从Python向Linux控制台插入按键输入
最近我遇到了一个比较奇怪的任务，我需要用DTMF（也就是“触摸音”）音调来控制一台非X系统的Linux电脑的终端。这台电脑有一个可以通过ALSA访问的调制解调器，所以我使用sox的“rec”程序来读取输入。这台电脑是完全孤立的，没有以太网或其他网络接口。现在我用的Goertzel算法效果很好，还有eSpeak语音合成引擎，它是唯一的输出来源；这个系统应该可以和任何触摸音电话一起使用。它可以读取输入（输入是八进制数字，每次一个ASCII字节）以及dash shell反馈的内容——比如提示符、命令的输出等等，都是用ASCII控制字符的记忆法来表示的。
我现在用来和dash及其启动的程序进行交互的方法是pexpect模块。不过，我需要它能够在需要的时候读取光标所在行的全部内容，而我记得pexpect似乎不能做到这一点（如果可以的话，我也没发现）。我能想到的唯一其他解决方案就是用Python来控制或模拟键盘和控制台驱动程序。
这真的是唯一的解决办法吗（如果是的话，用Python实现可能吗？），还是说还有其他方法可以直接访问控制台的内容？
编辑：通过运气，我最近发现了PExpect的SVN版本有一个pexpect.screen。不过，它没有办法真正运行程序。我得继续关注它的发展。
2 个回答
如果你想要操作控制台的内容，可能需要用到 curses 这个库。它有很多详细的说明，你可以在 这里 找到。你可以看看 window.getch() 和 window.getyx() 这两个函数。
简单的解决办法是使用Linux内核的uinput接口。这个接口可以让你像从一个真实的键盘或鼠标一样，向系统发送按键和鼠标事件。这样一来，你的应用程序就可以变成一个键盘或鼠标了。
因为你在用Python，我建议你看看python-uinput这个模块。
如果你对Python中的二进制输入输出比较熟悉，其实也可以不使用任何库来实现这个功能；你只需要查看一下/usr/include/linux/uinput.h这个头文件，里面有相关的结构（这个接口是非常稳定的），另外也可以看看一些关于uinput的C语言教程这里。
需要注意的是，访问/dev/uinput或/dev/input/uinput设备（具体取决于你的Linux发行版）通常需要管理员权限。我个人建议你以一个专门的用户和组来运行Python服务，并修改或添加一个udev规则（查看rules.d下的所有文件），这样可以让这个组对uinput设备有读写权限，类似于
SUBSYSTEM=="input", ENV{ID_INPUT}=="", IMPORT{builtin}="input_id"
KERNEL=="uinput", MODE="0660", GROUP="the-dedicated-group"
不过，如果你的Python应用程序只是执行其他程序，你可以把它做成一个终端模拟器——比如使用这个。你也可以不使用额外的库，直接用Python的pty模块来实现；主要的工作是模拟一个带有ANSI转义序列的终端，这样应用程序就不会搞混，而现有的终端模拟器都有这样的代码。