Архитектура операционной системы UNIX - [146]

#include ‹signal.h›
#include ‹termio.h›
struct termio savetty;
main() {
 extern sigcatch();
 struct termio newtty;
 int nrd;
 char buf[32];
 signal(SIGINT, sigcatch);
 if (ioctl(0, TCGETA, &savetty) == -1) {
  printf("ioctl завершилась неудачно: нет терминала\n");
  exit();
 }
 newtty = savetty;
 newtty.c_lflag &= ~ICANON; /* выход из канонического режима */
 newtty.c_lflag &= ~ECHO; /* отключение эхо-сопровождения*/
 newtty.c_cc[VMIN] = 5; /* минимум 5 символов */
 newtty.c_cc[VTIME] = 100; /* интервал 10 секунд */
 if (ioctl(0,TCSETAF, &newtty) == -1) {
  printf("не могу перевести тер-л в режим без обработки\n");
  exit();
 }
 for(;;) {
  nrd = read(0, buf, sizeof(buf));
  buf[nrd] = 0;
  printf("чтение %d символов %s'\n", nrd, buf);
 }
}
sigcatch() {
 ioctl(0, TCSETAF, &savetty);
 exit();
}

Рисунок 10.17. Режим без обработки — чтение 5-символьных блоков

10.3.4 Опрос терминала

Иногда удобно производить опрос устройства, то есть считывать с него данные, если они есть, или продолжать выполнять обычную работу — в противном случае. Программа на Рисунке 10.18 иллюстрирует этот случай: после открытия терминала с параметром "no delay" (без задержки) процессы, ведущие чтение с него, не приостановят свое выполнение в случае отсутствия данных, а вернут управление немедленно (см. алгоритм terminal_read, Рисунок 10.15). Этот метод работает также, если процесс следит за множеством устройств: он может открыть каждое устройство с параметром "no delay" и опросить всех из них, ожидая поступления информации с каждого. Однако, этот метод растрачивает вычислительные мощности системы.

#include ‹fcntl.h›
main() {
 register int i, n;
 int fd;

 char buf[256];

 /* открытие терминала только для чтения с опцией "no delay" */
 if ((fd = open("/dev/tty", O_RDONLYO_NDELAY)) == -1) exit();
 n = 1;
 for(;;) {  /* всегда */
  for (i = 0; i ‹ n; i++);
  if (read(fd, buf, sizeof(buf)) › 0) {
   printf("чтение с номера %d\n", n);
   n--;
  }
  else n++; /* ничего не прочитано; возврат вследствие "no delay" */
 }
}

Рисунок 10.18. Опрос терминала

В системе BSD есть системная функция select, позволяющая производить опрос устройства. Синтаксис вызова этой функции:

select(nfds, rfds, wfds, efds, timeout)

где nfds — количество выбираемых дескрипторов файлов, а rfds, wfds и efds указывают на двоичные маски, которыми "выбирают" дескрипторы открытых файлов. То есть, бит 1 ‹‹ fd (сдвиг на 1 разряд влево значения дескриптора файла) соответствует установке на тот случай, если пользователю нужно выбрать этот дескриптор файла. Параметр timeout (тайм-аут) указывает, на какое время следует приостановить выполнение функции select, ожидая поступления данных, например; если данные поступают для любых дескрипторов и тайм-аут не закончился, select возвращает управление, указывая в двоичных масках, какие дескрипторы были выбраны. Например, если пользователь пожелал приостановиться до момента получения данных по дескрипторам 0, 1 или 2, параметр rfds укажет на двоичную маску 7; когда select возвратит управление, двоичная маска будет заменена маской, указывающей, по каким из дескрипторов имеются готовые данные. Двоичная маска wfds выполняет похожую функцию в отношении записи дескрипторов, а двоичная маска efds указывает на существование исключительных условий, связанных с конкретными дескрипторами, что бывает полезно при работе в сети.

10.3.5 Назначение операторского терминала

Операторский терминал — это терминал, с которого пользователь регистрируется в системе, он управляет процессами, запущенными пользователем с терминала. Когда процесс открывает терминал, драйвер терминала открывает строковый интерфейс. Если процесс возглавляет группу процессов как результат выполнения системной функции setpgrp и если процесс не связан с одним из операторских терминалов, строковый интерфейс делает открываемый терминал операторским. Он сохраняет старший и младший номера устройства для файла терминала в адресном пространстве, выделенном процессу, а номер группы процессов, связанной с открываемым процессом, в структуре данных терминального драйвера. Открываемый процесс становится управляющим процессом, обычно входным (начальным) командным процессором, что мы увидим далее.

Операторский терминал играет важную роль в обработке сигналов. Когда пользователь нажимает клавиши "delete" (удаления), "break" (прерывания), стирания или выхода, программа обработки прерываний загружает строковый интерфейс, который посылает соответствующий сигнал всем процессам в группе. Подобно этому, когда пользователь "зависает", программа обработки прерываний от терминала получает информацию о "зависании" от аппаратуры, и строковый интерфейс посылает соответствующий сигнал всем процессам в группе. Таким образом, все процессы, запущенные с конкретного терминала, получают сигнал о "зависании"; реакцией по умолчанию для большинства процессов будет выход из программы по получении сигнала; это похоже на то, как при завершении работы пользователя с терминалом из системы удаляются побочные процессы. После посылки сигнала о "зависании" программа обработки прерываний от терминала разъединяет терминал с группой процессов, чтобы процессы из этой группы не могли больше получать сигналы, возникающие на терминале.