Опубликован: 15.06.2004 | Доступ: свободный | Студентов: 2290 / 579 | Оценка: 4.35 / 3.96 | Длительность: 27:47:00
ISBN: 978-5-9556-0011-6
Лекция 9:

Общий терминальный интерфейс

< Лекция 8 || Лекция 9: 12345 || Лекция 10 >
Аннотация: Анализируются основные понятия и объекты общего терминального интерфейса, служебные программы и функции для управления терминалами, особенности терминального ввода/вывода, псевдотерминалы.
Ключевые слова: POSIX, терминал, терминальное устройство, символьный специальный файл, псевдотерминал, главное устройство, подчиненное устройство, полнодуплексный режим, очередь ввода, очередь вывода, канонический режим ввода, неканонический режим ввода, режимы ввода, буферизация, перевод строки, забой, приложение, байт, локальные режимы, эхоотображение, режимы вывода, специальные управляющие символы, сигнал прерывания, управляющий терминал, уничожение строки, специальный символ, EOL, поле, разрыв соединения, возврат каретки, контроль четности, бит, старт/стопное управление вводом, старт/стопное управление выводом, вывод, управляющие режимы, контроль, скорость передачи, значение, характеристика терминала, пробел, INTR, функция, программа, имя терминала, стандартный ввод, файловый дескриптор, указатель, утилита, инициализация, управляющие, присваивание, управляющая последовательность, KBS, опрос, пара функций, аргумент, мультиплексирование ввода/вывода, FDS, запись, блокирование процесса, командный интерпретатор, curses, идентификатор группы процесса, операции, массив

Основные понятия и объекты

В стандарте POSIX-2001 терминал или терминальное устройство определяется как символьный специальный файл, удовлетворяющий спецификациям общего терминального интерфейса.

Наряду с физическими устройствами в стандарте рассматриваются псевдотерминалы - сущности, поддерживающие интерфейс, идентичный терминальному. Псевдотерминал состоит из двух "устройств": главного и подчиненного. Подчиненное "устройство" предоставляет процессам терминальный интерфейс, не опирающийся на прямую аппаратную поддержку. Данные, которые записываются на главное устройство, становятся входными для подчиненного и наоборот.

Обычно терминальное устройство работает в полнодуплексном режиме, когда ввод и вывод могут совмещаться во времени.

С каждым терминальным устройством ассоциирована очередь ввода, куда система помещает входные данные до того, как их прочитают прикладные процессы. На размер этой очереди (в байтах) может быть наложено ограничение {MAX_INPUT}. Поддерживается также очередь вывода, где хранятся записанные прикладными процессами, но еще не выведенные на терминал символы.

Ввод может происходить в каноническом и неканоническом режимах .   Канонический режим означает построчную буферизацию ввода системой, т. е. запрос на чтение из прикладной программы будет удовлетворен лишь после того, как с клавиатуры поступит символ перевода строки или конца файла, а прочитает программа заведомо не больше одной строки, независимо от того, сколько байт она запросила. На размер строки может быть наложено ограничение {MAX_CANON}. Канонический режим подразумевает также естественную обработку системой символов забоя и уничтожения строки.

(Отметим, что в каноническом режиме приложение не обязано сразу прочитать всю буферизованную строку. Можно запросить любое количество байт (даже один), и данные не будут потеряны.)

В неканоническом режиме входные данные не подвергаются препроцессированию системой, а обработка запроса на чтение зависит от двух параметров - MIN и TIME. Запрос на чтение не будет удовлетворен, пока не поступит по крайней мере MIN байт или не истечет время задержки TIME (время задается в десятых долях секунды). Нулевое значение TIME трактуется как бесконечная задержка.

Более точно, если MIN > 0, TIME трактуется как задержка между поступлениями байт; следовательно, отсчет времени начинается после прихода очередного байта. Если MIN = 0, TIME означает общее время обслуживания запроса на чтение. Такой подход позволяет эффективно читать во время вспышек активности ввода и не препятствует побайтному вводу.

Помимо режима, канонического или нет, на передачу данных читающему процессу оказывает влияние флаг O_NONBLOCK, устанавливаемый функциями open() или fcntl(), а на обработку входных символов - режимы ввода и локальные режимы. Подобная обработка может включать, например, эхоотображение вводимых символов.

Подвергаются обработке системой (в соответствии с режимами вывода) и выводимые прикладной программой символы (в частности, они могут буферизоваться ).

Ряд управляющих символов играет специальную роль при вводе и/или выводе. Кратко опишем эти функции, не уточняя их соответствия с нажатиями на клавиатуре, поскольку оно зависит от реализации. Отметим, что за некоторыми очевидными исключениями (например, перевод строки ), специальные управляющие символы не передаются читающему процессу.

INTR

Генерирует сигнал прерывания ( SIGINT ), посылаемый всем процессам, для которых данный терминал является управляющим.

QUIT

Генерирует сигнал выхода.

ERASE

При каноническом режиме ввода устраняет предыдущий символ, но не далее начала строки.

KILL

При каноническом режиме ввода уничтожает всю строку.

EOF

При каноническом режиме ввода при получении этого символа все буферизованные байты передаются процессу, а сам символ EOF отбрасывается. Таким образом, если буферизованных байт нет, т. е. EOF встретился в начале строки, в процесс будет передано нуль байт, что и является стандартным обозначением конца файла.

NL

Стандартный разделитель строк ( перевод строки ) при каноническом режиме ввода. Его нельзя изменить.

EOL

Дополнительный разделитель строк, аналогичный NL, при каноническом режиме ввода. Обычно не используется.

SUSP

Генерирует сигнал остановки.

STOP

Специальный символ как при вводе, так и при выводе, распознаваемый в случае наличия флагов IXON (управление выводом) или IXOFF (управление вводом). Обычно используется для временной приостановки вывода, когда нужно прочитать текст на экране терминала.

START

Употребляется для возобновления вывода, приостановленного с помощью символа STOP.

CR

При каноническом режиме ввода и выполнении некоторых дополнительных условий - эквивалент перевода строки.

< Лекция 8 || Лекция 9: 12345 || Лекция 10 >
Антон Коновалов
Антон Коновалов

В настоящее время актуальный стандарт - это POSIX 2008 и его дополнение POSIX 1003.13
Планируется ли актуализация материалов данного очень полезного курса?

Павел Храмцов
Павел Храмцов
Россия
Денис Комаров
Денис Комаров
Россия, Москва