цветовVESA-совместимый Super VGA

Текст MDA можно было выделить яркими, подчеркнутыми, перевернутыми и мигающими атрибутами.

Видеокарты в целом обратно совместимы, то есть EGA поддерживает все режимы MDA и CGA, VGA поддерживает режимы MDA, CGA и EGA.

Безусловно, наиболее распространенный текстовый режим, используемый в средах DOS и начальных консолях Windows, - это 80 столбцов по 25 строк по умолчанию или 80 × 25 с 16 цветами. Этот режим был доступен практически на всех IBM и совместимые персональные компьютеры. Несколько программ, таких как эмуляторы терминала, использовал только 80 × 24 для основного дисплея и зарезервировал нижнюю строку для статус бар.

Два других текстовых режима VGA, 80 × 43 и 80 × 50, существуют, но использовались очень редко. Текстовые режимы с 40 столбцами никогда не были очень популярны за пределами игр и других приложений, разработанных для совместимости с телевизионными мониторами, и использовались только в демонстрационных целях или на очень старом оборудовании.

Размеры символов и графическое разрешение для расширенного VESA -совместимый Супер VGA текстовые режимы зависят от производителя. Кроме того, на этих адаптерах дисплея доступные цвета могут быть уменьшены вдвое с 16 до 8, когда используется второй настраиваемый набор символов (что дает общий набор 512 - вместо обычных 256 - различных графических символов, одновременно отображаемых на экране).

Некоторые карты (например, S3 ) поддерживал пользовательские режимы очень большого текста, например 100 × 37 или даже 160 × 120. В Linux систем, программа под названием SVGATextMode часто используется с картами SVGA для настройки очень больших текстовых режимов консоли, например, для использования с разделенным экраном оконечные мультиплексоры.

Современное использование

Многие современные программы с графическим интерфейсом имитируют стиль отображения программ в текстовом режиме, особенно когда важно сохранить вертикальное выравнивание текста, например, во время компьютерное программирование. Существуют также программные компоненты для подражать текстовый режим, например эмуляторы терминала или командная строка консоли. В Майкрософт Виндоус, то Консоль Win32 обычно открывается в режиме эмуляции графического окна. Его можно переключить в полноэкранный режим, режим истинного текста и наоборот, нажав кнопку Alt и Войти ключи вместе.[4] Это больше не поддерживается драйверами дисплея WDDM, представленными в Windows Vista.[5]

Linux виртуальная консоль работает в текстовом режиме. Большинство дистрибутивов Linux поддерживают несколько экранов виртуальной консоли, доступ к которым осуществляется нажатием Ctrl, Alt и a функциональная клавиша все вместе.

В AAlib Открытый исходный код библиотека предоставляет программы и процедуры, которые специализируются на переводе стандартных файлов изображений и видео, таких как PNG и WMV, и отображая их как набор ASCII символы. Это обеспечивает элементарный просмотр графических файлов в системах с текстовым режимом и в веб-браузерах с текстовым режимом, таких как Рысь.

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ а б Босх, Винн Л. (июль 1992 г.). «Идеальный ПК». Журнал ПК. 11 (13): 186. Получено 15 декабря 2015.
  2. ^ Макет и палитра текстового режима
  3. ^ Текстовые режимы в списке прерываний Ральфа Брауна
  4. ^ Windows использует Alt + Enter, чтобы сделать терминал полноэкранным
  5. ^ [1]

внешние ссылки

дальнейшее чтение