Структура termios

Множество описанных здесь функций имеют аргумент termios_p, который является указателем на структуру termios. В этой структуре есть, по крайней мере, следующие поля:

tcflag_t c_iflag;      /* режимы ввода */
tcflag_t c_oflag;      /* режимы вывода */
tcflag_t c_cflag;      /* режимы управления */
tcflag_t c_lflag;      /* локальные режимы */
cc_t     c_cc[NCCS];   /* специальные символы */

Значения этих полей описаны далее. Для первых четырёх полей битовых масок определения некоторых флагов доступны только, если определён специальный макрос тестирования свойств (смотрите feature_test_macros(7)), как указано в квадратных скобках («[]»).

В описаниях ниже приписка «нет в POSIX» означает, что значение не описано в POSIX.1-2001, а «XSI» — что значение описано в POSIX.1-2001 как часть расширения XSI.

Константы флага c_iflag:

IGNBRK

Игнорировать состояние BREAK в вводе.

BRKINT

Если указан IGNBRK, то BREAK игнорируется. Если он не указан, а BRKINT указан, то BREAK вызывает сброс (flushed) очередей ввода и вывода, и, если терминал является управляющим для активной (foreground) группы процессов, то этой группе посылается сигнал SIGINT. Если IGNBRK и BRKINT не указаны, то BREAK считывается как байт null («\0»), кроме случая, когда указан PARMRK, тогда он будет прочитан как последовательность \377 \0 \0.

IGNPAR

Игнорировать ошибки кадра и чётности.

PARMRK

Если этот бит установлен, то входящие байты с ошибками чётности или кадра помечаются при передаче в программу. Этот бит значим, только когда установлен бит INPCK и не установлен бит IGNPAR. Байты с ошибками помечаются двумя предваряющими их байтами \377 и \0. То есть программа, на самом деле, читает три байта при получении одного байта с ошибками с терминала. Если корректный байт имеет значение \377 и бит ISTRIP (смотрите далее) не установлен, то программа может ошибочно посчитать его как помечающий ошибки чётности. Поэтому в этом случае корректный байт \377 передаётся программе как два байта, \377 \377.

Если IGNPAR или PARMRK не указаны, то символ с ошибкой чётности или кадра считывается как \0.

INPCK

Включить проверку чётности ввода.

ISTRIP

Удалять восьмой бит.

INLCR

Преобразовывать NL в CR в вводе.

IGNCR

Игнорировать возврат каретки в вводе.

ICRNL

Преобразовывать возврат каретки в символ новой строки в вводе (если не указан IGNCR).

IUCLC

(нет в POSIX) Переводить заглавные буквы в прописные в вводе.

IXON

Включить управление потоком XON/XOFF в выводе.

IXANY

(XSI) Набор любого символа запускает остановленный вывод (по умолчанию только символ START заново запускает вывод).

IXOFF

Включить управление потоком XON/XOFF в вводе.

IMAXBEL

(нет в POSIX) Выдавать звуковой сигнал, когда очередь ввода переполняется. В Linux не реализован этот бит и его действие выполняется всегда.

IUTF8 (начиная с Linux 2.6.4)

(нет в POSIX) Ввод в UTF8; это позволяет символу стирания (character-erase) правильно работать в режиме предварительной обработки (cooked mode).

Константы флага c_oflag:

OPOST

Включить обработку вывода, определяемую реализацией.

OLCUC

(нет в POSIX) Переводить прописные буквы в заглавные в выводе.

ONLCR

(XSI) Преобразовывать NL в CR-NL в выводе.

OCRNL

Преобразовывать CR в NL в выводе.

ONOCR

Не выводить CR в столбец 0.

ONLRET

Не выводить CR.

OFILL

Посылать символы заполнения для задержки, а не использовать временную задержку.

OFDEL

Символ заполнения ASCII DEL (0177). Если не указано, то используется ASCII NUL («\0») (не реализовано в Linux).

NLDLY

Маска задержки новой строки. Значениями могут быть NL0 и NL1 [требуется _BSD_SOURCE, _SVID_SOURCE или _XOPEN_SOURCE].

CRDLY

Маска задержки перевода каретки. Значениями могут быть CR0, CR1, CR2 или CR3 [требуется _BSD_SOURCE, _SVID_SOURCE или _XOPEN_SOURCE].

TABDLY

Маска задержки горизонтальной табуляции. Значениями могут быть TAB0, TAB1, TAB2, TAB3 (или XTABS, но смотрите раздел BUGS). Значение TAB3, то есть, XTABS, раскрывает табуляцию в пробелы (один символ табуляции — восемь столбцов) [требуется _BSD_SOURCE, _SVID_SOURCE или _XOPEN_SOURCE].

BSDLY

Маска задержки символа забоя. Значениями могут быть BS0 или BS1 (никогда не была реализована) [требуется _BSD_SOURCE, _SVID_SOURCE или _XOPEN_SOURCE].

VTDLY

Маска задержки вертикальной табуляции. Значениями могут быть VT0 или VT1.

FFDLY

Маска задержки прокрутки страницы. Значениями могут быть FF0 или FF1 [требуется _BSD_SOURCE, _SVID_SOURCE или _XOPEN_SOURCE].

Константы флага c_cflag:

CBAUD

(нет в POSIX) Маска скорости в бодах (4+1 бита) [требуется _BSD_SOURCE или _SVID_SOURCE].

CBAUDEX

(нет в POSIX) Дополнительная маска скорости в бодах (1 бит), включена в CBAUD [требуется _BSD_SOURCE или _SVID_SOURCE].

В стандарте POSIX указано, что скорость в бодах хранится в структуре termios без указания её точного местонахождения, и для работы к ней используются cfgetispeed() и cgfsetispeed(). В некоторых системах используются биты, выбираемые CBAUD в c_cflag, в других используются отдельные поля, например sg_ispeed и sg_ospeed.

CSIZE

Маска размера символа. Значениями могут быть CS5, CS6, CS7 или CS8.

CSTOPB

Использовать два стоповых бита вместо одного.

CREAD

Включить приёмник.

PARENB

Запустить генерацию чётности при выводе и проверку чётности на вводе.

PARODD

Если указано, то при вводе и выводе используется отрицательная чётность, в противном случае используется положительная чётность.

HUPCL

Выключить управляющие линии модема после того, как последний процесс прекратит использование устройства (повесит трубку).

CLOCAL

Игнорировать управляющие линии модема.

LOBLK

(нет в POSIX) Блокировать вывод из не текущего уровня оболочки (для использования в shl (shell layers), не реализовано в Linux).

CIBAUD

(нет в POSIX) Маска скоростей ввода. Для битов CIBAUD используются те же значения, что и для битов CBAUD, но они смещены влево на ISHIFT битов [требуется _BSD_SOURCE или _SVID_SOURCE] (не реализовано в Linux).

CMSPAR

(нет в POSIX) Использовать «липкую» (есть/нет) чётность (поддерживается в некоторых последовательных устройствах): если задан PARODD, то бит чётности всегда 1; если PARODD не задан, то бит чётности всегда 0 [требуется _BSD_SOURCE или _SVID_SOURCE].

CRTSCTS

(нет в POSIX) Разрешить (аппаратное) управление потоком данных RTS/CTS [требуется _BSD_SOURCE или _SVID_SOURCE].

Константы флага c_lflag:

ISIG

При получении символов INTR, QUIT, SUSP или DSUSP генерировать соответствующий сигнал.

ICANON

Включить канонический режим (описан далее).

XCASE

(нет в POSIX; не поддерживается в Linux) Если также указан ICANON, то терминал работает только с символами в верхнем регистре. Ввод преобразуется в символы нижнего регистра, кроме символов, предваряемых \. При выводе предваряемые \ символы в верхнем регистре и символы в нижнем регистре преобразуются в символы верхнего регистра [requires _BSD_SOURCE, _SVID_SOURCE или _XOPEN_SOURCE].

ECHO

Отображать вводимые символы.

ECHOE

Если также указан ICANON, то символ ERASE стирает предыдущий введённый символ, а WERASE стирает предыдущее слово.

ECHOK

Если также указан ICANON, то символ KILL стирает текущую строку.

ECHONL

Если также указан ICANON, то символ NL отображается, даже если не указан ECHO.

ECHOCTL

(нет в POSIX) Если также указан ECHO, то специальные символы терминала, кроме TAB, NL, START и STOP, отображаются как ^X, где X — символ из таблицы ASCII с кодом на 0x40 больше, чем у специального символа. Например, символ 0x08 (BS) отобразится как ^H [требуется _BSD_SOURCE или _SVID_SOURCE].

ECHOPRT

(нет в POSIX) Если также указаны ICANON и IECHO, то символы печатаются по мере того, как они стираются [требуется _BSD_SOURCE или _SVID_SOURCE].

ECHOKE

(нет в POSIX) Если также указан ICANON, то KILL выводится стиранием каждого символа в строке, как задано ECHOE и ECHOPRT [требуется _BSD_SOURCE или _SVID_SOURCE].

DEFECHO

(нет в POSIX) Выводить (echo) только в момент чтения процессом (не реализовано в Linux).

FLUSHO

(нет в POSIX; не поддерживается в Linux) Выводимые данные сбрасываются (flushed). Этот флаг переключается с помощью набираемого символа DISCARD [требуется _BSD_SOURCE или _SVID_SOURCE].

NOFLSH

Отключить сброс (flushing) очередей ввода и вывода во время генерации сигналов из-за символов INT, QUIT и SUSP.

TOSTOP

Послать сигнал SIGTTOU группе процессов фонового процесса, который пытается писать на управляющий терминал.

PENDIN

(нет в POSIX; не поддерживается в Linux) Все символы в очереди ввода повторно печатаются, когда читается последующий символ (это используется в bash(1) для перехвата набираемого) [требуется _BSD_SOURCE или _SVID_SOURCE].

IEXTEN

Включить обработку ввода, определяемую реализацией. Этот флаг, как и ICANON, должен быть включён для обработки специальных символов EOL2, LNEXT, REPRINT, WERASE, а также для того, чтобы работал флаг IUCLC.

Массивом c_cc определяются специальные символы терминала. Символьные индексы (начальные значения) и их смысл:

VDISCARD

(нет в POSIX; не поддерживается в Linux; 017, SI, Ctrl-O) Переключатель: включить/выключить отбрасывание ожидающего вывода. Распознаётся, если указан IEXTEN и, в этом случае, не передаётся как ввод.

VDSUSP

(нет в POSIX; не поддерживается в Linux; 031, EM, Ctrl-Y) Символ отложенного приостанова (DSUSP). Посылает сигнал SIGTSTP при считывании символа программой пользователя. Распознаётся, если указаны IEXTEN и ISIG, и система поддерживает управление заданиями. В этом случае не передаётся как ввод.

VEOF

(004, EOT, Ctrl-D) Символ конца файла (EOF). Этот символ заставляет переслать ждущий обработки буфер tty ожидающей программе пользователя без ожидания конца строки. Если это первый символ в строке, то read(2) вернёт программе 0, что означает конец файла. Распознаётся, если указан ICANON, и, в этом случае, не передаётся как ввод.

VEOL

(0, NUL) Дополнительный символ конца строки (EOL). Распознаётся, если указан ICANON.

VEOL2

(нет в POSIX; 0, NUL) Ещё один символ конца строки (EOL2). Распознаётся, если указан ICANON.

VERASE

(0177, DEL, rubout, или 010, BS, Ctrl-H, а также #) Символ забоя (ERASE). Стирает предыдущий ещё не стёртый символ, но не стирает за EOF или началом строки. Распознаётся, если указан ICANON, и, в этом случае, не передаётся как ввод.

VINTR

(003, ETX, Ctrl-C, а также 0177, DEL, rubout) Символ прерывания (INTR). Посылает сигнал SIGINT. Распознаётся, если указан ISIG, и, в этом случае, не передаётся как ввод.

VKILL

(025, NAK, Ctrl-U, или Ctrl-X, а также @) Символ уничтожения (KILL). Стирает ввод начиная с последнего EOF или начала строки. Распознаётся, если указан ICANON, и, в этом случае, не передаётся как ввод.

VLNEXT

(нет в POSIX; 026, SYN, Ctrl-V) Следующий символ — литера (LNEXT). Экранирует следующий введённый символ, отменяя его возможное специальное значение. Распознаётся, если указан IEXTEN и, в этом случае, не передаётся как ввод.

VMIN

Минимальное количество символов для неканонического чтения (MIN).

VQUIT

(034, FS, Ctrl-\) Символ завершения (QUIT). Посылает сигнал SIGQUIT. Распознаётся, если указан ISIG, и, в этом случае, не передаётся как ввод.

VREPRINT

(нет в POSIX; 022, DC2, Ctrl-R) Вывести заново непрочитанные символы (REPRINT). Распознаётся, если указан ICANON и IEXTEN и, в этом случае, не передаётся как ввод.

VSTART

(021, DC1, Ctrl-Q) Символ запуска (START). Перезапускает вывод, остановленный символом останова. Распознаётся, если указан IXON и, в этом случае, не передаётся как ввод.

VSTATUS

(нет в POSIX; не поддерживается в Linux; запрос состояния: 024, DC4, Ctrl-T). Символ состояния (STATUS). Выводит информацию о состоянии на терминал, включая состояние активного (foreground) процесса и количество потраченного времени ЦП. Также посылает сигнал SIGINFO (не поддерживается в Linux) активной группе процессов.

VSTOP

(023, DC3, Ctrl-S) Символ останова (STOP). Приостанавливает вывод до появления символа запуска. Распознаётся, если указан IXON и, в этом случае, не передаётся как ввод.

VSUSP

(032, SUB, Ctrl-Z) Символ приостанова (SUSP). Посылает сигнал SIGTSTP. Распознаётся, если указан ISIG и, в этом случае, не передаётся как ввод.

VSWTCH

(нет в POSIX; не поддерживается в Linux; 0, NUL) Символ переключения (SWTCH). Используется в System V для переключения оболочек в слоях оболочек, предшественник механизма управления задачами в оболочке.

VTIME

Время ожидания в децисекундах для неканонического чтения (TIME).

VWERASE

(нет в POSIX; 027, ETB, Ctrl-W) Стирание слова (WERASE). Распознаётся, если указан ICANON и IEXTEN и, в этом случае, не передаётся как ввод.

Отдельные специальные терминальные символы могут быть выключены указанием значения _POSIX_VDISABLE в соответствующем элементе c_cc.

Все значения индексов этих символов различны, за исключением VTIME, VMIN, которые могут иметь те же значения, что и VEOL, VEOF, соответственно. В неканоническом режиме значения специальных символов используются как значения времени ожидания. Предназначение VMIN и VTIME смотрите в описании неканонического режима далее.

Получение и изменение настроек терминала

Функция tcgetattr() возвращает параметры, связанные с объектом, на который ссылается fd, сохраняя их в структуре termios, на которую указывает termios_p. Эта функция может быть вызвана из фонового процесса; однако, атрибуты терминала могут в дальнейшем измениться активным процессом.

Функция tcsetattr() изменяет параметры терминала (если это позволяет используемое оборудование) из структуры termios, на которую указывает termios_p. В optional_actions задаётся, когда параметры должны начать действовать:

TCSANOW

Изменения начинают действовать немедленно.

TCSADRAIN

Изменения начинают действовать после того, как переданы все данные для вывода, записанные в fd. Это действие должно использоваться при работе с параметрами, которые влияют на вывод.

TCSAFLUSH

Изменения начинают действовать после того, как все данные, записанные в объект, на который указывает fd, были переданы, и все данные, которые были приняты, но не прочитаны, были отброшены.

Канонический и неканонический режим

Флагом ICANON в c_lflag определяется, в каком режиме работает терминал: в каноническом режиме (ICANON установлен), и неканоническом (ICANON не установлен). По умолчанию ICANON установлен.

В каноническом режиме:

• Вводимые данные становятся доступны построчно. Входная строка становится доступна после набора одного из разделителей строк (NL, EOL, EOL2 или EOF в начале строки). За исключением EOF, разделитель строк добавляется в буфер, возвращаемый read(2).
• Включено редактирование строки (ERASE, KILL; и, если указан флаг IEXTEN — WERASE, REPRINT, LNEXT). Вызов read(2) возвращает не более одной строки ввода; если read(2) запрашивает меньше байт, чем доступно в текущей вводимой строке, то читается только количество запрошенных байт, а оставшиеся символы будут доступны для следующего read(2).
• Максимальная длина строки - 4096 символов (включая завершающий символ перевода строки); строки длиннее 4096 символов будут обрезаны. После 4095 символов обработка ввода (то есть обработка ISIG и ECHO*) продолжится, однако любые входящие данные после 4095 символов до (но не включая) любого завершающего символа новой строки будут отбрасываться. Благодаря этому терминал всегда сможет принять больше входящих данных до тех пор, пока не появится хотя бы один перевод строки.

В неканоническом режиме вводимые данные доступны сразу (без введённого пользователем символа разделителя строк), обработка ввода не выполняется и редактирование строки выключено. Буфер чтения принимает только 4095 символов; благодаря этому, в случае, если режим ввода переключится в канонический, резервируется необходимое место для символа новой строки. Настройками MIN (c_cc[VMIN]) и TIME (c_cc[VTIME]) задаются условия, при которых выполняется read(2); есть четыре варианта:

MIN == 0, TIME == 0 (чтение опросом (polling read))

Если данные доступны, то read(2) завершает выполнение сразу, возвращая меньшее или запрошенное количество байт. Если данных нет, то read(2) возвращает 0.

MIN > 0, TIME == 0 (блокирующее чтение)

Вызов read(2) блокирует выполнение, пока не будет доступно MIN байт, и возвращает не более количества запрашиваемых байт.

MIN == 0, TIME > 0 (чтение с блокировкой по времени (read with timeout))

В TIME указывается время срабатывания таймера в десятых долях секунды. Таймер запускается при вызове read(2). Вызов read(2) завершается, когда не менее одного байта станет доступно, или когда сработает таймер. Если таймер сработал, а данных не появилось, то read(2) возвращает 0. Если на момент вызова read(2) данные уже были, то вызов действует так, как если бы данные были получены сразу после вызова.

MIN > 0, TIME > 0 (чтение с блокировкой по времени между байтами (read with interbyte timeout))

В TIME указывается время срабатывания таймера в десятых долях секунды. После того, как первый байт станет доступен, таймер перезапускается после каждого полученного байта. Вызов read(2) возвращает результат после удовлетворения любого из следующих условий:

Так как таймер запускается только после приёма начального байта, будет прочитан, как минимум, один байт. Если на момент вызова read(2) данные уже были, то вызов действует так, как если бы данные были получены сразу после вызова.

В POSIX не указано, имеет ли флаг состояния файла O_NONBLOCK приоритет над настройками MIN и TIME. Если O_NONBLOCK установлен, то read(2) в неканоническом режиме может вернуть управление сразу же, независимо от настройки MIN или TIME. Более того, если данных нет, то в POSIX разрешено read(2) в неканоническом режиме вернуть или 0, или -1 с установкой errno равной EAGAIN.

Режим без обработки

Функция cfmakeraw() переводит терминал в нечто похожее на режим «raw» старого драйвера терминала Version 7: ввод доступен символ за символом, эхо отключено и все специальные обработки символов при вводе и выводе также отключены. Задаются следующие атрибуты терминала:

termios_p->c_iflag &= ~(IGNBRK | BRKINT | PARMRK | ISTRIP

                | INLCR | IGNCR | ICRNL | IXON);
termios_p->c_oflag &= ~OPOST;
termios_p->c_lflag &= ~(ECHO | ECHONL | ICANON | ISIG | IEXTEN);
termios_p->c_cflag &= ~(CSIZE | PARENB);
termios_p->c_cflag |= CS8;

Управление линией

Функция tcsendbreak() передаёт непрерывный поток нулевых битов в течение заданного промежутка времени, если терминал использует асинхронную передачу данных. Если duration равно нулю, то нулевые биты передаются, по меньшей мере, в течение 0.25 секунды, но не более 0.5 секунды. Если duration не равно нулю, то нулевые биты посылаются в течении некоторого периода времени, зависящего от реализации.

Если терминал не использует асинхронную передачу данных, то tcsendbreak() заканчивает работу, не предпринимая каких-либо действий.

Функция tcdrain() ждёт, пока все данные вывода, записанные в объект, на который ссылается fd, не будут переданы.

Функция tcflush() отбрасывает (discards) данные, записанные, но не переданные в объект, на который ссылается fd, или принятые, но не прочитанные (в зависимости от значения queue_selector):

TCIFLUSH

Отбросить принятые, но не прочитанные данные.

TCOFLUSH

Отбросить записанные, но не переданные данные.

TCIOFLUSH

Отбросить принятые, но не прочитанные данные и записанные, но не переданные данные.

Функция tcflow() задерживает передачу или приём данных объектом, на который ссылается fd (в зависимости от значения action):

TCOOFF

Задержать вывод.

TCOON

Возобновить задержанный вывод.

TCIOFF

Передать символ STOP, который останавливает передачу данных в систему с устройства терминала.

TCION

Передать символ START, который начинает передачу данных в систему с устройства терминала.

По умолчанию при открытии файла терминала ни ввод, ни вывод не приостановлены.

Скорость линии

Функции работы со скоростью передачи (в бодах) предназначены для получения и установки значений скоростей ввода и вывода в структуре termios. Новые значения не действуют, пока не будет вызвана tcsetattr().

При установке скорости B0 модему передаётся команда «повесить трубку». Фактическая скорость, соответствующая B38400, может быть изменена с помощью setserial(8).

Скорости ввода и вывода хранятся в структуре termios.

Функция cfgetospeed() возвращает скорость вывода данных, хранящуюся в структуре termios, на которую указывает termios_p.

Функция cfsetospeed() устанавливает скорость вывода данных из поля speed структуры termios, на которую указывает termios_p. Значение должно быть равно одной из следующих констант:

	B0
	B50
	B75
	B110
	B134
	B150
	B200
	B300
	B600
	B1200
	B1800
	B2400
	B4800
	B9600
	B19200
	B38400
	B57600
	B115200
	B230400

Нулевая скорость, B0, используется для завершения соединения. Если указана B0, то линии управления модемом не должны больше отслеживаться. Обычно это обрывает связь на линии. CBAUDEX — это маска скоростей, которые выше определённых в POSIX.1 (57600 и выше). Таким образом, B57600 & CBAUDEX не равно нулю.

Функция cfgetispeed() возвращает скорость ввода данных, хранящуюся в структуре termios.

Функция cfsetispeed() устанавливает значение скорости ввода данных из поля speed структуры termios. Значение должно быть равно одной из констант Bnnn, перечисленных выше для cfsetospeed(). Если скорость ввода данных устанавливается равной нулю, то скорость ввода данных будет равна скорости вывода данных.

Функция cfsetspeed() является расширением 4.4BSD. Она имеет те же аргументы что и cfsetispeed(), и задаёт сразу скорость и ввода и вывода.