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ANSI轉義序列
鎖定
目錄
- 1 簡介
- 2 歷史
- 3 平台支持
- 4 Windows和DOS
- 5 轉義序列
ANSI轉義序列簡介
ANSI序列是在二十世紀七十年代引入的標準,用以取代特定於終端供應商的序列,並在二十世紀八十年代早期開始在計算機設備市場上廣泛使用。與早期缺少光標移動功能的系統相比,新生的電子公告板系統使用ANSI序列改進其顯示。正是因為這個原因,ANSI序列變成了所有制造商共同採用的標準。
在21世紀,儘管硬件文本終端已經越來越少了,但ANSI標準依然存在,因為大多數終端模擬器會對部分ANSI轉義序列進行解釋。一個值得注意的例外是,在微軟Windows 10更新TH2之前,Windows操作系統的Win32控制枱是不支持ANSI轉義序列的。
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ANSI轉義序列歷史
最初,幾乎每個視頻終端製造商都各自添加了特定的轉義序列用於執行一些特殊操作,比如把光標置於屏幕上的某個位置。舉例來説,VT52終端允許通過發送ESC字符、y字符,後面跟上兩個等於x,y位置的數值加上32的字符(這是為了從ASCII空格字符開始,並避開控制字符),將光標置於屏幕上的x,y位置。
由於這些序列對於不同的終端並不一樣,因此人們不得不開發了一些複雜的庫(比如termcap)和實用程序(比如tput),以便程序可以使用同一套API應對各種終端。另外,在很多終端中需要藉助字符的二進制值發送數字(如行和列)。對於某些編程語言,以及內部不使用ASCII的系統來説,把數字轉換為正確的字符常常是有困難的,甚至完全做不到。
ANSI標準試圖解決這些問題。標準制訂了一種所有終端共用的指令集,並要求用ASCII的數字字符傳遞所有數值信息。該系列的第一個標準是1976年通過的ECMA-48。它是一系列字符編碼標準的延續,其中第一個是從1965年的ECMA-6,一個7位標準,ISO 646就源自此標準。“ANSI轉義序列”的名稱可以追溯到1979年ANSI採用ANSI X3.64。此外,ANSI X3L2委員會與ECMA委員會TC 1合作制訂了一個幾乎一模一樣的標準。以上兩個標準合併為ISO 6429的國際標準。1994年,ANSI取消了其標準,以支持國際標準。
第一個支持這個標準的流行視頻終端是1978年推出的DigitalVT100。這個終端在市場上非常成功,引發了各種各樣的仿製品,其中最早和最流行的是1979年的Zenith Z-19。其他品牌還有QumeQVT-108,TelevideoTVI-970,WyseWY-99GT。另外,許多其他品牌的終端也不同程度地兼容可選的“VT100”、“VT103”或“ANSI”模式。 隨着越來越多的軟件(尤其是BBS系統)普及,越來越多的軟件依賴轉義序列起作用,導致幾乎所有新的終端和終端模擬器都支持了此標準。
1981年,ANSI X3.64被美國政府採用(FIPS86)。後來,美國政府停止複製行業標準,所以FIPS 86又被撤回了。
ANSI轉義序列平台支持
隨着諸多BBS和線上服務廣泛使用ANSI,到20世紀80年代中期,ANSI幾乎得到了全平台支持。儘管許多操作系統在標準文本輸出中越來越多地支持ANSI,但大多數情況下是以終端模擬器的形式(例如Unix上的xterm,或MacOS上的OS X Terminal或ZTerm,以及IBM PC上的許多通信程序)。
Unix和AmigaOS都在操作系統中包含了對ANSI的一些支持,導致在這些平台上運行的程序廣泛使用ANSI。類Unix操作系統可以通過像termcap和curses庫之類的庫來生成ANSI代碼,許多軟件使用這些庫升級顯示方式。這些庫也應該支持非ANSI終端,但是現在很少有人測試,所以很可能已經不起作用了。許多遊戲和shell腳本直接輸出ANSI序列(如彩色的提示信息),因此無法在不支持ANSI的終端上運行。
AmigaOS不僅支持輸出到屏幕上的文本使用ANSI序列,打印機驅動程序也支持(用AmigaOS的專有擴展),並將它們轉換為與特定打印機實際通信所需的代碼。
ANSI轉義序列Windows和DOS
MS-DOS 1.x不支持ANSI或任何其他轉義序列,只有少數控制字符(BEL、CR、LF、BS)可以由底層BIOS解釋,所以幾乎不可能做出任何全屏應用程序。所有顯示效果都必須通過BIOS調用,或者直接控制IBM PC硬件來完成,調用速度非常慢。
DOS 2.0引入了添加設備驅動程序來支持ANSI轉義序列的功能(事實上的標準是ANSI.SYS,但也使用了ANSI.COM、NANSI.SYS和ANSIPLUS.EXE等其他程序。因為繞過了BIOS,所以這些程序的速度比以前快了不少)。但由於實際運行速度仍然比較慢,以及默認並沒有安裝,所以還是很少得到利用。應用程序往往還是繼續用直接控制硬件的方式來顯示所需的文本。ANSI.SYS和類似的驅動程序繼續在Windows 9x上工作,直到Windows Me,在NT派生系統中用於在NTVDM下執行的16位傳統程序。
Win32控制枱完全不支持ANSI轉義序列。不過有一些控制枱的替代品或者附加軟件具有解釋程序輸出的ANSI轉義序列的功能,例如JP Software的TCC(以前的4NT)、Michael J. Mefford的ANSI.COM、Jason Hood的ANSICON和Maximus5的ConEmu。有一個Python軟件包在內部解釋了打印文本中的ANSI轉義序列,將它們轉換為系統調用來操縱顏色和光標位置,以便更容易地將使用ANSI的Python代碼移植到Windows。
ANSI轉義序列轉義序列
序列具有不同的長度。所有序列都以ASCII字符ESC(27 /十六進制0x1B)開頭,第二個字節則是0x40–0x5F(ASCII )範圍內的字符。
標準規定,在8位環境中,這兩個字節的序列可以合併為0x80-0x9F範圍內的單個字節(詳情請參閲C1控制代碼)。但是,在現代設備上,這些代碼通常用於其他目的,例如UTF-8的一部分或CP-1252字符,因此並不使用這種合併的方式。
除ESC之外的其他C0代碼(通常是BEL,BS,CR,LF,FF,TAB,VT,SO和SI)在輸出時也可能會產生與某些控制序列相似或相同的效果。
序列 | C1 | 名稱 | 作用 |
---|---|---|---|
ESC N | 0x8e | SS2 – Single Shift Two | 從其中一個替代字符集中選擇一個字符。在xterm中,SS2選擇G2字符集,SS3選擇G3字符集。 |
ESC O | 0x8f | SS3 – Single Shift Three | |
ESC P | 0x90 | DCS – 設備控制字符串(Device Control String) | 控制設備。在xterm中,這個序列的使用包括定義用户自定義的密鑰,以及請求或設置Termcap/Terminfo數據。 |
ESC [ | 0x9b | CSI - 控制序列導入器(Control Sequence Introducer) | 大部分有用的序列,請參閲下一節。結束於ASCII 64到126 (@到~/十六進制0x40到0x7E). |
ESC \ | 0x9c | ST – 字符串終止(String Terminator) | 終止其他控件(包括APC,DCS,OSC,PM和SOS)中的字符串。 |
ESC ] | 0x9d | OSC – 操作系統命令(Operating System Command) | 啓動操作系統使用的控制字符串。OSC序列與CSI序列相似,但不限於整數參數。通常,這些控制序列由ST終止。在xterm中,它們也可能被BEL終止。例如,在xterm中,窗口標題可以這樣設置:OSC 0;this is the window title BEL。 |
ESC X | 0x98 | SOS – 字符串開始(Start of String) | 引用由ST終止的一串文本的參數。這些字符串控制序列的用途由應用程序或私有規則來定義。這些函數沒有實現,參數被xterm忽略。 |
ESC ^ | 0x9e | PM – 私有消息(Privacy Message) | |
ESC _ | 0x9f | APC – 應用程序命令(Application Program Command) | |
ESC c | RIS – 重置為初始狀態(Reset to Initial State) | 將設備重置為原始狀態。可能包括(如果適用的話):重置圖形格式,清除製表符,重置為默認字體等等。 |
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