리눅스 콘솔
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목차
1. 개요
리눅스 콘솔은 리눅스 커널 내부의 시스템 콘솔로, 커널 메시지와 경고를 수신하고 사용자 입력을 받아들여 텍스트 출력을 제공하는 장치이다. 이는 가상 콘솔을 지원하여 여러 개의 콘솔 프로그램이 동시에 실행될 수 있게 하며, 텍스트 모드와 프레임 버퍼 모드 두 가지 주요 구현 방식을 가진다. 리눅스 콘솔은 1991년 리누스 토르발스에 의해 개발되었으며, 제어 문자 및 이스케이프 시퀀스를 통해 다양한 기능을 수행한다. 최근에는 현대적인 사용자 공간 대체재인 kmscon 프로젝트가 진행 중이다.
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| 리눅스 콘솔 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
 | |
| 일반 | |
| 종류 | 운영 체제 |
| 개발자 | Robert Shingledecker |
| 최신 버전 | 16.0 |
| 출시일 | 2016년 5월 2일 |
| 커널 종류 | 단일 커널 |
| 라이선스 | GNU 일반 공중 사용 허가서 |
| 홈페이지 | Ttylinux 공식 웹사이트 |
2. 역사
리눅스 콘솔은 리누스 토르발스가 1991년에 작성한 리눅스 커널의 초기 기능 중 하나였다. (리눅스의 역사 참조)
주요 구현 방식으로는 프레임 버퍼와 텍스트 모드가 있다. 프레임 버퍼는 최신 리눅스 배포판의 기본값이며, 커널 모드 설정과 함께 디스플레이 하드웨어 및 시스템 부팅 중 그래픽 표시와 같은 기능을 커널 수준에서 지원한다. 레거시 텍스트 모드는 CGA, EGA, MDA 및 VGA 그래픽 카드가 있는 PC 호환 시스템에서 사용되었다. x86이 아닌 아키텍처에서는 그래픽 카드가 텍스트 모드를 구현하지 않았기 때문에 프레임 버퍼 모드를 사용했다.
2. 1. 개발 배경
리눅스 콘솔은 리눅스 커널 내부의 시스템 콘솔이다. 시스템 콘솔은 모든 커널 메시지와 경고를 수신하고 단일 사용자 모드에서 로그인을 허용하는 장치이다. 리눅스 콘솔은 커널 및 기타 프로세스가 사용자에게 텍스트 출력을 보내고 사용자로부터 텍스트 입력을 받는 방법을 제공한다. 사용자는 일반적으로 컴퓨터 키보드로 텍스트를 입력하고 컴퓨터 모니터에서 출력 텍스트를 읽는다. 리눅스 커널은 논리적으로 분리되어 있지만 동일한 물리적 키보드 및 디스플레이에 액세스하는 콘솔인 가상 콘솔을 지원한다. 리눅스 콘솔(및 리눅스 가상 콘솔)은 리눅스 커널의 VT(가상 터미널) 하위 시스템에 의해 구현되며 사용자 공간 소프트웨어에 의존하지 않는다. 이는 터미널을 에뮬레이트하는 사용자 공간 프로세스이며 일반적으로 그래픽 디스플레이 환경에서 사용되는 터미널 에뮬레이터와 대조된다.리눅스 콘솔은 커널의 첫 번째 기능 중 하나였으며 1991년에 리누스 토르발스가 작성했다(리눅스의 역사 참조). 프레임 버퍼와 텍스트 모드라는 두 가지 주요 구현이 있다. 프레임 버퍼 구현은 최신 리눅스 배포판의 기본값이며 커널 모드 설정과 함께 디스플레이 하드웨어 및 시스템 부팅 중 그래픽 표시와 같은 기능에 대한 커널 수준 지원을 제공한다. 레거시 텍스트 모드 구현은 CGA, EGA, MDA 및 VGA 그래픽 카드가 있는 PC 호환 시스템에서 사용되었다. x86이 아닌 아키텍처에서는 그래픽 카드가 텍스트 모드를 구현하지 않았기 때문에 프레임 버퍼 모드를 사용했다. 리눅스 콘솔은 고정 크기 비트맵, 고정 폭 글꼴을 사용하며 일반적으로 문자당 기본값은 8x16픽셀이다.
리눅스 콘솔은 선택적 커널 기능이며 대부분의 임베디드 리눅스 시스템에서는 이를 활성화하지 않는다. 이러한 시스템은 일반적으로 대체 사용자 인터페이스(예: 웹 기반)를 제공하거나 즉시 그래픽 사용자 인터페이스로 부팅하여 이를 사용자와 상호 작용하는 기본 수단으로 사용한다. 리눅스 콘솔의 다른 구현에는 새로 고칠 수 있는 점자 디스플레이를 지원하는 점자 콘솔과 직렬 포트 콘솔이 포함된다.
2. 2. 발전 과정
리눅스 콘솔은 리눅스 커널 내부의 시스템 콘솔이다. 시스템 콘솔은 커널 메시지와 경고를 수신하고 단일 사용자 모드에서 로그인을 허용하는 장치이다. 커널 및 기타 프로세스가 사용자에게 텍스트 출력을 보내고 사용자로부터 텍스트 입력을 받는 방법을 제공한다. 사용자는 키보드로 텍스트를 입력하고 모니터에서 출력 텍스트를 읽는다.리눅스 콘솔은 커널의 첫 번째 기능 중 하나였으며, 1991년 리누스 토르발스가 작성했다. (리눅스의 역사 참조)
주요 구현 방식
- 프레임 버퍼: 최신 리눅스 배포판의 기본값이다. 커널 모드 설정과 함께 디스플레이 하드웨어 및 시스템 부팅 중 그래픽 표시와 같은 기능에 대한 커널 수준 지원을 제공한다. x86이 아닌 아키텍처에서는 그래픽 카드가 텍스트 모드를 구현하지 않았기 때문에 프레임 버퍼 모드를 사용한다.
- 레거시 텍스트 모드: CGA, EGA, MDA 및 VGA 그래픽 카드가 있는 PC 호환 시스템에서 사용되었다.
리눅스 콘솔은 고정 크기 비트맵, 고정 폭 글꼴을 사용하며 일반적으로 문자당 기본값은 8x16픽셀이다.
리눅스 콘솔은 선택적 커널 기능이며, 대부분의 임베디드 리눅스 시스템에서는 이를 활성화하지 않는다. 이러한 시스템은 대체 사용자 인터페이스(예: 웹 기반)를 제공하거나 즉시 그래픽 사용자 인터페이스로 부팅하여 사용자와 상호 작용한다.
리눅스 콘솔의 다른 구현에는 새로 고칠 수 있는 점자 디스플레이를 지원하는 점자 콘솔과 직렬 포트 콘솔이 있다.
3. 구성 요소 및 기능
리눅스 콘솔은 커널과 다른 프로세스가 사용자에게 텍스트 기반 메시지를 출력하고, 사용자로부터 텍스트 기반 입력을 받을 수 있는 방법을 제공한다. 리눅스에서는 가상 터미널,[7] 시리얼 포트,[8] USB 시리얼 포트,[9] 텍스트 모드의 VGA,[10] 프레임버퍼[11] 등 여러 장치가 시스템 콘솔로 사용될 수 있다.
커널 부팅 중에는 콘솔을 사용하여 커널의 부팅 로그를 표시한다. 부팅 로그에는 감지된 하드웨어에 대한 정보와 부팅 절차의 상태에 대한 업데이트가 포함된다. 커널이 부팅을 완료하면 init 프로세스를 실행하여 시스템의 나머지 부분을 부팅하며, 이 과정에서 출력되는 내용도 콘솔로 전송된다.
리눅스 콘솔은 "linux" 터미널 기능을 구현하며, 사용되는 이스케이프 시퀀스는 ''console_codes'' man 페이지에 명시되어 있다.[14]
리눅스 콘솔은 원래 리누스 토르발스가 1991년에 작성했으며, 선택적 커널 기능이다. 대부분의 임베디드 리눅스 시스템에서는 이를 활성화하지 않는다. 이러한 시스템은 일반적으로 대체 사용자 인터페이스(예: 웹 기반)를 제공하거나 즉시 그래픽 사용자 인터페이스로 부팅한다.
리눅스 콘솔에는 프레임 버퍼와 텍스트 모드라는 두 가지 주요 구현이 있다.
- 프레임 버퍼 구현: 최신 리눅스 배포판의 기본값이며 커널 모드 설정과 함께 디스플레이 하드웨어 및 시스템 부팅 중 그래픽 표시와 같은 기능에 대한 커널 수준 지원을 제공한다.
- 레거시 텍스트 모드 구현: CGA, EGA, MDA 및 VGA 그래픽 카드가 있는 PC 호환 시스템에서 사용되었다. x86이 아닌 아키텍처에서는 그래픽 카드가 텍스트 모드를 구현하지 않았기 때문에 프레임 버퍼 모드를 사용했다.
리눅스 콘솔은 고정 크기 비트맵, 고정 폭 글꼴을 사용하며 일반적으로 문자당 기본값은 8x16픽셀이다.
일부 최신 리눅스 기반 시스템은 커널 기반 텍스트 모드 입출력을 사용하지 않고, 시스템 부팅 시 그래픽 로고 또는 진행률 표시줄을 표시한 다음 바로 그래픽 사용자 인터페이스를 시작한다.
3. 1. 가상 콘솔 (Virtual Console)
리눅스 콘솔은 리눅스 커널 내부의 시스템 콘솔이다. 이는 커널 메시지와 경고를 수신하고 단일 사용자 모드에서 로그인을 허용하는 장치이다. 리눅스 콘솔은 커널 및 기타 프로세스가 사용자에게 텍스트 출력을 보내고 사용자로부터 텍스트 입력을 받는 방법을 제공한다. 사용자는 키보드로 텍스트를 입력하고 모니터에서 출력 텍스트를 읽는다.리눅스 커널은 논리적으로 분리되어 있지만 동일한 물리적 키보드 및 디스플레이에 액세스하는 여러 가상 콘솔을 지원한다. 이러한 가상 콘솔은 리눅스 커널의 VT(가상 터미널) 하위 시스템에 의해 구현되며 사용자 공간 소프트웨어에 의존하지 않는다. 이는 그래픽 디스플레이 환경에서 사용되는 터미널 에뮬레이터와 대조된다.
가상 콘솔은 여러 개의 텍스트 버퍼를 저장하여 여러 콘솔 프로그램이 동시에 실행되면서 서로 다른 상황에서 사용자와 상호 작용할 수 있도록 한다. 사용자는 여러 개의 독립적인 콘솔이 있는 것처럼 느낄 수 있다. 각 가상 콘솔은 자체 문자 집합과 키보드 레이아웃을 가질 수 있으며, 리눅스 2.6 버전부터는 각 가상 콘솔에 대해 다른 글꼴을 로드하는 기능이 도입되었다.[7]
''init'' 부팅 프로세스가 완료되면 콘솔은 여러 가상 터미널을 멀티플렉싱하는 데 사용된다. 사용자는 Ctrl-Alt-F1, Ctrl-Alt-F2 등을 누르거나, Ctrl-Alt-LeftArrow, Ctrl-Alt-RightArrow를 누르거나, ''chvt''[12]를 사용하여 각 가상 터미널에 접근할 수 있다. 각 ''가상 터미널''에서 getty 프로세스가 실행되고, 이 프로세스는 ''/bin/login''을 실행하여 사용자를 인증한다. 인증 후에는 명령 셸이 실행된다. 가상 터미널은 리눅스 커널 수준에서 지원된다.[13]
3. 2. 텍스트 모드 콘솔 (Text Mode Console)
리눅스 콘솔의 텍스트 모드 구현은 텍스트 기반 비디오 모드를 사용하는 레거시 CGA/EGA/MDA/VGA 비디오 카드를 갖춘 PC 기반 시스템에서 사용된다. 텍스트 모드에서 커널은 2차원 문자 배열을 비디오 카드에 보내고, 비디오 카드는 문자를 픽셀로 변환하여 표시한다.텍스트 버퍼는 코드 포인트와 문자 속성 측면에서 텍스트 화면의 내용을 설명하는 VGA 메모리의 일부이다. 텍스트 버퍼와 글꼴의 코드 포인트는 일반적으로 문자 인코딩을 사용하여 텍스트 터미널의 의미에서 화면에 문자를 표시하는 것과 동일하지 않다. 화면의 글리프 집합은 현재 글꼴에 의해 결정된다. 텍스트 화면은 `console.c` 및 `consolemap.c` 드라이버에 의해 처리된다. 글꼴 및 터미널 인코딩을 변경하는 유틸리티는 `consolechars`이다.
리눅스 커널 (`keyboard.c` 드라이버)은 키보드 입력 (키보드 레이아웃)에 대한 거의 완벽한 지원을 제공하지만, 다른 문자 집합과 제대로 상호 작용하지 않기 때문에 약간 일관성이 없다. 레이아웃은 `loadkeys` 유틸리티에 의해 로드된다.
이 두 유틸리티와 해당 데이터 파일은 많은 리눅스 배포판과 함께 제공되는 '''리눅스 콘솔 도구''' http://lct.sourceforge.net/ 에 패키지되어 있다.
커널 수준에서 리눅스 국제화 노력은 1994년에 마르쿠스 쿤과 안드리스 브라우어에 의해 시작되었다.
리눅스 콘솔은 모든 VGA 스타일 텍스트 모드를 지원할 수 있지만, 커널 자체는 이러한 모드를 설정하는 데 매우 제한적인 수단을 가지고 있다. SVGATextMode는 표준 EGA 및 VGA 모드보다 더 복잡한 텍스트 모드를 활성화하는 데 도움을 준다. 이는 Console Tools와 완벽하게 호환되지만, dosemu, SVGAlib 및 디스플레이 서버와 일부 충돌이 있다.
현재, 서로 다른 가상 콘솔에서 서로 다른 모드를 지원하지 않는다.
3. 3. 프레임버퍼 콘솔 (Linux Framebuffer Console)
리눅스 프레임버퍼(fbdev)는 그래픽 하드웨어에 독립적인 추상화 계층으로, 원래는 텍스트 모드 디스플레이가 없는 애플 매킨토시와 같은 시스템에서 리눅스 커널이 텍스트 콘솔을 에뮬레이션할 수 있도록 구현되었다.[11] 현재는 모든 플랫폼에서 커널 공간 텍스트 모드 에뮬레이션을 제공한다. (현재 유지보수가 되지 않는) SVGATextMode에 비해 하드웨어 호환성이 좋고 의존성이 적다는 장점이 있다. 또한 VGA 텍스트 모드의 모든 기술적인 제약을 극복할 수 있게 해준다.리눅스 프레임버퍼 콘솔은 문자를 그리는 방식에서만 VGA 콘솔과 다르며, 키보드 이벤트 처리 및 가상 콘솔 지원은 정확히 동일하다.
3. 4. 직렬 포트 콘솔 (Linux Serial Port Console)
리눅스 직렬 콘솔은 커널 설정의 `CONFIG_SERIAL_CONSOLE` 옵션을 통해 활성화되는 시리얼 포트를 통한 콘솔 구현이다. 이는 일부 임베디드 시스템과 서버 컴퓨터에서 사용될 수 있으며, 운영자와의 직접적인 상호 작용이 예상되지 않는 환경에서 유용하다. 시리얼 콘솔은 시스템에 대한 접근 방식을 제공하지만, RS-232의 낮은 대역폭으로 인해 속도가 느린 편이다. 임베디드 시스템용 소프트웨어 개발 과정에서 자주 사용되며, 때로는 디버그 포트를 통해 접근 가능하도록 유지되기도 한다.[8]3. 5. 제어 문자 및 이스케이프 시퀀스
리눅스 커널( `keyboard.c영어` 드라이버)은 키보드 입력(키보드 레이아웃)을 거의 완벽하게 지원하지만, 다른 문자 집합과의 상호 작용이 완전하지 않아 일관성이 떨어진다. 레이아웃은 `'''loadkeys'''영어` 유틸리티로 로드된다.콘솔은 여러 제어 문자에 응답한다:[16]
| 제어 문자 | ASCII 이름 | 설명 |
|---|---|---|
| `` | BEL | 벨 소리 |
| `` | BS | 백스페이스 |
| `` | HT | 수평 탭 |
| `` | LF | 줄 바꿈 |
| `` | VT | 수직 탭 |
| `` | FF | 양식 피드 |
| `` | CR | 캐리지 리턴 |
| `` | SO | 외부 이동 |
| `` | SI | 내부 이동 |
| `` | CAN | 이스케이프 시퀀스 취소 |
| `` | SUB | 이스케이프 시퀀스 취소 |
| `` | ESC | 이스케이프 / 이스케이프 시퀀스 시작 |
| `` | DEL | 없음 |
| `` | 명령 시퀀스 시작 |
| 제어 시퀀스 | 설명 |
|---|---|
| `` | 역 줄 바꿈 |
| `` | 줄 바꿈 |
| `` | 캐리지 리턴 및 줄 바꿈 |
| `` | 탭 정지 설정 |
| `` | 커서 저장 |
| `` | 커서 복원 |
| `` | 키패드를 숫자 모드로 전환 |
| `` | 키패드를 애플리케이션 모드로 전환 |
| `` | 터미널 설정 재설정 |
| `` | 터미널 ID 인쇄 |
``는 Esc 키를 누르는 것을 의미한다.
콘솔은 또한 확장된 이스케이프 시퀀스, ANSI CSI 모드 시퀀스 및 DEC 개인 모드 시퀀스를 지원한다.[14][16] 이러한 확장 시퀀스는 색상, 깜박임, 밑줄, 강조 및 반전 비디오와 같은 시각 효과, 벨 소리 주파수 및 지속 시간, VESA 화면 블랭킹 간격을 제어한다. 텍스트 블랭킹 외에는 VGA 어댑터를 대기 모드로 전환하는 알려진 방법은 없다.
4. 관련 /dev/ 항목
...
/dev/tty63
...
63
(키보드 제어)
...
...
/dev/vcs는 현재 가상 화면의 내용이다.
...
/dev/vcs63
...
63
...
/dev/vcsa63
...
191
가상 텍스트 버퍼의 전체 이미지; 처음 4바이트는 행, 열 및 커서 위치의 숫자를 포함한다.