Компьютерный терминал

DEC . VT100 , широко эмулируемый компьютерный терминал

IBM 2741 , компьютерный терминал, широко эмулируемый в 1960-х и 1970-х годах.
(клавиатура/принтер)

Компьютерный терминал — это электронное или электромеханическое аппаратное устройство, которое можно использовать для ввода данных и их расшифровки. данные с компьютера или вычислительной системы. Большинство ранних компьютеров имели только переднюю панель для ввода или отображения битов, и их нужно было подключать к терминалу для печати или ввода текста с помощью клавиатуры. Телепринтеры использовались в качестве печатных терминалов первых дней. и на десятилетия предшествовало использованию компьютерного экрана. Компьютер обычно передает строку данных, которая печатается на бумаге, и принимает строку данных с клавиатуры через последовательный или другой интерфейс. Начиная с середины 1970-х годов с появлением таких микрокомпьютеров , как Sphere 1 , Sol-20 и Apple I , схемы дисплея и клавиатуры стали интегрироваться в персональные компьютерные системы и рабочие станции , причем компьютер обрабатывал генерацию символов и выводил их на ЭЛТ-дисплей, например в качестве компьютерного монитора или, иногда, потребительского телевизора, но большинству более крупных компьютеров по-прежнему требовались терминалы.

Ранние терминалы были недорогими устройствами, но очень медленными по сравнению с перфокартами или бумажной лентой для ввода; с появлением систем разделения времени терминалы постепенно вытеснили эти старые формы взаимодействия из отрасли. Сопутствующими разработками были усовершенствование терминальных технологий и внедрение недорогих видеодисплеев . Ранние телетайпы печатали со скоростью всего 75 бод или 10 5-битных символов в секунду, а к 1970-м годам скорость видеотерминалов улучшилась до 2400 или 9600 ( 2400 бит/с) . Аналогичным образом, скорость удаленных пакетных терминалов увеличилась до 4800 бит/с в начале десятилетия и до 19,6 кбит/с к концу десятилетия, причем более высокие скорости возможны на более дорогих терминалах.

Функция терминала обычно ограничивается транскрипцией и вводом данных; устройство со значительными локальными программируемыми возможностями обработки данных можно назвать «умным терминалом» или « толстым клиентом » . Терминал, вычислительная мощность которого зависит от главного компьютера, называется « тупым терминалом ». или тонкий клиент . В эпоху последовательных ( RS-232 ) терминалов существовало противоречивое использование термина «интеллектуальный терминал» как тупого терминала без доступных пользователю локальных вычислительных мощностей, но с особенно богатым набором управляющих кодов для управления дисплеем; этот конфликт не был разрешен до того, как аппаратные последовательные терминалы устарели.

Персональный компьютер может запускать программное обеспечение эмулятора терминала , которое повторяет функции реального терминала, иногда позволяя одновременно использовать локальные программы и доступ к удаленной хост- системе терминала либо через прямое последовательное соединение, либо через сеть с использованием, например, SSH . В настоящее время производится мало специализированных компьютерных терминалов, поскольку разделение времени на больших компьютерах было заменено персональными компьютерами, карманными устройствами и рабочими станциями с графическими пользовательскими интерфейсами. Для взаимодействия пользователей с серверами используется либо программное обеспечение, такое как веб-браузеры , либо эмуляторы терминала с соединениями по высокоскоростным сетям.

История

Консоль Конрада Цузе имела Z3 клавиатуру в 1941 году, как и Z4 в 1942–1945 годах. Однако эти консоли можно было использовать только для ввода числовых данных, и поэтому они были аналогичны консолям вычислительных машин; программы, команды и другие данные вводились с помощью бумажной ленты. Обе машины имели ряд индикаторов для отображения результатов.

В 1956 году компьютер Whirlwind Mark I стал первым компьютером, оснащенным комбинацией клавиатуры и принтера, обеспечивающей прямой ввод. данных и команд и вывод результатов. Этим устройством был Friden Flexowriter , который продолжал служить этой цели на многих других ранних компьютерах вплоть до 1960-х годов.

Категории

Печатные терминалы

Телетайп Teletype Model 33 ASR, который можно использовать в качестве терминала.

Крупный план печатного терминала IBM 2741, который использовал сменный печатный элемент Selectric «мяч для гольфа» и был быстрее, чем более ранние телетайпы.

Ранние пользовательские терминалы, подключенные к компьютерам, были, как и Flexowriter, электромеханическими телетайпами /телетайпами (TeleTYpewriter, TTY), такими как Teletype Model 33 , первоначально использовавшаяся для телеграфии ; Ранние телетайпы обычно настраивались как передача-прием с клавиатуры (KSR) или автоматическая передача-прием (ASR). Некоторые терминалы, такие как модели ASR Teletype, включали в себя устройство чтения бумажной ленты и перфоратор, который мог записывать выходные данные, например список программ. Данные с ленты можно было повторно ввести в компьютер с помощью устройства чтения ленты на телетайпе или распечатать на бумаге. Телетайпы использовали интерфейс токовой петли , который уже использовался в телеграфии. менее дорогая конфигурация «Только чтение» Для телетайпа была доступна (RO).

Позднее появились терминалы с клавиатурой и принтером индивидуального дизайна, включая IBM 2741 (1965). и DECwriter (1970). Соответствующая максимальная скорость телетайпов, IBM 2741 и LA30 (ранний DECwriter) составляла 10, 15 и 30. символов в секунду. Хотя в то время «бумага была королем» скорость взаимодействия была относительно ограничена.

DECwriter был последним крупным печатным терминалом. После 1980 года он исчез под давлением устройств видеодисплея (VDU), а в последней версии (DECwriter IV 1982 года) классическая форма телетайпа была заменена формой, напоминающей настольный принтер.

Видеодисплей

Блок видеодисплея (VDU) отображает информацию на экране, а не печатает текст на бумаге, и обычно использует электронно-лучевую трубку (ЭЛТ). В 1950-х годах дисплеи обычно проектировались для отображения графических данных, а не текста, и использовались, например, в экспериментальных компьютерах в таких учреждениях, как Массачусетский технологический институт ; компьютеры, используемые в научных кругах, правительстве и бизнесе, продаваемые под такими торговыми марками, как DEC , ERA , IBM и UNIVAC ; военные компьютеры, поддерживающие конкретные оборонные приложения, такие как системы предупреждения о баллистических ракетах и ​​системы координации радаров и противовоздушной обороны, такие как BUIC и SAGE .

ИБМ 2260

Двумя ранними вехами в развитии VDU были Uniscope Uniscope. и IBM 2260 , оба в 1964 году. Это были терминалы блочного режима, предназначенные для одновременного отображения страниц с использованием собственных протоколов; в отличие от устройств с символьным режимом, они вводят данные с клавиатуры в буфер дисплея, а не передают их немедленно. В отличие от более поздних устройств с символьным режимом, Uniscope использовал синхронную последовательную связь через интерфейс EIA RS-232 для связи между мультиплексором и хостом, тогда как 2260 использовал либо канальное соединение, либо асинхронную последовательную связь между 2848 и хостом. 2265, родственный 2260, также использовал асинхронную последовательную связь.

Datapoint 3300 от Computer Terminal Corporation , анонсированный в 1967 году и поставленный в 1969 году, представлял собой устройство с символьным режимом, имитирующее телетайп модели 33 . Это отражает тот факт, что первые терминалы с символьным режимом часто использовались для замены телетайпов, чтобы снизить эксплуатационные расходы.

АДМ-3А

ВТ52

ВТ100

Следующее поколение дисплеев вышло за рамки эмуляции телетайпа благодаря адресуемому курсору, который дал им возможность рисовать на экране двухмерные изображения. К самым ранним дисплеям с адресацией курсора относятся VT05 и Hazeltine 2000, работающие в символьном режиме, оба с 1970 года. Несмотря на эту возможность, ранние устройства этого типа часто называли «стеклянными телетайпами». Позже термин «стеклянный TTY» стал ретроспективно сужаться до устройств без полной адресации курсора.

Классическая эра VDU началась в начале 1970-х годов и была тесно переплетена с появлением компьютеров с разделением времени . Важными ранними продуктами были ADM-3A , VT52 и VT100 . В этих устройствах не использовался сложный процессор , вместо этого использовались отдельные логические элементы , чипы LSI или микропроцессоры, такие как Intel 8080 . Это сделало их недорогими, и они быстро стали чрезвычайно популярными устройствами ввода-вывода во многих типах компьютерных систем, часто заменяя более ранние и более дорогие печатающие терминалы.

После 1970 года несколько поставщиков тяготели к набору общих стандартов:

• Набор символов ASCII (а не, скажем, EBCDIC или что-то специфическое для одной компании), но ранние/экономные модели часто поддерживали только заглавные буквы (например, исходный ADM-3 , модель Data General 6052, которую можно было обновить до 6053). с ПЗУ строчными буквами – и Heathkit H9)
• Последовательные порты RS-232 (25-контактные, готовые к подключению к модему, однако использование некоторых контактов производителя расширяет стандарт, например, для использования с токовыми петлями 20 мА )
• 24 строки (или, возможно, 25 — иногда специальная строка статуса) по 72 или 80 символов текста (80 — это то же самое, что и IBM перфокарты ). Более поздние модели иногда имели две настройки ширины символов.
• Некоторый тип курсора, который можно позиционировать (с помощью клавиш со стрелками или «домой» и других кодов прямой установки адреса курсора).
• Реализация как минимум трех управляющих кодов: возврат каретки (Ctrl-M), перевод строки (Ctrl-J) и колокольчик (Ctrl-G), но обычно их гораздо больше, например escape-последовательности для подчеркивания, затемнения или обратного хода. подсветка видеосимволов, а особенно для очистки дисплея и позиционирования курсора.

Эпоха экспериментов с серийными дисплеями завершилась появлением VT100 в 1978 году. К началу 1980-х годов существовали десятки производителей терминалов, включая Lear-Siegler , ADDS , Data General, DEC , Hazeltine Corporation , Heath/Zenith , Hewlett-Packard , IBM. , TeleVideo , Volker-Craig и Wyse , многие из которых имели несовместимые последовательности команд (хотя многие использовали ранний ADM-3 в качестве отправной точки).

Большие различия в управляющих кодах у разных производителей привели к появлению программного обеспечения, которое идентифицировало и группировало типы терминалов, чтобы системное программное обеспечение правильно отображало формы ввода с использованием соответствующих управляющих кодов; В Unix-подобных системах будут использоваться файлы termcap или terminfo , утилита stty и переменная среды TERM; в программном обеспечении Business BASIC компании Data General, например, во время входа в систему на терминал отправлялась последовательность кодов, чтобы попытаться прочитать положение курсора или содержимое 25-й строки, используя последовательность последовательностей управляющих кодов разных производителей, и сгенерированные терминалом ответ будет определять однозначный номер (например, 6 для терминалов Data General Dasher, 4 для терминалов ADM 3A/5/11/12, 0 или 2 для TTY без специальных функций), который будет доступен программам, чтобы сказать, какой набор кодов для использования.

Подавляющее большинство терминалов были монохромными, производители предлагали по-разному люминофоры с зеленым, белым или янтарным, а иногда и с синим экраном. (Утверждалось, что янтарь снижает нагрузку на глаза). Терминалы со скромными возможностями цветопередачи также были доступны, но не получили широкого распространения; например, цветная версия популярного Wyse WY50, WY350, предлагала 64 оттенка в каждой ячейке символов.

В конечном итоге дисплеи были вытеснены из большинства приложений сетевыми персональными компьютерами, сначала медленно после 1985 года, а в 1990-х годах их скорость увеличивалась. Однако они оказали длительное влияние на ПК. Раскладка клавиатуры терминала VT220 сильно повлияла на модель M, поставляемую на IBM PC с 1985 года, а также на более поздние компьютерные клавиатуры.

Хотя плоские дисплеи были доступны с 1950-х годов, электронно-лучевые трубки продолжали доминировать на рынке до тех пор, пока персональные компьютеры не добились серьезного вторжения на рынок дисплейных терминалов. К тому времени, когда после 2000 года электронно-лучевые трубки на ПК были заменены плоскими экранами, аппаратный компьютерный терминал практически устарел.

Символьно-ориентированные терминалы

См. также: Символьное устройство

Televideo ASCII Терминал символьного режима

Символьно -ориентированный терминал — это тип компьютерного терминала, который обменивается данными со своим хостом по одному символу за раз, в отличие от блочно-ориентированного терминала , который обменивается данными блоками данных. Это наиболее распространенный тип терминала данных, поскольку его легко реализовать и запрограммировать. Соединение с мэйнфреймом или терминальным сервером осуществляется через последовательные каналы RS-232, Ethernet или другие собственные протоколы .

Символьно-ориентированные терминалы могут быть «тупыми» или «умными». Тупые терминалы — это те, которые могут интерпретировать ограниченное количество управляющих кодов (CR, LF и т. д.), но не имеют возможности обрабатывать специальные escape-последовательности, выполняющие такие функции, как очистка строки, очистка экрана или управление положением курсора. В этом контексте тупые терминалы иногда называют стеклянными телетайпами , поскольку они, по сути, имеют те же ограниченные функциональные возможности, что и механический телетайп. Этот тип тупого терминала по-прежнему поддерживается в современных Unix-подобных системах путем установки переменной среды TERM к dumb. Интеллектуальные или интеллектуальные терминалы — это терминалы, которые также имеют возможность обрабатывать escape-последовательности, в частности escape-последовательности VT52, VT100 или ANSI.

Текстовые терминалы

Типичный текстовый терминал производит входные данные и отображает выходные данные и ошибки.

Текстовый редактор Nano , работающий в xterm эмуляторе терминала

, Текстовый терминал или часто просто терминал (иногда текстовая консоль ) — это последовательный компьютерный интерфейс для ввода и отображения текста. Информация представлена ​​в виде массива заранее выбранных сформированных символов . Когда в таких устройствах используется видеодисплей, такой как электронно-лучевая трубка , их называют « блоком видеодисплея », «блоком визуального дисплея» (VDU) или «терминалом видеодисплея» (VDT).

Системная консоль часто текстовый терминал, используемый для управления компьютером. Современные компьютеры имеют встроенную клавиатуру и дисплей для консоли. Некоторые Unix-подобные операционные системы, такие как Linux и FreeBSD, имеют виртуальные консоли, позволяющие предоставлять несколько текстовых терминалов на одном компьютере.

Основным типом приложения, работающего на текстовом терминале, является интерпретатор командной строки или оболочка , которая запрашивает команды у пользователя и выполняет каждую команду после нажатия клавиши Return. Сюда входят оболочки Unix и некоторые интерактивные среды программирования. В оболочке большинство команд сами по себе являются небольшими приложениями.

Еще одним важным типом приложения является текстовый редактор . Текстовый редактор обычно занимает всю область дисплея, отображает один или несколько текстовых документов и позволяет пользователю редактировать документы. Текстовый редактор во многих случаях был заменен текстовым процессором , который обычно предоставляет богатые возможности форматирования, которых нет в текстовом редакторе. Первые текстовые процессоры использовали текст для передачи структуры документа, но более поздние текстовые процессоры работают в графической среде и обеспечивают WYSIWYG- моделирование форматированного вывода. Однако текстовые редакторы по-прежнему используются для документов, содержащих разметку, таких как DocBook или LaTeX .

Такие программы, как Telix и Minicom, управляют модемом и локальным терминалом, позволяя пользователю взаимодействовать с удаленными серверами. В Интернете telnet ssh и . работают аналогично

В простейшей форме текстовый терминал похож на файл. Запись в файл отображает текст, а чтение из файла дает то, что вводит пользователь. В Unix-подобных операционных системах существует несколько специальных файлов символов , соответствующих доступным текстовым терминалам. Для других операций существуют специальные escape-последовательности , управляющие символы и termios функции , которые может использовать программа, проще всего через такую ​​библиотеку, как ncurses . Для более сложных операций программы могут использовать ioctl, системные вызовы специфичные для терминала. Для приложения самый простой способ использования терминала — это просто последовательно записывать и читать текстовые строки в него и из него. Выводимый текст прокручивается, так что видны только последние несколько строк (обычно 24). Системы Unix обычно буферизуют входной текст до тех пор, пока не будет нажата клавиша Enter, поэтому приложение получает готовую строку текста. В этом режиме приложению не нужно много знать о терминале. Для многих интерактивных приложений этого недостаточно. Одним из распространенных улучшений является редактирование из командной строки (с помощью таких библиотек, как readline ); это также может предоставить доступ к истории команд. Это очень полезно для различных интерактивных интерпретаторов командной строки.

Еще более продвинутая интерактивность обеспечивается полноэкранными приложениями. Эти приложения полностью контролируют расположение экрана; также они мгновенно реагируют на нажатие клавиш. Этот режим очень полезен для текстовых редакторов, файловых менеджеров и веб-браузеров . Кроме того, такие программы управляют цветом и яркостью текста на экране, а также украшают его подчеркиванием, миганием и специальными символами (например, символами рисования прямоугольников ). Чтобы добиться всего этого, приложение должно иметь дело не только с обычными текстовыми строками, но также с управляющими символами и escape-последовательностями, которые позволяют перемещать курсор в произвольную позицию, очищать участки экрана, изменять цвета и отображать специальные символы, а также реагирование на функциональные клавиши. Большая проблема здесь заключается в том, что существует множество различных терминалов и эмуляторов терминала, каждый из которых имеет свой собственный набор escape-последовательностей. Чтобы преодолеть это, специальные библиотеки (например, Curses были созданы ) вместе с базами данных описаний терминалов, такими как Termcap и Terminfo.

Блочно-ориентированные терминалы

Терминал с блочной ориентацией или терминал с блочным режимом — это тип компьютерного терминала, который обменивается данными со своим хостом блоками данных, в отличие от символьно-ориентированного терминала , который связывается со своим хостом по одному символу за раз. Блочно-ориентированный терминал может быть ориентирован на карты, дисплей, клавиатуру-дисплей, клавиатуру-принтер, принтер или некоторую их комбинацию.

IBM 3270, пожалуй, самая известная реализация блочно-ориентированного дисплейного терминала. но их производили большинство производителей мэйнфреймов и несколько других компаний. Приведенное ниже описание относится к модели 3270, но аналогичные соображения применимы и к другим типам.

Блочно-ориентированные терминалы обычно включают в себя буфер , который хранит один экран или несколько данных, а также хранит атрибуты данных, не только указывая внешний вид (цвет, яркость, мигание и т. д.), но также отмечая данные как доступные для ввода оператором терминала. . защищен от ввода, поскольку разрешает ввод только числовой информации, а не разрешает любые символы и т. д. В типичном приложении хост отправляет терминалу предварительно отформатированную панель, содержащую как статические данные, так и поля, в которые можно вводить данные. Оператор терминала вводит данные, такие как обновления в записи базы данных , в соответствующие поля. Когда ввод завершен (или нажата клавиша ENTER или PF на 3270), блок данных, обычно только данные, введенные оператором (измененные данные), отправляется на хост за одну передачу. Терминальный буфер 3270 (на устройстве) при необходимости может обновляться по одному символу из-за существования «установленного порядка адресов буфера» (SBA), который обычно предшествует записи или перезаписи любых данных в буфере. . Полный буфер также можно прочитать или заменить с помощью READ BUFFER команда или WRITE команда (неформатированная или отформатированная в случае 3270).

Терминалы с блочной ориентацией вызывают меньшую нагрузку на систему на хосте и меньший сетевой трафик, чем терминалы с символьной ориентацией. Они также кажутся более отзывчивыми для пользователя, особенно при медленных соединениях, поскольку редактирование внутри поля выполняется локально, а не в зависимости от эха от хост-системы.

Ранние терминалы имели ограниченные возможности редактирования: например, терминалы 3270 могли проверять только действительные числовые значения. Последующие «умные» или «интеллектуальные» терминалы включали микропроцессоры и поддерживали более локальную обработку.

Программисты блочно-ориентированных терминалов часто использовали технику хранения контекстной информации о выполняемой транзакции на экране, возможно, в скрытом поле, вместо того, чтобы отслеживать статус в зависимости от работающей программы. Это был предшественник HTML- метода хранения контекста в URL-адресе в виде данных, которые будут передаваться в качестве аргументов программе CGI .

В отличие от символьно-ориентированного терминала, где ввод символа в последнюю позицию экрана обычно приводит к прокрутке терминала на одну строку вниз, ввод данных в последнюю позицию экрана на блочно-ориентированном терминале обычно приводит к переносу курсора — переходу к начало первого вводимого поля. Программисты могут «защитить» последнюю позицию экрана, чтобы предотвратить непреднамеренный перенос. Аналогично, защищенное поле, следующее за полем, доступным для ввода, может заблокировать клавиатуру и подать звуковой сигнал, если оператор попытается ввести в поле больше данных, чем разрешено.

Общие блочно-ориентированные терминалы

Твердая копия

• ИБМ 1050
• ИБМ 2740

Удаленный ввод вакансии

• ИБМ 2770
• ИБМ 2780
• ИБМ 3770
• ИБМ 3780

Отображать

• ИБМ 2260
• ИБМ 3270
• ИБМ 5250
• Корпорация Берроуз TD-830
• AT&T Dataspeed 40 (клон 3270 производства Teletype Corporation )
• ТелеВидео 912,920, 925, 950
• Тандемные компьютеры VT6530
• Хьюлетт-Паккард VT2640
• UNIVAC Uniscope Серия
• Корпорация цифрового оборудования VT61, VT62
• Лир Зиглер ADM31 (необязательный)
• Honeywell VIP 7700/7760
• корпорации ITT Курьерская линия
• Бык Квестар
• Серия ICL 7500

Графические терминалы

Обычно текстовый терминал VT100 с платой преобразования VT640 , отображающей графику.

может Графический терминал отображать не только текст, но и изображения. Графические терминалы делятся на терминалы векторного режима и растрового режима .

Дисплей в векторном режиме непосредственно рисует линии на поверхности электронно-лучевой трубки под управлением главной компьютерной системы. Линии формируются непрерывно, но поскольку скорость электроники ограничена, количество одновременно отображаемых строк, которые могут отображаться одновременно, ограничено. Векторные дисплеи были исторически важны, но больше не используются. Практически все современные графические дисплеи имеют растровый режим, произошедший от методов сканирования изображений, используемых на телевидении , в которых визуальные элементы представляют собой прямоугольный массив пикселей . Поскольку растровое изображение воспринимается человеческим глазом в целом только в течение очень короткого времени, растр должен обновляться много раз в секунду, чтобы создать видимость постоянного отображения. Требования электроники к обновлению памяти дисплея означали, что графические терминалы были разработаны намного позже текстовых терминалов и первоначально стоили намного дороже.

Большинство терминалов сегодня графические; то есть они могут показывать изображения на экране. Современный термин для графического терминала — « тонкий клиент ». Тонкий клиент обычно использует такой протокол, как X11 для терминалов Unix или RDP для Microsoft Windows. Требуемая пропускная способность зависит от используемого протокола, разрешения и глубины цвета .

Современные графические терминалы позволяют отображать цветные изображения и текст различных размеров, цветов и шрифтов (начертаний).

В начале 1990-х годов отраслевой консорциум попытался определить стандарт AlphaWindows , который позволил бы одному ЭЛТ-экрану реализовать несколько окон, каждое из которых должно было вести себя как отдельный терминал. К сожалению, как и I2O , он пострадал от того, что использовался как закрытый стандарт: лица, не являющиеся членами, не могли получить даже минимальную информацию, и не было реального способа присоединиться к консорциуму для небольшой компании или независимого разработчика.

Интеллектуальные терминалы

Интеллектуальный терминал выполняет собственную обработку, обычно подразумевая, что встроен микропроцессор, но не все терминалы с микропроцессорами осуществляли реальную обработку ввода: главный компьютер, к которому он был подключен, должен был бы быстро реагировать на каждое нажатие клавиши. Термин «разумный» в этом контексте появился в 1969 году.

Яркие примеры включают IBM 2250 , предшественник IBM 3250 и IBM 5080, и IBM 2260 . предшественник IBM 3270 , представленный вместе с System/360 в 1964 году.

IBM 2250 Model 4, включая световое перо и программируемую функциональную клавиатуру

Большинство терминалов были подключены к мини-компьютерам или мейнфреймам и часто имели зеленый или желтый экран. Обычно терминалы обмениваются данными с компьютером через последовательный порт через нуль-модемный кабель, часто используя EIA RS-232 , RS-422 или RS-423 или последовательный интерфейс токовой петли. Системы IBM обычно обменивались данными по каналу шины и тега , коаксиальному кабелю с использованием собственного протокола, каналу связи с использованием двоичной синхронной связи или протоколу IBM SNA , но для многих компьютеров DEC, Data General и NCR (и т. д.) было много визуальных поставщики дисплеев конкурируют с производителем компьютеров за терминалы для расширения систем. Фактически, конструкция инструкций для Intel 8008 изначально была задумана в Computer Terminal Corporation как процессор для Datapoint 2200 .

С момента появления IBM 3270 и DEC VT100 (1978 г.) пользователь и программист мог заметить значительные преимущества в усовершенствовании технологии VDU, однако не все программисты использовали функции новых терминалов ( обратная совместимость с VT100 и более поздними терминалами TeleVideo). например, с помощью «тупых терминалов» программисты могли продолжать использовать старое программное обеспечение).

Некоторые тупые терминалы могли реагировать на несколько управляющих последовательностей без необходимости использования микропроцессоров: они использовали несколько печатных плат со множеством интегральных схем ; единственным фактором, который классифицировал терминал как «интеллектуальный», была его способность обрабатывать ввод пользователя внутри терминала, не прерывая работу основного компьютера при каждом нажатии клавиши, и отправлять блок данных за раз (например: когда пользователь закончил целое поле или форму). Большинство терминалов начала 1980-х годов, таких как ADM-3A, TVI912, Data General D2, DEC VT52 , несмотря на появление терминалов ANSI в 1978 году, по сути были «тупыми» терминалами, хотя некоторые из них (например, более поздние ADM и TVI модели) имели примитивную возможность блокировки отправки. Обычное раннее использование локальной вычислительной мощности включало в себя функции, которые имели мало общего с разгрузкой обработки данных с главного компьютера , но добавляли полезные функции, такие как печать на локальный принтер, буферизованная последовательная передача данных и последовательное подтверждение связи (для обеспечения более высоких скоростей последовательной передачи). ), и более сложные атрибуты символов для дисплея, а также возможность переключать режимы эмуляции для имитации моделей конкурентов, которые становились все более важными функциями продаж в 1980-х годах, особенно когда покупатели могли в большей степени смешивать и сочетать оборудование разных поставщиков. чем раньше.

Развитие микропроцессоров и более низкие затраты на память позволили терминалу выполнять такие операции редактирования, как вставка символов в поле, для чего раньше требовалась повторная отправка символов на весь экран с компьютера, возможно, в течение медленного времени. модемная линия. Примерно в середине 1980-х годов большинство интеллектуальных терминалов, стоивших меньше, чем большинство тупых терминалов несколькими годами ранее, могли обеспечивать достаточно удобное локальное редактирование данных и отправлять заполненную форму на главный компьютер. Предоставляя еще больше возможностей обработки, такие рабочие станции, как TeleVideo TS-800, могли работать под управлением CP/M-86 , стирая грань между терминалом и персональным компьютером.

Еще одной причиной разработки микропроцессора было упрощение и уменьшение количества электроники, необходимой для терминала. Это также сделало возможным загрузку нескольких «личностей» в один терминал, так что Qume QVT-102 мог имитировать многие популярные терминалы того времени и, таким образом, продаваться организациям, которые не хотели вносить какие-либо изменения в программное обеспечение. К часто эмулируемым типам терминалов относятся:

• Lear Siegler ADM-3A и более поздние модели
• TeleVideo от 910 до 950 (эти модели скопировали коды ADM3 и добавили несколько своих собственных, в конечном итоге были скопированы Qume и другими)
• Корпорация цифрового оборудования VT52 и VT100
• Общие данные от D1 до D3 и особенно от D200 и D210.
• Хейзелтин Корпорейшн H1500
• Тектроникс 4014
• Wyse W50, W60 и W99

Стандарт escape-кода ANSI X3.64 в некоторой степени обеспечил единообразие, но существенные различия остались. Например, терминалы VT100 , Heathkit H19 в режиме ANSI, Televideo 970, Data General D460 и Qume QVT-108 соответствовали стандарту ANSI, однако могли существовать различия в кодах функциональных клавиш , доступных атрибутах символов, отправке блоков. полей в формах, возможностей «чужих» символов и работы с принтерами, подключенными к задней части экрана.

В 21 веке, термин «Интеллектуальный терминал» теперь может относиться к компьютеру в розничной торговой точке .

Современный

Хотя ранние IBM PC имели одноцветные зеленые экраны , эти экраны не были терминалами. Экран ; ПК не содержал никакого оборудования для генерации символов все видеосигналы и форматирование видео генерировались видеокартой ПК или (в большинстве графических режимов) процессором и программным обеспечением. Монитор IBM PC, будь то зеленый монохромный дисплей или 16-цветный дисплей, технически был гораздо больше похож на аналоговый телевизор (без тюнера), чем на терминал. Однако при наличии подходящего программного обеспечения ПК может имитировать терминал и в этом качестве может быть подключен к мэйнфрейму или миникомпьютеру. Data General/One можно было загрузить в режиме эмулятора терминала из своего ПЗУ. Со временем персональные компьютеры на базе микропроцессоров значительно снизили рыночный спрос на обычные терминалы.

Особенно в 1990-х годах «тонкие клиенты» и X-терминалы объединили экономичную локальную вычислительную мощность с центральными общими компьютерными средствами, чтобы сохранить некоторые преимущества терминалов перед персональными компьютерами:

Сегодня большинство клиентов Telnet для ПК обеспечивают эмуляцию самого распространенного терминала, DEC VT100, использующий стандарт escape-кода ANSI X3.64, или может работать как X-терминалы с использованием такого программного обеспечения, как Cygwin/X под Microsoft Windows или программного обеспечения X.Org Server под Linux.

С момента появления и последующей популяризации персональных компьютеров сегодня для взаимодействия с компьютерами используется мало настоящих аппаратных терминалов. используют монитор и клавиатуру Современные операционные системы, такие как Linux и BSD, производные , используя виртуальные консоли , которые в основном независимы от используемого оборудования.

При использовании графического пользовательского интерфейса (или GUI), такого как X Window System , дисплей обычно занят набором окон, связанных с различными приложениями, а не одним потоком текста, связанным с одним процессом. В этом случае можно использовать приложение-эмулятор терминала в оконной среде. Такое расположение обеспечивает взаимодействие с компьютером, подобное терминалу (например, для запуска интерпретатора командной строки ) без необходимости использования физического терминального устройства; он даже может запускать несколько эмуляторов терминала на одном устройстве.

Особые случаи

Несколько категорий терминалов, описанных выше, использовались в качестве аппаратных и программных консолей с некоторыми вариациями в номенклатуре.

Аппаратные консоли

См. также: Системная консоль

Это могут быть терминалы с клавиатурой/принтером, терминалы с клавиатурой/дисплеем или специальные приложения, работающие на небольшом компьютере. Они часто подключаются через собственный интерфейс и дополняют или заменяют функции передней панели . Их иногда называют консолями управления или системными консолями.

Программные консоли

Это могут быть терминалы с клавиатурой/принтером, терминалы с клавиатурой/дисплеем или приложения. В некоторых системах, например, OS/360 , они имеют специализированную роль со своим собственным командным языком, не связанным с командным языком для пользовательских сеансов на обычных терминалах.

Например, в Unix-подобных системах программное обеспечение контролируется пользователями с повышенными привилегиями, а системная консоль представляет собой обычный терминал, в систему которого входит привилегированный пользователь.

Например, в Unix-подобных системах принято включать приложения с именами, такими как команда , консоль , терминал , которые служат консолями для вошедшего в систему пользователя.

Системная консоль

Системная консоль Knoppix, показывающая процесс загрузки

Одно из значений системной консоли , компьютерной консоли , корневой консоли , консоли оператора или просто консоли — это устройство ввода текста и отображения сообщений системного администрирования, особенно сообщений от BIOS или загрузчика , ядра , системы инициализации и системы . регистратор . Это физическое устройство, состоящее из клавиатуры и принтера или экрана, традиционно представляет собой текстовый терминал , но также может быть графическим терминалом . Системные консоли обобщены до компьютерных терминалов , которые абстрагируются соответственно виртуальными консолями и эмуляторами терминалов . Сегодня связь с системными консолями обычно осуществляется абстрактно, через стандартные потоки ( stdin , stdout и stderr ), но могут существовать специфичные для системы интерфейсы, например те, которые используются ядром системы.

Другое, более старое значение системной консоли, компьютерной консоли, аппаратной консоли , консоли оператора или просто консоли — это аппаратный компонент, используемый оператором для управления оборудованием, обычно это некоторая комбинация передней панели , клавиатуры/принтера и клавиатуры/дисплея.

История

Консоль IBM 1620 с пишущей машинкой и передней панелью

До разработки буквенно-цифровых системных консолей с ЭЛТ некоторые компьютеры, такие как IBM 1620, имели консольные пишущие машинки и передние панели, в то время как самый первый электронный компьютер с хранимой программой , Manchester Baby , использовал комбинацию электромеханических переключателей и ЭЛТ для обеспечения функций консоли. - ЭЛТ, отображающая содержимое памяти в двоичном виде путем зеркалирования оперативной памяти машины с лампой Уильямса-Килберна на основе ЭЛТ .

Некоторые ранние операционные системы поддерживали либо одно устройство клавиатуры/печати, либо клавиатуру/дисплей для управления ОС. Некоторые также поддерживали одну альтернативную консоль, а некоторые поддерживали консоль на бумажном носителе для хранения записей команд, ответов и других консольных сообщений. Однако в конце 1960-х годов операционные системы стали поддерживать гораздо больше консолей, чем три, и начали появляться операционные системы, в которых консолью был просто любой терминал с вошедшим в систему привилегированным пользователем.

На ранних миникомпьютерах консоль представляла собой последовательную консоль , RS-232 последовательный канал с терминалом , таким как ASR-33 или, позже, терминалом от Digital Equipment Corporation (DEC), например, DECWriter , VT100 . Этот терминал обычно хранился в охраняемой комнате, поскольку его можно было использовать для определенных привилегированных функций, таких как остановка системы или выбор носителя для загрузки. Большие системы среднего класса , например, от Sun Microsystems , Hewlett-Packard и IBM , все еще использую последовательные консоли. В более крупных установках консольные порты подключаются к мультиплексорам или многопортовым последовательным серверам, подключенным к сети, что позволяет оператору подключать терминал к любому из подключенных серверов. часто используются последовательные консоли Сегодня для доступа к безголовым системам , обычно с эмулятором терминала, работающим на ноутбуке . Кроме того, маршрутизаторы, сетевые коммутаторы предприятий и другое телекоммуникационное оборудование имеют последовательные консольные порты RS-232.

На ПК и рабочих станциях подключенная к компьютеру клавиатура и монитор выполняют эквивалентную функцию. Поскольку по кабелю монитора передаются видеосигналы, его нельзя удлинить слишком далеко. Поэтому в установках с множеством серверов часто используются мультиплексоры клавиатуры/видео ( KVM-переключатели ) и, возможно, видеоусилители для централизации доступа к консоли. В последние годы стали доступны устройства KVM/IP , которые позволяют удаленному компьютеру просматривать видеовыход и отправлять ввод с клавиатуры через любую сеть TCP/IP и, следовательно, через Интернет .

некоторых ПК BIOS , особенно серверов, также поддерживают последовательные консоли, предоставляя доступ к BIOS через последовательный порт, что позволяет использовать более простую и дешевую инфраструктуру последовательных консолей. Даже там, где поддержка BIOS отсутствует, некоторые операционные системы , например FreeBSD и Linux , можно настроить для работы с последовательной консолью либо во время загрузки, либо после запуска.

Начиная с IBM 9672 использовалась консоль управления оборудованием , в больших системах IBM вместо 3270 или последовательного канала связи (HMC), состоящая из ПК и специализированного приложения. Другие линейки продуктов IBM также используют HMC, например System p .

Обычно можно войти в систему с консоли. В зависимости от конфигурации операционная система может рассматривать сеанс входа из консоли как более надежный, чем сеанс входа из других источников.

Эмуляция

Основная статья: Эмулятор терминала

Эмулятор терминала — это программа, эмулирующая текстовый терминал. В прошлом, до широкого распространения локальных сетей и широкополосного доступа в Интернет, многие компьютеры использовали программу последовательного доступа для связи с другими компьютерами через телефонную линию или последовательное устройство.

Когда был выпущен первый Macintosh , появилась программа под названием MacTerminal. использовался для связи со многими компьютерами, включая IBM PC .

Консоль Win32 в Windows не эмулирует физический терминал, поддерживающий escape-последовательности. поэтому программы SSH и Telnet (для текстового входа на удаленные компьютеры) для Windows, включая программу Telnet, поставляемую в комплекте с некоторыми версиями Windows, часто включают свой собственный код для обработки escape-последовательностей.

Эмуляторы терминала в большинстве Unix-подобных систем, таких как, например, gnome-terminal , Konsole , QTerminal, xterm и Terminal.app , эмулируют физические терминалы, включая поддержку escape-последовательностей; например, xterm может эмулировать аппаратные терминалы VT220 и Tektronix 4010 .

Режимы

Терминалы могут работать в различных режимах, в зависимости от того, когда они отправляют ввод, набранный пользователем на клавиатуре, в принимающую систему (какой бы она ни была):

• Символьный режим ( также известный как посимвольный режим): в этом режиме вводимые данные не буферизуются и немедленно отправляются в принимающую систему.
• Линейный режим ( также известный как построчный режим): в этом режиме терминал буферизуется, предоставляет функцию локального редактирования строки и отправляет всю входную строку после того, как она была локально отредактирована, когда пользователь нажимает, например, ↵ Enter, EOB, ключ. Так называемый «терминал линейного режима» работает исключительно в этом режиме.
• Блочный режим ( он же режим «экран за раз»): в этом режиме (также называемом блочно-ориентированным ) терминал буферизуется и обеспечивает функцию локальных полноэкранных данных. Пользователь может вводить данные в несколько полей в форме на экране (определенной для терминала принимающей системой), перемещая курсор по экрану с помощью таких клавиш, как Tab ↹ и клавиши со стрелками и выполнение функций редактирования локально с помощью insert, delete, ← Backspace и так далее. Терминал отправляет в принимающую систему только заполненную форму, состоящую из всех введенных на экране данных, когда пользователь нажимает кнопку ↵ Enter ключ.

Существует различие между return и ↵ Enter ключи. В некоторых многорежимных терминалах, которые могут переключаться между режимами, нажимая кнопку ↵ Enter клавиша, когда она не в режиме блокировки, не выполняет того же действия, что и нажатие кнопки return ключ. В то время как return клавиша приведет к отправке входной строки на хост в построчном режиме, ↵ Enter Ключ скорее заставит терминал передать хосту содержимое символьной строки, в которой в данный момент находится курсор, подсказки хоста и все такое. Некоторые терминалы блочного режима имеют как ↵ Enter и клавиши перемещения локального курсора, такие как Return и New Line.

Разные компьютерные операционные системы требуют разной степени поддержки режимов, когда терминалы используются в качестве компьютерных терминалов. Интерфейс терминала POSIX , предоставляемый Unix и POSIX-совместимыми операционными системами, вообще не поддерживает терминалы блочного режима и лишь в редких случаях требует, чтобы сам терминал находился в построчном режиме, поскольку операционная система требуется для обеспечения режима канонического ввода , в котором драйвер терминального устройства в операционной системе эмулирует локальное эхо в терминале и выполняет функции редактирования строк на стороне хоста. Чаще всего, особенно для того, чтобы хост-система могла поддерживать неканонический режим ввода , терминалы для POSIX-совместимых систем всегда работают в посимвольном режиме. Напротив, терминалы IBM 3270, подключенные к системам MVS, всегда должны работать в блочном режиме.

См. также

• Блит (компьютерный терминал)
• Терминальное оборудование данных
• ИБМ 3101
• Микро-Терм ЭРГО-201
• Минитель
• Текстовый пользовательский интерфейс
• ТВ пишущая машинка
• Видеотекс
• Виртуальная консоль (ПК)
• Конечная точка связи
• Конечная система
• Узел (сеть)
• Возможности терминала
• Эмулятор терминала
• Визуальный редактор
• ВТ05

Ссылки

• Бангиа, Рамеш (2010). «терминал линейного режима». Словарь информационных технологий . Лакшми Публикации, ООО ISBN  978-93-8029-815-3 .
• Болтхаус, Дэвид (1996). Изучение клиент-серверных вычислений IBM . Серия «Бизнес-перспектива». Максимальный пресс. ISBN  978-1-885068-04-0 .
• Берджесс, Росс (1988). UNIX-системы для микрокомпьютеров . Серия профессиональных и промышленных компьютеров. Профессиональные книги BSP. ISBN  978-0-632-02036-2 .
• Диркс, Джон (2002). Руководство по системному администрированию MPE/iX . Профессиональные книги Hewlett-Packard. Прентис Холл PTR. ISBN  978-0-13-030540-4 .
• Гофтон, Питер В. (1991). Освоение последовательной связи UNIX . Сайбекс. ISBN  978-0-89588-708-5 .
• Раймонд, Эрик С. (2004). Искусство программирования Unix . Серия профессиональных компьютеров Аддисона-Уэсли. Аддисон-Уэсли. ISBN  978-0-13-142901-7 .
• Роджерс, Улька (1990). Системы управления базами данных UNIX . Серия компьютерных программ Yourdon Press. Юрдон Пресс. ISBN  978-0-13-945593-3 .
• Топхэм, Дуглас В. (1990). Руководство по системе V для UNIX и XENIX . Спрингер-Верлаг. ISBN  978-0-387-97021-9 .

Внешние ссылки

• The Terminals Wiki — энциклопедия компьютерных терминалов.
• Текстовый терминал HOWTO
• TTY демистифицирует
• Информация о видеотерминале на Wayback Machine (архивировано 23 мая 2010 г.)
• Директива 1999/5/EC Европейского парламента и Совета от 9 марта 1999 г. о радиооборудовании и телекоммуникационном терминальном оборудовании и взаимном признании их соответствия (Директива R&TTE)
• epocalc список компьютерных терминалов