Драйвер терминала A и общий терминальный интерфейс

Иногда программе нужно более мощные средства управления терминалами, чем простые файловые операции. ОС Linux предоставляет ряд интерфейсов, позволяющих управлять поведением драйвера терминала и обеспечивающих больше возможностей управления вводом и выводом терминала.

Обзор

Как показано на рис. 5.1, вы можете управлять терминалом с помощью вызовов набора функций общего терминального интерфейса (General Terminal Interface, GTI), разделяя их на применяемые для чтения и для записи. Такой подход сохраняет ясность интерфейса данных (чтение/запись), позволяя при этом искусно управлять поведением терминала. Нельзя сказать, что терминальный интерфейс ввода/вывода очень понятен — он вынужден иметь дело с множеством разнообразных физических устройств.

Рис. 5.1 

В терминологии UNIX управляющий интерфейс устанавливает "порядок обслуживания линий", обеспечивающий программе ощутимую гибкость в задании поведения драйвера терминала.

К основным функциям, которыми вы можете управлять, относятся следующие:

□ редактирование строки — применение для редактирования клавиши <Backspace>;

□ буферизация — считывание символов сразу или после настраиваемой задержки;

□ отображение — управление отображением так же, как при считывании паролей;

□ CR/LF — отображение для ввода и вывода: что происходит при выводе символа перевода строки (\n);

□ скорости передачи данных по линии — редко применяется для консоли ПК, эти скорости очень важны для модемов и терминалов на линиях последовательной передачи.

Аппаратная модель

Перед тем как подробно рассматривать общий терминальный интерфейс, очень важно проанализировать аппаратную модель, предназначенную для управления.

Концептуальная схема (физическая модель на некоторых старых узлах UNIX подобна данной) включает машину с ОС UNIX, подключенную через последовательный порт с модемом и далее по телефонной линии с другим модемом к удаленному терминалу (рис. 5.2). На деле это просто вариант установки, применявшийся некоторыми малыми провайдерами интернет-услуг "на заре туманной юности" Интернета. Эта модель отдаленно напоминает организацию "клиент — сервер", при использовании которой программа выполняется на большом компьютере, а пользователи работают на терминалах ввода/вывода.

Рис. 5.2

Если вы работаете на ПК под управлением ОС Linux, эта модель может показаться чересчур сложной. Однако, поскольку у обоих авторов есть модемы, мы можем при желании использовать программу эмуляции терминала, например, minicom для запуска удаленного сеанса работы в системе на любой другой машине, подобной этой, с помощью пары модемов и телефонной линии связи. Конечно, сегодня быстрый широкополосный доступ вытеснил из потребления эту рабочую модель, но она до сих пор не лишена некоторых достоинств.

Преимущество применения этой аппаратной модели заключается в том, что в большинстве реальных ситуаций возникает потребность в некотором сокращенном варианте этого наиболее сложного случая. Удовлетворить эти потребности будет гораздо легче, если приведенная модель сохранит подобные функциональные возможности.

Структура типа termios

Тип

— стандартный интерфейс, заданный стандартом POSIX и похожий на интерфейс системы System V. Интерфейс терминала управляется значениями в структуре типа и использует небольшой набор вызовов функций. И то и другое определено в заголовочном файле termios.h.

Значения, которые можно изменять для управления терминалом, разделены на группы, относящиеся к следующим режимам:

□ ввод;

□ вывод;

□ управление;

□ локальный;

□ специальные управляющие символы.

Минимальная структура типа

обычно объявляется следующим образом (хотя в стандарте X/Open разрешено включение дополнительных полей):

Имена элементов структуры соответствуют пяти типам параметров из предыдущего перечня.

Инициализировать структуру типа

для терминала можно, вызвав функцию со следующим прототипом или описанием:

Этот вызов записывает текущие значения переменных интерфейса терминала в структуру, на которую указывает параметр

. Если впоследствии эти значения будут изменены, вы сможете перенастроить интерфейс терминала с помощью функции следующим образом: