分类： LINUX
2012-05-15 21:39:53
++++++APUE读书笔记-19伪终端-05pty程序++++++
5、pty程序
================================================
写pty程序是因为这样就可以用"pty prog arg1 arg2"方式的键入取代"prog arg1 arg2"方式的键入。
当我们使用pty来执行另外一个程序的时候，那个程序会在它自己的session中被执行，并且连接到一个伪终端上面。下面，我们来看一下pty程序的源代码。
首先是包含main函数的文件，这个文件会调用前面章节中定义的pty_fork函数。
pty程序的main函数
#include "apue.h"
#include
#ifndef TIOCGWINSZ
#include
#endif
#ifdef LINUX
#define OPTSTR "+d:einv"
#else
#define OPTSTR "d:einv"
#endif
static void set_noecho(int); /* at the end of this file */
void do_driver(char *); /* in the file driver.c */
void loop(int, int); /* in the file loop.c */
int main(int argc, char *argv[])
{
int fdm, c, ignoreeof, interactive, noecho, verbose;
pid_t pid;
char *driver;
char slave_name[20];
struct termios orig_termios;
struct winsize size;
interactive = isatty(STDIN_FILENO);
ignoreeof = 0;
noecho = 0;
verbose = 0;
driver = NULL;
opterr = 0; /* don't want getopt() writing to stderr */
while ((c = getopt(argc, argv, OPTSTR)) != EOF) {
switch (c) {
case 'd': /* driver for stdin/stdout */
driver = optarg;
break;
case 'e': /* noecho for slave pty's line discipline */
noecho = 1;
break;
case 'i': /* ignore EOF on standard input */
ignoreeof = 1;
break;
case 'n': /* not interactive */
interactive = 0;
break;
case 'v': /* verbose */
verbose = 1;
break;
case '?':
err_quit("unrecognized option: -%c", optopt);
}
}
if (optind >= argc)
err_quit("usage: pty [ -d driver -einv ] program [ arg ... ]");
if (interactive) { /* fetch current termios and window size */
if (tcgetattr(STDIN_FILENO, &orig_termios) < 0)
err_sys("tcgetattr error on stdin");
if (ioctl(STDIN_FILENO, TIOCGWINSZ, (char *) &size) < 0)
err_sys("TIOCGWINSZ error");
pid = pty_fork(&fdm, slave_name, sizeof(slave_name),
&orig_termios, &size);
} else {
pid = pty_fork(&fdm, slave_name, sizeof(slave_name),
NULL, NULL);
}
if (pid < 0) {
err_sys("fork error");
} else if (pid == 0) { /* child */
if (noecho)
set_noecho(STDIN_FILENO); /* stdin is slave pty */
if (execvp(argv[optind], &argv[optind]) < 0)
err_sys("can't execute: %s", argv[optind]);
}
if (verbose) {
fprintf(stderr, "slave name = %s\n", slave_name);
if (driver != NULL)
fprintf(stderr, "driver = %s\n", driver);
}
if (interactive && driver == NULL) {
if (tty_raw(STDIN_FILENO) < 0) /* user's tty to raw mode */
err_sys("tty_raw error");
if (atexit(tty_atexit) < 0) /* reset user's tty on exit */
err_sys("atexit error");
}
if (driver)
do_driver(driver); /* changes our stdin/stdout */
loop(fdm, ignoreeof); /* copies stdin -> ptym, ptym -> stdout */
exit(0);
}
static void set_noecho(int fd) /* turn off echo (for slave pty) */
{
struct termios stermios;
if (tcgetattr(fd, &stermios) < 0)
err_sys("tcgetattr error");
stermios.c_lflag &= ~(ECHO | ECHOE | ECHOK | ECHONL);
/*
* Also turn off NL to CR/NL mapping on output.
*/
stermios.c_oflag &= ~(ONLCR);
if (tcsetattr(fd, TCSANOW, &stermios) < 0)
err_sys("tcsetattr error");
}
在下一节，我们将要看到使用pty程序的各种不同的命令行选项。getopt函数帮助我们将命令参数以一个比较一致的方式包装起来，本书21章对getopt函数进行了更详细的解说。
在调用pty_fork之前，我们获得当前termios和winsize结构的值，并且将它们作为pty_fork的参数进行传递。采用这个方法，PTY slave假设具有和当前终端同样的初始状态。
从pty_fork返回之后，子进程可以关闭slave PTY的显示，然后调用execvp来执行命令行中指定的程序。所有剩下的命令行的参数都会被作为参数传递给这个程序。
父进程可以设置用户终端为raw模式。在这个情况下，父进程也设置exit处理函数以便调用exit的时候重置终端状态。我们后面会对do_driver函数进行描述。
父进程然后调用loop函数，这个函数会将从标准输入上面接收到的所有数据拷贝到PTY master上面，并且将拷贝PTY master上面的所有内容到标准输出。为了表示多样性，我们这里在两个进程中对它进行拷贝。当然，在一个进程中使用select,pool或者多线程的方式也可以做到这个效果。
补充：鉴于以后可能不会再对像20，21章这样只是开发一个程序的过程描述、这样的章节进行详细的翻译，这里给出一个经过实践的使用和解说getopt的例子。
实践的系统为ubuntu 8.04，具体如下：
对于getopt函数的解说以及例子：
程序功能：测试getopt选项以及选项的参数的处理函数的使用方法
*
*#include
*int getopt(int argc, const * const argv[], const
* char *options);
*extern int optind, opterr, optopt;
*extern char *optarg;
*
*参数argc和argv和main函数的一样，它们就是main函数传进来的；
*参数options是一个字符串，这个字符串包含命令支持的所有选项字符;
*
*如果选项是非法的，或者选项缺少参数，那么getopt会返回一个'?'.
*如果一个选项字符后面跟着一个冒号(即':')，那么说明这个选项需要一个参数。例如有一个命令如下：
* command [-i] [-u username] [-z] filename
*那么这里的options应该赋值为："iu:z".
*另外，getopt会忽略"--"后面的选项，例如:rm -- -bar,将删除-bar文件。
*
*getopt支持的四个外部变量:
*optarg:
*如果一个选项需要参数，那么getopt在处理一个选项的时候把optarg设置成为指向选项参数字符串的指针。
*opterr:
*如果出现选项错误，getopt会打印一个错误消息。如果去掉这个特性，那么在程序中将opterr设置成0.
*optind:
*下一个要处理的参数在argv数组中的索引。它从1开始，在每次用getopt处理参数的时候会增1。
*optopt:
*如果在处理选项的时候遇到了一个错误，getopt将会设置optopt， 让它指向导致错误的选项字符串。
* */
#include
//#include
//#include
#include
extern char *optarg;
extern int optind;
int main(int argc, char *argv[])
{
if(argc == 1)
{//没有参数
printf("Introduction:\n");
printf("Syntax is:\n%s [-i] [-u username] [-z] filename\n",argv[0]);
}
else
{
printf("Begin to process...\n");
char c;
char *optStr = "iu:z";
while((c = getopt(argc, argv, optStr)) != -1)
{//不要忘了加"()","="的优先级小于"!=".
switch(c)
{//处理每一个选项
case 'i':
printf("The argument \'i\' is used. \n");
break;
case 'u':
printf("The argument \'u\' is used,and ");
printf("the parameter of \'u\' is:%s \n", optarg);//选项的参数
break;
case 'z':
printf("The argument \'z\' is used. \n");
break;
case '?':
printf("Invalid option!\n");
break;
}
}
//选项处理完毕之后，处理输入的真正参数
printf("option ok, and the main parameter is \"%s\"\n", argv[optind]);
printf("Processed complete!\n");
}
return 0;
}
言归正转（早上上班的时候在公交车上学到的，用英语应该是"Let's get down to business."^_^），这里给出前面用到的loop函数。
loop函数
#include "apue.h"
#define BUFFSIZE 512
static void sig_term(int);
static volatile sig_atomic_t sigcaught; /* set by signal handler */
void loop(int ptym, int ignoreeof)
{
pid_t child;
int nread;
char buf[BUFFSIZE];
if ((child = fork()) < 0) {
err_sys("fork error");
} else if (child == 0) { /* child copies stdin to ptym */
for ( ; ; ) {
if ((nread = read(STDIN_FILENO, buf, BUFFSIZE)) < 0)
err_sys("read error from stdin");
else if (nread == 0)
break; /* EOF on stdin means we're done */
if (writen(ptym, buf, nread) != nread)
err_sys("writen error to master pty");
}
/*
* We always terminate when we encounter an EOF on stdin,
* but we notify the parent only if ignoreeof is 0.
*/
if (ignoreeof == 0)
kill(getppid(), SIGTERM); /* notify parent */
exit(0); /* and terminate; child can't return */
}
/*
* Parent copies ptym to stdout.
*/
if (signal_intr(SIGTERM, sig_term) == SIG_ERR)
err_sys("signal_intr error for SIGTERM");
for ( ; ; ) {
if ((nread = read(ptym, buf, BUFFSIZE)) <= 0)
break; /* signal caught, error, or EOF */
if (writen(STDOUT_FILENO, buf, nread) != nread)
err_sys("writen error to stdout");
}
/*
* There are three ways to get here: sig_term() below caught the
* SIGTERM from the child, we read an EOF on the pty master (which
* means we have to signal the child to stop), or an error.
*/
if (sigcaught == 0) /* tell child if it didn't send us the signal */
kill(child, SIGTERM);
/*
* Parent returns to caller.
*/
}
/*
* The child sends us SIGTERM when it gets EOF on the pty slave or
* when read() fails. We probably interrupted the read() of ptym.
*/
static void sig_term(int signo)
{
sigcaught = 1; /* just set flag and return */
}
注意，通过两个进程，当一个进程终止的时候，它应该通知另外一个进程。我们使用SIGTERM信号进行通知。
参考：
