從標準輸出到我的電腦屏幕

在任何入門課程中，您首先學習的是System.out.println，printf等打印到標準輸出並在屏幕上彈出。我想知道該過程中的所有詳細步驟。總之我知道參與下，但我不知道所有的細節：從標準輸出到我的電腦屏幕

一個系統調用的內核做
的文字是光柵化
的CPU是執行程序指令（使用共享庫吧？）
驅動程序爲屏幕涉及
CPU會談某些總線（PCI？？或PCIe）主板
總線上發送數據到屏幕

一些具體的問題，我有是：

如何計算機知道標準輸出放在屏幕上的意思嗎？如果連接了多個屏幕怎麼辦？它如何知道硬盤驅動器或以太網插口的屏幕？
視頻驅動程序如何參與等式？它如何知道使用什麼驅動程序？
CPU如何將數據放在總線上？例如，它如何知道要寫入的地址？如何使用該地址將數據發送到寫入位置？您能否提供一些在此過程中使用的示例CPU指令？

謝謝！

2012-08-31 John K

這個問題真的沒用。他們稱之爲**標準輸出**（簡稱標準輸出）出於某種原因：它是一種**標準**輸出方式，這意味着它在操作系統中的任何地方都存在。該位置的確切位置取決於操作系統（您未指定）。有關更多詳細信息，請研究您所問的特定操作系統的內核，因爲Linux和Windows（以及其他操作系統）在其實現方面有所不同。投票結束爲「不是真正的問題」。 –

我會舉一個任何操作系統的例子。而且，這個問題不僅僅侷限於內核。請不要關閉我有效的問題。 –

@JohnK：雖然這個問題沒有得到解決（並且是一個很好的問題），但試着在未來縮小問題的範圍。你看到我的回答有多長，只是表面上劃痕。所以如果你想知道每個步驟的細節如何，請將這些問題作爲個別問題提出。 – Linuxios

此外，stdout就是這樣。「屏幕」的概念是操作系統抽象。例如，在Linux和其他一些UNIX中，您的進程與TTY或PTY（電傳打字機和psudoteletypewriter）相關聯，這是stdout可以指向的位置，但不是必須的。標準輸出可以指向文件，網絡，任何東西！而且你必須區分一個真正的終端（認爲Ubuntu上的Ctrl-Alt-F1）和一個僞終端（認爲Konsole，CMD，Terminal.app）。當你有一個僞終端時，它會住在一個窗口中，這使得事情變得複雜10倍。如果你有一個僞終端，這裏可能是步驟（Linux）的：

進行系統調用（write）寫信給FD 0的字符串。
write將寫入與FD 0相關的文件，該文件最有可能附加到您的PTY的從屬控制器。然後，終端仿真器（主控制器）接收輸出。
它使用某種圖形庫（GTK，Qt，SDL，OpenGL等）來渲染它的窗口緩衝區。這是字體幻想發生的地方。
窗口緩衝區被傳遞給窗口管理器和X窗口系統，該窗口系統將其與所有其他窗口和事物一起繪製。

至於視頻驅動程序，該系統的兩個部分使用視頻驅動程序：X窗口和OpenGL。視頻驅動程序由配置文件和硬件發現設置，其中操作系統（或BIOS）探測系統以查找所有可用的硬件和加載驅動程序。

CPU如何將數據放入總線？（據我所知，以下是x86和Linux的具體情況）。那麼，數據必須以某種方式到達顯卡。它可以通過幾種方式發生。視頻卡可將某些視頻內存映射到CPU內存，或者使用x86 I/O端口（in和out指令）。

讓我們看看第一種情況。所有視頻卡都在段地址0xb800處映射文本視頻緩衝區（有些還映射某種3d數據緩衝區，但我不確定）。所以，如果我想寫入字符串"Hello, world"到視頻緩衝器，這裏的一些86 ASM：

mov es, B800H ;Set the extra segment to the video buffer 
mov ds, cs ;Set the data segment 
mov esi, hellomsg ;Set the source index to the hellomsg 
mov edi, 0 ;Video buffer offset 
mov ecx, [hellolen] ;How many characters 
rep movsb ;Copy 

;;Data 
hellomsg db "Hello, world!" ;Null terminated hello world 
hellolen dw 13

順便說一句，這是驅動程序或操作系統級別ASM - 它直接需要訪問視頻緩衝器，或至少，將視頻緩衝區映射到您的地址空間。另一個選項I/O端口是驅動程序參與的地方。由於哪些端口和寫入它們的是獨立於顯卡的，我不會舉例說明，但您可以查看它。

來源

2012-08-31 06:04:10 Linuxios

感謝您提供非常詳細的解釋。這給了我很多參考資料，我可以查找更多的理解。再次感謝您的時間和精力。 –

@JohnK：好的！很高興我能幫上忙。只是不斷詢問並對組裝問好奇！（沒有多少人是）。 – Linuxios

從標準輸出到我的電腦屏幕

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