Разработка приложений в среде Linux. Второе издание - Майкл Джонсон

Функции send_escape() и cook_buf() будут рассматриваться позже. Они используются как часть обработки входных данных в цикле ввода-вывода в конце функции main().

Условно скомпилированный sleep(600) в начале функции main() предназначен для отладки. С целью отладки программ, модифицирующих настройки termios для стандартных входных или выходных данных, лучше всего присоединить процесс в другой окне или терминальном сеансе. Однако это означает, что нельзя установить точку прерывания на основную функцию и проходить по одной инструкции за раз. Необходимо запустить программу, найти идентификатор ее процесса и присоединиться к ней из отладчика. Более подробно этот процесс описан далее в настоящей главе.

Поэтому если необходимо отладить код, запускаемый до того, как программа дождется входных данных, нужно перевести программу в режим ожидания, чтобы оставить время для присоединения. После прикрепления режим ожидания прерывается, поэтому длительный режим ожидания безопасен. Чтобы активизировать это свойство, скомпилируйте robin.с с опцией -DDSLEEP.

Игнорируя отладку, мы в первую очередь анализируем опции, используя библиотеку popt, описанную в главе 26, а затем открываем последовательный порт, с которым будем взаимодействовать.

Затем мы вызываем функцию tcgetattr(), чтобы получить существующую конфигурацию termios последовательного порта, а затем сохраняем копию в pots, чтобы восстановить ее по окончании.

Начиная со строки 183, мы модифицируем установки последовательного порта:

183: pts.c_lflag &= ~ICANON;

Эта строка отключает приведение к каноническому виду в драйвере последовательного порта — то есть переводит его в неформатируемый режим. В этом режиме нет специальных символов — ни символов новой строки, ни управляющих символов:

184: pts.c_lflag &= ~(ECHO | ECHOCTL | ECHONL);

Это отключает локальный эхо-контроль в последовательном порте:

185: pts.c_cflag |= HUPCL;

Если подключен модем, HUPCL сообщает ему об отбое при закрытии устройства конечной программой:

186: pts.с_сс[VMIN] = 1;

187: pts.с_сс[VTIME] = 0;

Когда tty находится в неформатируемом режиме, эти две установки определяют поведение системного вызова read(). Эта особая установка сообщает, что при вызове read() мы хотим, чтобы он подождал с возвратом, пока не считаются один или несколько байтов. Мы никогда не вызовем read(), пока не будем знать, что остался хотя бы один байт для чтения, потому это функциональный эквивалент неблокирующего read(). Определение VMIN и VTIME сложное, как показано далее в настоящей главе.

Настройки termios по умолчанию включают преобразование некоторых символов в конце строки. Это подходит для модемных линий и терминальных сеансов, но при соединении двух tty повтор преобразования нежелателен. Нежелательно отображать символы новой строки на пару "возврат каретки/перевод строки" при выводе, а также принимаемый возврат каретки — на перевод строки при вводе, поскольку мы уже получаем пары "возврат каретки/перевод строки" с удаленной системы.

194: pts.c_oflag &= ~ONLCR;

195: pts.c_iflag &= ~ICRNL;

Без этих двух строк использование программы robin для соединения с другим компьютером Linux или Unix приведет к тому, что удаленная система увидит, что вы нажимаете клавишу <Enter> дважды всякий раз, когда вы нажимаете ее один раз. И всякий раз, когда она будет пытаться отобразить новую строку на вашем экране, вы будете видеть две строки. Поэтому каждый раз при нажатии <Enter> (предполагая, что у вас получится зарегистрироваться в этих установках терминала) вы увидите отраженные подсказки. Если же вы запустите vi, то увидите символы ~, расположенные через строку, а не в каждой строке.

Таким образом, мы внесли в настройки termios все изменения, которые необходимо сделать перед обработкой аргументов командной строки. Теперь приступим к модификации настроек tty, предоставляющего стандартные входные и выходные данные. Поскольку это один tty, необходимо обработать лишь один файловый дескриптор из пары. Мы отдали предпочтение стандартному вводу, выбрав соглашение, установленное программой stty. И снова все начинается с получения и сохранения атрибутов.

Затем потребуется модифицировать несколько флагов:

201: sts.c_iflag &= ~(BRKINT | ICRNL);

202: sts.c_iflag |= IGNBRK;

203: sts.c_lflag &= ~ISIG;

Отключение BRKINT играет роль только в том случае, если robin вызывается из регистрационного сеанса, присоединенного к другому последовательному порту, на котором можно получить разрыв. Его отключение означает, что драйвер tty не посылает SIGINT в robin, когда в стандартном устройстве ввода robin возникает разрыв, поскольку robin не может сделать ничего полезного при получении разрыва. Отключение ICRNL предотвращает сообщение в robin о любых символах возврата каретки ('r') как о символах новой строки ('n'). Как и при отключении BRKINT это действует лишь тогда, когда сеанс регистрации присоединяется к другому последовательному порту. Также это действует тогда, когда символы возврата каретки не игнорируются (то есть если не установлен флаг IGNCR).

Функция IGNBRK заставляет драйвер tty игнорировать разрывы. Включение IGNBRK будет здесь излишним. При установке IGNBRK игнорируется BRKINT. Но не беда, если вы установите обе функции.

Это флаги обработки входных данных. Также модифицируется локальный флаг обработки: отключается ISIG. Это предотвращает драйвер tty от передачи SIGINT, SIGQUIT и SIGTSTP при получении соответствующего символа (INTR, QUIT или SUSP). Мы делаем это потому, что хотим переслать эти символы на удаленную систему (или на другое устройство, подключенное к последовательному порту) для последующей обработки там.

Затем следует обработка опций. В некоторых случаях модификаций настроек termios по умолчанию может оказаться недостаточно, или же, наоборот, слишком много. В таких случаях мы предлагаем некоторые опции командной строки для модификации опций termios.

По умолчанию мы оставляем последовательный порт в том состоянии управления потоком, в котором мы его находим. Однако в строке 212 есть опции аппаратного управления потоком (использующего управляющие провода CTS и RTS), программного управления потоком (резервирование ^S и ^Q для STOP и START соответственно) и полного отключения управления потоком.

212: case 'h':

213:  /* аппаратное управление потоком */

214:  pts.c_cflag |= CRTSCTS;

215:  pts.c_iflag &= ~(IXON | IXOFF | IXANY);

216:  break;

217: case 's' :

218:  /* программное управление потоком */

219:  pts.c_cflag &= ~CRTSCTS;

220:  pts.c_iflag |= IXON | IXOFF | IXANY;

221:  break;

222: case 'n':

223:  /* отключение управления потоком */

224:  pts.q._cflag &= ~CRTSCTS;

225:  pts.c_iflag &= ~(IXON | IXOFF | IXANY);

226:  break;

Обратите внимание, что программное управление потоком включает три флага.

IXON Прекратить пересылать выходные данные при получении символа STOP (обычно ^S) и начать заново при получении символа START (обычно ^Q). IXOFF Передать символ STOP, когда во входящем буфере накопится слишком много данных. В случае прочтения достаточного количества данных отправите символ START. IXANY Позволить любому принятому символу, не только START, перезапустить вывод. (Этот флаг обычно реализован в системах Unix, но не определен в POSIX.)

Когда другая программа использует robin как вспомогательную, может помешать обработка спецсимволов (robin обычно интерпретирует последовательность ^), поэтому во избежание такой обработки устанавливается неформатируемый режим. В строке 120 мы предоставляем переменную, определяющую, включен ли неформатируемый режим; по умолчанию этот режим не включается. В строке 140 мы сообщаем popt о том, как информировать, когда в командной строке была указана опция -r или -raw, включающая неформатируемый режим.

Некоторые системы требуют передачи им символа возврата каретки для представления новой строки. Слово "системы" здесь следует понимать буквально; например, это применимо ко многим интеллектуальным периферийным устройствам, например, источникам бесперебойного питания (UPS) с последовательными портами, поскольку они предназначены для функционирования в DOS, где пара "возврат каретки/перевод строки" всегда используется для обозначения новой строки. В строке 228 определяется это DOS-ориентированное поведение.