Терминальный интерфейс Unix седьмого издания - Seventh Edition Unix terminal interface
В Терминальный интерфейс Unix седьмого издания является обобщенной абстракцией, включающей как интерфейс прикладного программирования для программ и набор поведенческих ожиданий для пользователей, Терминал как исторически доступно в Седьмое издание Unix. Он был в значительной степени вытеснен Интерфейс терминала POSIX.
Концепции и обзор
Терминальный интерфейс, предоставляемый Seventh Edition Unix и UNIX / 32V, а также представлен BSD версия 4 как старый драйвер терминала, был простым, в основном ориентированным на телетайпы как терминалы. Ввод вводился построчно, причем драйвер терминала в операционной системе (а не сами терминалы) предоставлял простые возможности редактирования строки. Ядро поддерживало буфер, в котором происходило редактирование. Приложения, читающие ввод терминала, получат содержимое буфера только тогда, когда возвращаться На терминале была нажата клавиша для завершения редактирования строки. В @ Ключ, отправленный с терминала в систему, стирает ("уничтожает") все текущее содержимое буфера редактирования и обычно отображается как '@', за которым следует новая строка, чтобы переместить позицию печати на новую пустую строку. В # Ключ, отправленный с терминала в систему, стирает последний символ с конца буфера редактирования и обычно отображается как '#', который пользователи должны будут распознать как обозначающий "стирание" предыдущего символа (телетайпы физически не способны стирать символы после того, как они были напечатаны на бумаге).[1][2][3][4][5]
С точки зрения программирования оконечное устройство должно было передавать и принимать скорость передачи, символы «стирания» и «уничтожения» (которые выполняли редактирование строки, как объяснено), символы «прерывание» и «выход» (генерирование сигналы для всех процессов, для которых терминал был управляющим терминалом), символы «старт» и «стоп» (используются для программное управление потоком ), символ "конца файла" (действует как возврат каретки, но не удаляется из буфера читать() системный вызов и, следовательно, потенциально вызывающий возврат результата нулевой длины) и различные флаги режима определение того, есть ли местное эхо был эмулирован драйвером терминала ядра, было ли включено управление потоком данных модема, длительность различных задержек вывода, отображение символа возврата каретки и три режима ввода.[6]
Режимы ввода
Три режима ввода для терминалов в Seventh Edition Unix были:
- линейный режим (также называемый "приготовленным" режимом)
- В линейном режиме дисциплина линии выполняет все функции редактирования строки и распознает управляющие символы «прерывание» и «выход» и преобразует их в сигналы, отправляемые процессам. Прикладные программы, считывающие с терминала, получают целые строки после того, как редактирование строки было завершено пользователем, нажав клавишу возврата.[2][7]
- c режим прерывания
- cbreak mode - это один из двух режимов по очереди. (Стивен Р. Борн в шутку сослался на это (Борн 1983, п. 288) как «полуготовый» и, следовательно, «редкий» режим.) Дисциплина строки не выполняет редактирование строки, а управляющие последовательности для функций редактирования строки обрабатываются как обычный ввод символов. Прикладные программы, считывающие с терминала, получают символы немедленно, как только они становятся доступными для чтения во входной очереди. Однако управляющие символы «прерывание» и «выход», а также символы управления потоком модема по-прежнему обрабатываются особым образом и удаляются из входного потока.[8][9]
- сырой режим
- необработанный режим - это другой из двух режимов одновременного ввода символов. Дисциплина строки не выполняет редактирование строки, а управляющие последовательности для функций редактирования строки и различных специальных символов («прерывание», «выход» и управление потоком) обрабатываются как обычный ввод символов. Прикладные программы, считывающие с терминала, получают символы немедленно и получают весь символьный поток без изменений, точно так же, как он поступил с самого терминального устройства.[10][8][9]
В терминальном интерфейсе POSIX эти режимы были заменены системой, состоящей всего из двух режимов ввода: канонический и неканонический. Обработка специальных символов, генерирующих сигнал, в интерфейсе терминала POSIX не зависит от режима ввода и управляется отдельно.
Управляющие терминалы
В Unix седьмой редакции терминала не было контроль работы и группа процессов считалось не таким, каким считается ныне.
Каждый процесс в системе был либо один управляющий терминал, или никакого управляющего терминала. Процесс наследует свой управляющий терминал от своего родителя. Управляющий терминал был приобретен, когда процесс без управляющего терминала открыто()s файл терминального устройства, который еще не является управляющим терминалом для какого-либо другого процесса. Все процессы, у которых был один и тот же управляющий терминал, были частью единого группа процессов.[11]
Интерфейс прикладного программирования
Программный интерфейс для запроса и изменения всех этих режимов и управляющих символов был ioctl () системный вызов. (Это заменило stty () и gtty () системные вызовы Sixth Edition Unix.)[12][13] Хотя символы «стереть» и «убить» можно было изменить по умолчанию # и @, в течение многих лет после инерции разработки седьмого издания означало, что они были предустановленными значениями по умолчанию в драйверах терминальных устройств, а во многих системах Unix, которые изменяли настройки терминального устройства только как часть процесса входа в систему, в скриптах входа в систему, которые выполнялись после пользователь ввел имя пользователя и пароль, любые ошибки при вводе логина и пароля должны быть исправлены с использованием исторических ключевых символов редактирования, унаследованных от терминалов телетайпа.[4]
Символьные константы, значения которых были фиксированы и определены, а также определения структур данных программного интерфейса были определены в sgtty.h системный заголовок.[8]
ioctl () операции
В ioctl () операции были следующими:
| символ | структура, на которую указывает третий аргумент | описание |
|---|---|---|
ТИОГЕТП | sgttyb | запросить параметры терминала в структуре данных |
TIOSETP | sgttyb | установить параметры терминала из структуры данных, сначала опустошив весь ожидающий вывод и очистив ввод из очереди |
TIOSETN | sgttyb | установить параметры терминала из структуры данных, не дожидаясь и не истощая |
TIOCEXCL | никто | включить режим «эксклюзивного использования» |
TIOCNXCL | никто | выключить режим "исключительного использования" |
TIOCHPCL | никто | включить режим "окончание зависания" |
TIOCFLUSH | никто | очистить все очереди вывода и ввода |
TIOGETC | чарс | запросить параметры терминала в структуре данных |
TIOSETC | чарс | установить параметры терминала из структуры данных |
В sgttyb структура данных
Одной из структур данных, используемых системными вызовами терминала, является sgttyb структура, чье определение языка программирования C выглядит следующим образом:[14]
структура sgttyb { char sg_ispeed ; // Скорость ввода char sg_ospeed ; // Скорость вывода char sg_erase ; // Удалить символ char sg_kill ; // Убить персонажа char sg_flags ; // Контрольные флаги} ;В отличие от терминального интерфейса POSIX, терминальный интерфейс Unix седьмой редакции записывал входные и выходные скорости передачи данных непосредственно в структуру данных.[15]
Скорости ввода и вывода в sg_ispeed и sg_ospeed поля принадлежали DEC DH-11, и были числами от 0 до 15, представленными символическими константами (в порядке возрастания) B0, B50, B75, B110,B134, B150, B200, B300, B600, B1200, B1800, B2400, B4800, B9600, EXTA, и EXTB, где скорость передачи была такой же, как в названии (последние два - «внешний A» и «внешний B»). Установка нулевой скорости передачи вынудила драйвер терминала повесить модем (если терминал был модемным устройством).[14]
В sg_erase и sg_kill поля были просто символьными значениями символов «стирания» и «уничтожения», соответственно, по умолчанию значения (ASCII) для '#' и '@' соответственно.[14]
В sg_flags field задает различные флаги управления вводом и выводом, как в следующей таблице.
| символ | восьмеричное значение | описание |
|---|---|---|
BSDELAY | 0100000 | задержка при написании BS символы |
BS0 | 0000000 | |
BS1 | 0100000 | |
VTDELAY | 0040000 | задержка при написании VT и FF символы |
FF0 | 0000000 | |
FF1 | 0040000 | |
CRDELAY | 0030000 | задержка при написании CR символы |
CR0 | 0000000 | |
CR1 | 0010000 | |
CR2 | 0020000 | |
CR3 | 0030000 | |
TBDELAY | 0006000 | задержка при написании TAB символыXTABS технически не определяет задержку, а заставляет символы табуляции преобразовываться в последовательности из одного или нескольких пробелов. |
TAB0 | 0000000 | |
TAB1 | 00002000 | |
TAB2 | 0004000 | |
XTABS | 0006000 | |
NLDELAY | 0001400 | задержка при написании LF символы |
NL0 | 0000000 | |
NL1 | 00000400 | |
NL2 | 0001000 | |
NL3 | 0001400 | |
EVENP | 0000200 | четный паритет |
ODDP | 0000100 | нечетная четность |
СЫРОЙ | 0000040 | "сырой" режим |
CRMOD | 0000020 | режим отображения возврата каретки (CR сопоставляется с LF на входе и оба CR и LF превратились в CR+LF на выходе) |
ЭХО | 0000010 | местное эхо эмуляция драйвером терминала |
LCASE | 0000004 | преобразовать верхний регистр в нижний регистр при вводе |
CBREAK | 0000002 | режим "cbreak" |
ТАНДЕМ | 0000001 | включить управление потоком модема |
В чарс структура данных
Одной из структур данных, используемых системными вызовами терминала, является чарс структура, чье определение языка программирования C выглядит следующим образом:[16]
структура чарс { char t_intrc ; // Прерывать char t_quitc ; // Покидать char t_startc ; // Начинать char t_stopc ; // Останавливаться char t_eofc ; // Конец файла char t_brkc ; // Разрыв (альтернатива зашитому символу LF с тем же эффектом)} ;Значения этих полей были значениями различных программно настраиваемых специальных символов. Значение -1 в любом поле отключило его распознавание драйвером терминала.[16]
Рекомендации
- ^ Борн 1983, п. 8.
- ^ а б Борн 1983, п. 130–131.
- ^ а б Борн 1983, п. 287.
- ^ а б Кристиан 1988, п. 26.
- ^ Leffler et al. 1989 г., п. 262.
- ^ Борн 1983, п. 132–133.
- ^ Leffler et al. 1989 г., п. 259–260.
- ^ а б c Борн 1983, п. 288.
- ^ а б Leffler et al. 1989 г., п. 260.
- ^ Борн 1983, п. 132.
- ^ Борн 1983, п. 130.
- ^ Борн 1983, п. 133.
- ^ Кристиан 1988, п. 393.
- ^ а б c Борн 1983, п. 286.
- ^ Злотник 1991, п. 166.
- ^ а б Борн 1983, п. 289.
Библиография
- Борн, Стивен Р. (1983). Система UNIX. Международная серия информатики. Эддисон-Уэсли. ISBN 978-0-201-13791-0.CS1 maint: ref = harv (связь)
- Кристиан, Кааре (1988). Операционная система UNIX (2-е изд.). Джон Вили и сыновья. ISBN 978-0-471-84781-6.CS1 maint: ref = harv (связь)
- Леффлер, Сэмюэл Дж .; МакКьюзик, Маршалл Кирк; Карелс, Майкл Дж .; Квартирант, Джон С. (1989). «Терминальное обслуживание». Дизайн и реализация операционной системы 4.3BSD UNIX. Серия Аддисона-Уэсли по информатике. Эддисон-Уэсли. ISBN 978-0-201-06196-3.CS1 maint: ref = harv (связь)
- Злотник, Фред (1991). «Управление терминальными устройствами». Стандарт POSIX.1: руководство программиста. Бенджамин / Каммингс Паб. Co. ISBN 978-0-8053-9605-8.CS1 maint: ref = harv (связь)