Kunstvoll konstruiert

Der Einsatz textbasierter Benutzeroberflächen gehört im Vergleich zu grafischen Oberflächen im Alltag eher zur Ausnahme. Allerdings finden sich immer wieder prominente Vertreter, die schon seit vielen Jahren ihren festen Platz auf vielen Rechnern haben. Dazu gehört sicher der Norton Commander sowie das freie Pendant Midnight Commander. Beide Programme haben einen Ruf als Dateimanager erworben, die schnell und intuitiv arbeiten.

Programme mit einer textbasierten Oberfläche wirken oft auf den ersten Blick recht simpel. Meist sorgt ein wenig Farbe und eine andere Anordnung der Ausgabe auf dem Bildschirm nur für bessere Übersicht. Sie sind auf ihre eigentliche Aufgabe exakt zugeschnitten. Vorteilhaft wirken sich die kleinere Programmgröße und der geringere Ressourcenbedarf aus. Daher finden sich solche Programme zum Beispiel in der Konfiguration des BIOS und auf Embedded Systemen wieder.

Als primäres Eingabewerkzeug kommt meist die Tastatur zum Einsatz. Damit ermöglicht den problemlosen Betrieb auf entfernten Rechnern, zum Beispiel über eine verschlüsselte Verbindung via SSH. Die Datenmenge, die dabei zwischen dem lokalen und dem entfernten System fließt und die damit verbundene Latenz beim Übertragen der Daten fällt deutlich geringer als bei einer GUI.

Zum Bedienen einer GUI aus der Ferne benötigen Sie andere Lösungen: Eine Verbindung mit X11-Weiterleitung (ssh -X), den Einsatz eines VNC-Clients (beispielsweise Vinagre für Gnome) oder das Erweitern des Computers mit Spezial-Hardware, wie einer Remote-Management-Karte. Einen detaillierteren Überblick zu Text User Interfaces im Allgemeinen gibt die Wikipedia [1].

Zwischenschicht

Seit dem Beginn der EDV kommen Terminals – Konsole genannt – bei der Ein- und Ausgabe von Daten an Rechenmaschinen zum Einsatz. Terminals ersetzten die an Großrechnern verwendeten Fernschreiber. Die Gerätedateien für Terminals unter Unix/Linux heißen daher in Anlehnung an diese Vergangenheit heute tty als Kurzform für Teletype, das englische Wort für Fernschreiber) (Abbildung 1).

Abbildung 1: Die Gerätedateien für Terminal aufgelistet in einem XFCE-Terminal.

Die meisten von uns verwenden heute eher selten echte Terminals und stattdessen die Emulation eines Textterminals in der graphischen Oberfläche, zum Beispiel Programme wie Xterm oder das Gnome Terminal. Linux-Systeme unterstützen verschiedene Terminalvarianten. Das Ansteuern erfolgt über eine spezielle Softwarebibliothek und -datenbank – über die Termcap Library [2] oder Terminfo [3].

Termcap steht für terminal capability, zu deutsch etwa Terminalfähigkeiten. Die Bibliothek hält alle Informationen in der Textdatei /etc/termcap vor, wohingegen Terminfo für jeden Terminaltyp dessen Eigenschaften im Verzeichnis /lib/terminfo/ als separate Binärdatei ablegt.

Beide Bibliotheken beschreiben, über welche Eigenschaften ein Text-Terminal verfügt. Dazu zählen nicht nur die Schrifteigenschaften (normal, fett, invertiert, blinkend oder unterstrichen), sondern auch das Adressieren und Positionieren des Cursors sowie das Neuzeichnen des Bildschirms (Refresh).

Ein Programm kommuniziert nicht mehr direkt mit dem Terminal, sondern über diese Zwischenschicht, welche die Ein- und Ausgaben korrekt an die verwendete Terminalvariante übersetzt und weiterleitet. Auf diese Weise braucht sich das Programm nicht mehr mit allen Terminalvarianten auszukennen. Das vereinfacht das Schreiben portablen Programmcodes erheblich.

Ansteuern des Terminals

Programmierer haben es heute relativ leicht. Natürlich könnten Sie Termcap oder Terminfo direkt ansprechen. Einfacher geht es aber, wenn Sie eine der Bibliotheken Ncurses [4] oder Newt [5] nutzen, und diese die Kommunikation mit Termcap oder Terminfo übernehmen. Gleichzeitig bringen Ncurses und Newt alle Voraussetzungen zum Erzeugen von Masken und Menüs mit.

Als Programmiersprache kommt der Einfachheit halber die Skriptsprache Python [6] zum Einsatz. Das Übersetzen des Programmcodes in ein ausführbares Programm erfolgt automatisch zur Laufzeit. Kompilieren im Vorfeld ist nicht erforderlich.

Um den Einsatz zu illustrieren und als Grundlage für eigene Experimente enthält dieser Artikel sowie der darauf folgende zweite Teil kleinere Beispielprogramme. Achten Sie bei der Übernahme des Beispielcodes darauf, dass Sie die Einrückung der einzelnen Anweisungen beibehalten. Python unterscheidet dadurch die einzelnen Programmblöcke. Klammern – wie beispielsweise in C/C++ für einzelne Funktionsblöcke – kommen dafür nicht zum Einsatz.