linux - 当pty [Pseudo terminal] slave fd设置被 "tcsetattr"改变时，master端如何不延迟的捕捉到这个事件？

Question

slave fd 被另一个应用程序(比如“A”)用作串口设备。

A 将设置其波特率/停止位等。我的应用需要此信息。

顺便说一句，有什么方法可以让只有主 fd 打开的进程收到所有 ioctl() 调用的通知吗？

Answer 1

是的，这是可能的(在 Linux 和 2004 之前的 FreeBSD 中)，在数据包模式下使用 pty 并在其上设置 EXTPROcflags。

• 数据包模式通过ioctl(master, TIOCPKT, &nonzero) 在主端启用。现在主端的每个读取都会产生一个数据包:无论在另一端写入什么，加上一个状态字节，说明从端的情况(“终端(即从端)的写队列被刷新")

• 然而，这并不意味着主机立即知道从机端的变化，例如master 上的 select() 将不会在这些更改发生后立即返回，只有在有内容可读时才返回

• 但是，在 pty 的本地标志字中设置 EXTPROC 之后 - 使用 tcsetattr() - select() 将返回为一旦从属状态发生变化，然后就可以检查从属 termios - 直接通过我们在父进程中保持打开的从属 fd，或者，至少在 linux 上，简单地通过 tcgetattr()在主端。

• 请注意，EXTPROC 会禁用 pty 驱动程序的某些部分，例如本地回显已关闭。

EXTPROC 没有被大量使用(here 是一个可能的用例)，不是很便携并且根本没有记录(它至少应该在 linux termios 或 tty_ioctl 联机帮助页)。查看 linux 内核源代码 drivers/tty/n_tty.c 我得出结论，slaves termios 结构中的任何更改都会使主端返回 select() - 但是tcsetattr() 不会改变任何东西。

编辑:为了响应下面 J.F. Sebastians 的请求，我给出了一个示例程序，应该清楚如何在 linux 机器上以数据包模式使用 EXTRPOC:

/* Demo program for managing a pty in packet mode with the slave's
** EXTPROC bit set, where the master gets notified of changes in the
** slaves terminal attributes
**   
** save as extproc.c, compile with gcc -o extproc extproc.c -lutil
*/



#include <stdio.h>
#include <pty.h>
#include <termios.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/select.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/wait.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>

#define BUFSIZE 512

void main() {
  int master;      // fd of master side
  pid_t pid;
  if((pid = forkpty(&master, NULL, NULL, NULL))) { // we're parent
    fd_set rfds, xfds;
    int retval, nread, status = 0, nonzero = 1;
    char buf[BUFSIZE];

    ioctl(master, TIOCPKT, &nonzero); // initiate packet mode - necessary to get notified of
                                      // ioctl() on the slave side
    while(1) {
      // set stdout unbuffered (we want to see stuff as it happens)                                                                                 
      setbuf(stdout, NULL);

      // prepare the file descriptor sets
      FD_ZERO(&rfds);
      FD_SET(master, &rfds);

      FD_ZERO(&xfds);
      FD_SET(master, &xfds);

      // now wait until status of master changes     
      printf("---- waiting for something to happen -----\n");
      select(1 + master, &rfds, NULL, &xfds, NULL);

      char *r_text = (FD_ISSET(master, &rfds) ? "master ready for reading" : "- ");
      char *x_text = (FD_ISSET(master, &xfds) ? "exception on master" : "- ");

      printf("rfds: %s, xfds: %s\n", r_text, x_text);
      if ((nread = read(master, buf, BUFSIZE-1)) < 0) 
        perror("read error");
      else {         
        buf[nread] = '\0';
        // In packet mode *buf will be the status byte , and buf + 1 the "payload"
        char *pkt_txt = (*buf &  TIOCPKT_IOCTL ? " (TIOCPKT_IOCTL)" : "");
        printf("read %d bytes: status byte %x%s, payload <%s>\n", nread, *buf, pkt_txt, buf + 1);
      }
      if (waitpid(pid, &status, WNOHANG) && WIFEXITED(status)) {
        printf("child exited with status %x\n", status);
        exit(EXIT_SUCCESS);
      } 
    }
  } else { // child
    struct termios tio;

    // First set the EXTPROC bit in the slave end termios structure
    tcgetattr(STDIN_FILENO, &tio);
    tio.c_lflag |= EXTPROC;
    tcsetattr(STDIN_FILENO, TCSANOW, &tio); 

    // Wait a bit and do an ordinary write()
    sleep(1);
    write(STDOUT_FILENO,"blah", 4);

    // Wait a bit and change the pty terminal attributes. This will be picked up by the master end
    sleep(1);
    tio.c_cc[VINTR] = 0x07; 
    tcsetattr(STDIN_FILENO, TCSANOW, &tio);

    // Wait a bit and exit
    sleep(1);
  } 
}

输出会是这样的:

---- waiting for something to happen -----
rfds: master ready for reading, xfds: exception on master
read 1 bytes: status byte 40 (TIOCPKT_IOCTL), payload <>
---- waiting for something to happen -----
rfds: master ready for reading, xfds: - 
read 5 bytes: status byte 0, payload <blah>
---- waiting for something to happen -----
rfds: master ready for reading, xfds: exception on master
read 1 bytes: status byte 40 (TIOCPKT_IOCTL), payload <>
---- waiting for something to happen -----
rfds: master ready for reading, xfds: - 
read error: Input/output error
child exited with status 0

一般来说，pty 的 master 端不需要是 tty(并且有一个关联的 termios 结构)，但是在 Linux 下，它是(有一个共享的 termios >: 改变一端会同时改变两个 termios 结构。

也就是说，我们可以修改上面的示例程序，在master端设置EXTPROC，不会有任何区别。

据我所知，所有这些都没有记录在案，当然更难移植。