* nix伪终端如何工作？主/从通道是什么？

Question

我想用C语言在Linux系统上编写一个简单，笨拙的X终端仿真器。

起初，我只是认为我必须打开一个shell并显示其输出。 我检查了xterm和rxvt代码，它看起来有点复杂。

首先，我必须用openpty打开一个伪终端。所以我看看手册页，看到openpty会填充2个文件描述符，即主服务器和从服务器。 由于这些特殊文件的系统依赖性，xterm和rxvt代码都是混乱的。

我明白termios的东西：它只是一堆关于终端转义码的信息。 我真的没有得到的是：我想用主/从文件描述符做什么？

一个打开终端，登录并在shell上执行“ls”的示例程序非常棒。

（英语不是我的母语，原谅我最后的错误）

编辑： 这是我想出了示例代码：

#include <stdlib.h> 
#include <stdio.h> 
#include <unistd.h> 
#include <string.h> 
#include <pty.h> 
#include <utmp.h> 
#include <ctype.h> 

void 
safe_print (char* s) 
{ 
    while(*s) { 
     if(*s == '\n') 
      putchar("\n"); 
     else if(iscntrl(*s)) 
      printf("\\e(%d)", *s); 
     else 
      putchar(*s); 
     s++; 
    } 
} 


int 
main (int argc, char** argv) 
{ 
    char buf[BUFSIZ] = {0}; 
    int master; 
    int ret = forkpty(&master, NULL, NULL, NULL); 

    if(ret == -1) 
     puts("no fork"), exit(0); 

    if(!ret) { 
     execl("/bin/sh", "sh", NULL); 
     exit(0); 
    } 

    sleep(1); /* let the shell run */ 


    if(argc >= 2) { 
     write(master, argv[1], strlen(argv[1])); 
     write(master, "\n", 1); 
    } else { 
     write(master, "date\n", sizeof "date\n"); 
    } 


    while(1) { 
     switch(ret = read(master, buf, BUFSIZ)) { 
     case -1: 
      puts("error!"); 
      exit(1); 
      break; 
     case 0: 
      puts("nothing.."), sleep(1); 
      break; 
     default: 
      buf[ret] = '\0'; 
      safe_print(buf); 

     } 
    } 

    close(master); 

    return 0; 
}  

Answer 1

对于主/从部分您的问题，从pty(4)手册页（从我的系统上的openpty（3）手册页引用）：

伪终端是一对 字符设备，主设备和 从设备。从设备 向处理提供与tty（4）中所述的相同的接口 。 然而，尽管所有其他设备 ，其提供在TTY描述 接口（4）具有的 硬件设备在他们后面的某种，从属 装置具有，相反，另一过程 通过主 一半的操纵它伪终端。 也就是， 写在主设备 上的任何东西都作为输入 给予从设备，并且在从设备 上书写的任何东西都作为主设备上的输入呈现。

手册页是你的朋友。

Answer 2

我刚刚尝试了this tutorial上找到的例子，它们对我来说工作得很好，我认为它们对于这个问题是一个有趣的起点。编辑： 本教程简要说明了伪终端功能。解释是一步一步完成的，后面是例子。

下面的示例示出了如何在两个部分上的伪终端的主侧创建新的伪终端，和叉的过程中，一个书写，另从从属侧边读出的伪终端。

#define _XOPEN_SOURCE 600 
#include <stdlib.h> 
#include <fcntl.h> 
#include <errno.h> 
#include <unistd.h> 
#include <stdio.h> 
#define __USE_BSD 
#include <termios.h> 


int main(void) 
{ 
int fdm, fds, rc; 
char input[150]; 

fdm = posix_openpt(O_RDWR); 
if (fdm < 0) 
{ 
fprintf(stderr, "Error %d on posix_openpt()\n", errno); 
return 1; 
} 

rc = grantpt(fdm); 
if (rc != 0) 
{ 
fprintf(stderr, "Error %d on grantpt()\n", errno); 
return 1; 
} 

rc = unlockpt(fdm); 
if (rc != 0) 
{ 
fprintf(stderr, "Error %d on unlockpt()\n", errno); 
return 1; 
} 

// Open the slave PTY 
fds = open(ptsname(fdm), O_RDWR); 
printf("Virtual interface configured\n"); 
printf("The master side is named : %s\n", ptsname(fdm)); 

// Creation of a child process 
if (fork()) 
{ 
    // Father 

    // Close the slave side of the PTY 
    close(fds); 
    while (1) 
    { 
    // Operator's entry (standard input = terminal) 
    write(1, "Input : ", sizeof("Input : ")); 
    rc = read(0, input, sizeof(input)); 
    if (rc > 0) 
    { 
     // Send the input to the child process through the PTY 
     write(fdm, input, rc); 

     // Get the child's answer through the PTY 
     rc = read(fdm, input, sizeof(input) - 1); 
     if (rc > 0) 
     { 
     // Make the answer NUL terminated to display it as a string 
     input[rc] = '\0'; 

     fprintf(stderr, "%s", input); 
     } 
     else 
     { 
     break; 
     } 
    } 
    else 
    { 
     break; 
    } 
    } // End while 
} 
else 
{ 
struct termios slave_orig_term_settings; // Saved terminal settings 
struct termios new_term_settings; // Current terminal settings 

    // Child 

    // Close the master side of the PTY 
    close(fdm); 

    // Save the default parameters of the slave side of the PTY 
    rc = tcgetattr(fds, &slave_orig_term_settings); 

    // Set raw mode on the slave side of the PTY 
    new_term_settings = slave_orig_term_settings; 
    cfmakeraw (&new_term_settings); 
    tcsetattr (fds, TCSANOW, &new_term_settings); 

    // The slave side of the PTY becomes the standard input and outputs of the child process 
    close(0); // Close standard input (current terminal) 
    close(1); // Close standard output (current terminal) 
    close(2); // Close standard error (current terminal) 

    dup(fds); // PTY becomes standard input (0) 
    dup(fds); // PTY becomes standard output (1) 
    dup(fds); // PTY becomes standard error (2) 

    while (1) 
    { 
    rc = read(fds, input, sizeof(input) - 1); 

    if (rc > 0) 
    { 
     // Replace the terminating \n by a NUL to display it as a string 
     input[rc - 1] = '\0'; 

     printf("Child received : '%s'\n", input); 
    } 
    else 
    { 
     break; 
    } 
    } // End while 
} 

return 0; 
} // main