关于Linux控制台与鼠标交互的若干事项

至少在x86架构的PC上，Linux的文本控制台(即“TTY”控制台或“虚拟控制台”)支持一些令人意外的功能。其中一项是通过额外守护进程实现鼠标交互功能，例如运行gpm或更现代的consolation。该功能同时支持帧缓冲控制台和传统’VGA’文本控制台。操作体验相当直观：安装并激活相应守护进程后，即可实现鼠标移动、文本选取粘贴等功能。其工作原理与具体效果尚不明确，鉴于我近期因某些原因深入研究了该领域相关原因， 我决定趁记忆犹新时记录所知内容(重点阐述consolation的工作原理)。

简而言之，控制台TTY对鼠标的支持本质上类似终端模拟器。当鼠标守护进程运行时，TTY会自动执行“复制粘贴”等选取操作。支持鼠标的文本模式程序可将控制台切换至特殊模式，此时鼠标按键操作会直接传递至程序——这与xterm等终端模拟器的行为完全一致。

最简单的TTY模式是当非鼠标感知程序或shell处于活动状态时，即指在常规终端窗口运行时不会自行拦截鼠标操作、并将鼠标相关事务交由终端仿真器处理的程序。在此模式下，鼠标守护进程会读取鼠标输入事件，然后使用 TIOCLINUX ioctl命令的子选项向TTY注入操作，例如指示其“选取”文本片段，再要求将选定内容粘贴至某个文件描述符(通常是控制台本身，由其转发给当前接收终端输入的前台程序)。

(理论上可通过鼠标滚动文本，但实际中该功能已在2020年移除，涉及帧缓冲控制台 以及 VGA控制台。若我理解正确，VGA控制台仍可能具备少量滚动回溯支持——这取决于您为VGA控制台预留的VGA内存大小。不过您现在应该不再使用VGA控制台了。

控制台 TTY 的另一种模式是：某个程序使用标准 xterm 衍生转义序列请求 xterm 兼容的“鼠标跟踪”功能，这与终端模拟器自行处理鼠标时请求的功能相同。在内核TTY控制台驱动中，此机制会设置一个标志位，鼠标守护进程可通过TIOCL_GETMOUSEREPORTING查询该标志；但内核TTY驱动仍不会直接处理或监听鼠标事件。取而代之的是，控制台管理程序(或gpm)读取该标志位，当标志位设置时，通过TIOCLINUX的TIOCL_SETSEL子选项下的TIOCL_SELMOUSEREPORT子子选项，将鼠标位置和按键操作报告给内核(而非自行处理鼠标活动)。内核随即按程序要求向TTY发送鼠标报告转义码。

(据我发现，今年曾出现过与此相关的CVE漏洞，当时内核允许过多用户触发向程序发送’mouse’事件的行为。详情参见稳定版内核提交信息。)

类似于 consolation 的鼠标守护进程无需关注内核的 TTY ‘鼠标报告’ 标志。根据我对当前 Linux 内核代码的理解，若鼠标守护进程忽略该标志，它仍可正常执行所有常规的复制粘贴选区操作及鼠标按钮处理。但需注意：只有当程序主动请求时，系统才会发送鼠标报告；若在错误时机请求发送，内核将返回错误。

(据我观察，内核不会主动通知鼠标守护进程有人更改了’鼠标报告’标志。守护进程必须主动轮询该标志——consolation似乎在处理任何鼠标事件前，都会通过事件循环进行此轮询。)

附注：关于控制台鼠标报告机制的文档曾以2020年内核文档补丁形式编写 (替代版本)，但似乎尚未合并到代码库中。根据多方资料(例如)，鼠标守护进程相关功能仅限实际鼠标守护进程使用，程序无法调用——尽管程序有时会使用TIOCLINUX鼠标模块的其他组件。

PPS：即使你永远不打算使用文本终端(TTY)，在台式机或笔记本上安装鼠标守护进程也是很有用的。万一因某种原因(比如常规显示环境崩溃)被迫进入文本终端时，拥有鼠标剪切粘贴功能会比没有它方便得多。

本文文字及图片出自 Some stuff on how Linux consoles interact with the mouse