ffmpeg键盘命令响应程序详解

一、对终端进行读写

当一个程序在命令提示符中被调用时,

shell负责将标准输入和标准输出流连接到你的程序，

实现程序与用户间的交互。

1. 标准模式和非标准模式

在默认情况下，

只有用户按下回车键后，程序才能读到终端的输入。

在大多数情况下，这样做是有益的，

因为它允许用户使用退格键和删除键来纠正输入中的错误，

用户只在对自己在屏幕上看到的内容满意时，

才会按下回车键把键入的数据传递给程序。

这种方式称为规范模式或标准模式。

在这种方式下，

Linux会暂存用户输入的内容，

直到用户按下回车键，

然后将用户选择的字符及紧随其后的回车符一起传递给程序。

2. 与终端进行对话

Linux提供了一个特殊设备/dev/tty,

该设备始终是指向当前终端或当前登录会话。

二、termios结构

termios是在POSIX规范中定义的标准接口，

通过设置termios类型的数据结构中的值和使用一小组函数调用，

就可以对终端接口进行控制。

termios数据结构和相关函数调用都定义在头文件termios.h中。

可以被调整来影响终端的值按照不同的模式被分成如下几组:

输入模式

输出模式

控制模式

本地模式

特殊控制字符

最小的termios结构的典型定义如下:

#include <termios.h>

struct termios {
  tcflag_t c_iflag;
  tcflag_t c_oflag;
  tcflag_t c_cflag;
  tcflag_t c_lflag;
  cc_t c_cc[NCCS];
};

结构成员名称与上面列出的5种参数类型相对应。

可以调用函数tcgetattr来初始化与一个终端对应的termios结构，

该函数的原型如下:

#include <termios.h>

int tcgetattr(int fd, struct termios *termios_p);

这个函数调用把当前终端接口变量的值写入termios_p参数指向的结构。

如果这些值其后被修改了，

可以通过调用函数tcsetattr来重新配置终端接口，

该函数的原型如下:

#include <termios.h>

int tcsetattr(int fd, int actions, const struct termios *termios_p);

参数actions控制修改方式，

共有3种修改方式:

  TCSANOW:   立刻对值进行修改

  TCSADRAIN: 等当前的输出完成后再对值进行修改

  FCSAFLUSH: 等当前的输出完成后再对值进行修改，

             但丢弃还未从read调用返回的当前可用的任何输入。

具体的模式的宏定义可以参见man帮助手册或相关文档。

1. 输入模式

termios结构中的c_iflag成员的标志对它们进行控制。

可用于c_iflag成员的宏如下所示:

❑ BRKINT: Generate an interrupt when a break condition (loss of connection) 

          is detected on the line

❑ IGNBRK: Ignore break conditions on the line

❑ ICRNL:  Convert a received carriage return to a newline

❑ IGNCR:  Ignore received carriage returns

❑ INLCR:  Convert received newlines to carriage returns

❑ IGNPAR: Ignore characters with parity errors

❑ INPCK:  Perform parity checking on received characters

❑ PARMRK: Mark parity errors

❑ ISTRIP: Strip (set to seven bits) all incoming characters

❑ IXOFF:  Enable software flow control on input

❑ IXON:   Enable software flow control on output

2. 输出模式

c_oflag成员的宏如下所示:

❑ OPOST:  Turn on output processing

❑ ONLCR:  Convert any output newline to a carriage return/line feed pair

❑ OCRNL:  Convert any output carriage return to a newline

❑ ONOCR:  No carriage return output in column 0

❑ ONLRET: A newline also does a carriage return

❑ OFILL:  Send fill characters to provide delays

❑ OFDEL:  Use DEL as a fill character, rather than NULL

❑ NLDLY:  Newline delay selection

❑ CRDLY:  Carriage return delay selection

❑ TABDLY: Tab delay selection

❑ BSDLY:  Backspace delay selection

❑ VTDLY:  Vertical tab delay selection

❑ FFDLY:  Form feed delay selection

3. 控制模式

c_cflag成员的宏如下所示:

❑ CLOCAL: Ignore any modem status lines.

❑ CREAD:  Enable the receipt of characters.

❑ CS5:    Use five bits in sent or received characters.

❑ CS6:    Use six bits in sent or received characters.

❑ CS7:    Use seven bits in sent or received characters.

❑ CS8:    Use eight bits in sent or received characters.

❑ CSTOPB: Use two stop bits per character, rather than one.

❑ HUPCL:  Hang up modem on close.

❑ PARENB: Enable parity generation and detection.

❑ PARODD: Use odd parity rather than even parity.

4. 本地模式

c_lflag成员的宏如下所示:

❑ ECHO:   Enable local echoing of input characters

❑ ECHOE:  Perform a Backspace, Space, Backspace combination on receiving ERASE

❑ ECHOK:  Perform erase line on the KILL character

❑ ECHONL: Echo newline characters

❑ ICANON: Enable canonical input processing (see the text following this list)

❑ IEXTEN: Enable implementation-specific functions

❑ ISIG:   Enable signals

❑ NOFLSH: Disable flush on queue

❑ TOSTOP: Send background processes a signal on write attempts

5. 特殊控制字符

c_cc数组:

标准模式中可使用的数组下标:

❑ VEOF:   EOF character

❑ VEOL:   EOL character

❑ VERASE: ERASE character

❑ VINTR:  INTR character

❑ VKILL:  KILL character

❑ VQUIT:  QUIT character

❑ VSUSP:  SUSP character

❑ VSTART: START character

❑ VSTOP:  STOP character

非标准模式中可使用的数组下标:

❑ VINTR:  INTR character

❑ VMIN:   MIN value

❑ VQUIT:  QUIT character

❑ VSUSP:  SUSP character

❑ VTIME:  TIME value

❑ VSTART: START character

❑ VSTOP:  STOP character

6. 终端速度

函数原型如下:

#include <termios.h>

speed_t cfgetispeed(const struct termios *);
speed_t cfgetospeed(const struct termios *);
int cfsetispeed(struct termios *, speed_t speed);
int cfsetospeed(struct termios *, speed_t speed);

7. 其他函数

#include <termios.h>

int tcdrain(int fd);
int tcflow(int fd, int flowtype);
int tcflush(int fd, int in_out_selector);

三、ffmpeg对键盘响应程序的分析

main.c

/*
 * \File
 *   main.c
 * \Descript
 *   Taken from ffmpeg,
 *   implement for signal response function
 * \Author
 *   Neo Yan
 */

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

#include <signal.h>
#include <limits.h>
#include <unistd.h>

#include <fcntl.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/time.h>
#include <termios.h>

static struct termios oldtty;
static int q_pressed = 0;
static int verbose = 1;
static int using_stdin = 0;
static int run_as_daemon = 0;


static volatile int received_sigterm = 0;

static void term_init(void);
static void term_exit(void);
static void sigterm_handler(int sig);
static int read_key(void);


/*
 * \Func
 *   main
 * \Descript
 *
 */
int main(int argc, char **argv)
{
  int index = 0;
  int key;

  if (!using_stdin)
  {
    if (verbose >= 0)
      printf("Perss [q] to stop, [?] for help\n");
  }

  term_init();
  for ( ; received_sigterm == 0; )
  {
    /* if 'q' pressed, exits */
    if (!using_stdin)
    {
      if (q_pressed)
        break;

      /* read_key() returns 0 on EOF */
      key = read_key();
      if (key == 'q')
      {
        printf("quit\n");
        break;
      }
      if (key == '+')
      {
        verbose++;
        printf("verbose = %d\n", verbose);
      }
      if (key == '-')
      {
        verbose--;
        printf("verbose = %d\n", verbose);
      }
      if (key == '?')
      {
        printf("key function\n"
               "?   show this help\n"
               "+   increase verbosity\n"
               "-   decrease verbosity\n"
               "q   quit\n"
               );
       }
    }

    printf("index = %d\n", index++);
    sleep(1);
  }
  return 0;
}


static void term_init(void)
{
    if (!run_as_daemon)
    {
        struct termios tty;

        tcgetattr(0, &tty);
        oldtty = tty;
        atexit(term_exit);

        tty.c_iflag &= ~(IGNBRK|BRKINT|PARMRK|ISTRIP
                    |INLCR|IGNCR|ICRNL|IXON);
        tty.c_oflag |= OPOST;
        tty.c_lflag &= ~(ECHO|ECHONL|ICANON|IEXTEN);
        tty.c_cflag &= ~(CSIZE|PARENB);
        tty.c_cflag |= CS8;
        tty.c_cc[VMIN] = 1;
        tty.c_cc[VTIME] = 0;

        tcsetattr (0, TCSANOW, &tty);

                /* Quit (POSIX).  */
        signal(SIGQUIT, sigterm_handler);
    }

    signal(SIGINT , sigterm_handler);
    signal(SIGTERM, sigterm_handler);
}


static void term_exit(void)
{
    printf("%s\n", "TERMINATION");

    if (!run_as_daemon)
        tcsetattr(0, TCSANOW, &oldtty);
}

static void sigterm_handler(int sig)
{
    received_sigterm = sig;
    q_pressed++;
    term_exit();
}

/*
 * \Func
 *   read_key
 * \Descript
 *   read a key without blocking
 */
static int read_key(void)
{
    int n = 1;
    unsigned char ch;
    struct timeval tv;
    fd_set rfds;

    if (run_as_daemon)
      return -1;

    FD_ZERO(&rfds);
    FD_SET(0, &rfds);

    tv.tv_sec = 0;
    tv.tv_usec = 0;
    n = select(1, &rfds, NULL, NULL, &tv);

    if (n > 0)
    {
        n = read(0, &ch, 1);

        if (n == 1)
          return ch;

        return n;
    }

    return -1;
}

makefile

OBJECTS = main.o
CC = gcc
CFLAG = -g

ffmpeg_signal : $(OBJECTS)
  $(CC) $(CFLAG) -o ffmpeg_signal $(OBJECTS)

main.o:

.PHONY:clean
clean:
  rm ffmpeg_signal $(OBJECTS)