59.3. В последнем пункте описания методики с зацикленным каналом в подразделе 59.5.2 утверждалось: прежде чем как-то реагировать на поступивший сигнал, программа сначала должна очистить канал. Что может случиться, если поменять эти два шага местами?

59.4. Отредактируйте программу из листинга 59.9 (self_pipe.c), заменив операцию select() вызовом poll().

59.5. Напишите программу, которая использует вызов epoll_create() для создания экземпляра epoll, после чего сразу же переходит к ожиданию возвращенного файлового дескриптора с помощью вызова epoll_wait(). Что произойдет, если вызову epoll_wait() передать файловый дескриптор epoll с пустым списком интереса (как в данном случае)? Как этим можно воспользоваться?

59.6. Представьте, что у нас есть файловый дескриптор epoll, отслеживающий множество файловых дескрипторов, каждый из которых всегда является готовым. Если выполнить несколько вызовов epoll_wait() со значением maxevents, значительно меньшим, чем количество готовых дескрипторов (например, когда maxevents равен 1), и не считывать/записывать все доступные данные между этими вызовами, то какие дескрипторы мы получим в результате в каждом из случаев? Напишите программу, чтобы ответить на данный вопрос (при проведении эксперимента операции ввода/вывода между вызовами epoll_wait() можно не выполнять). В каких ситуациях такое поведение может пригодиться?

59.7. Отредактируйте программу из листинга 59.3 (demo_sigio.c), используя сигналы реального времени вместо SIGIO. Измените обработчик сигнала так, чтобы он принимал в качестве аргумента структуру siginfo_t и выводил ее поля si_fd и si_code.

60. Псевдотерминалы

Псевдотерминал — виртуальное устройство, предоставляющее канал для межпроцессного взаимодействия. На одном конце этого канала находится программа, ожидающая соединения с терминальным устройством. К другому ее концу подключено приложение, которое снабжает первую программу вводом и считывает ее вывод.

Эта глава описывает использование псевдотерминалов, демонстрируя их применение в таких приложениях, как терминальные эмуляторы, программа script(1) и сетевые службы входа в систему наподобие ssh.

60.1. Краткий обзор

Одна из проблем, в решении которых помогают псевдотерминалы, проиллюстрирована на рис. 60.1: как позволить пользователю, работающему за одним компьютером, выполнять консольные программы (такие как vi) на другом компьютере, подключенном к той же сети?

Рис. 60.1. Как управлять по сети программой, ориентированной на работу с терминалом?

Как показано на диаграмме, механизм решения данной проблемы частично основан на сокетах, обеспечивающих сетевое взаимодействие. Однако мы не можем подключить стандартный ввод, вывод или поток stderr программы, ориентированной на работу с терминалом, непосредственно к сокету. Дело в том, что подобные программы выполняют терминальные операции, описанные в главах 34 и 58, поэтому они рассчитаны на подключение к терминалу. Среди таких операций можно выделить переключение в неканонический режим, включение и выключение эхо-контроля, а также установку активной группы процессов для терминала. При попытке выполнить их в контексте сокета соответствующие системные вызовы завершатся неудачно.

Кроме того, программы, рассчитанные на работу с терминалом, ожидают, что драйвер терминала будет определенным образом обрабатывать их ввод и вывод. Например, если в каноническом режиме драйвер обнаруживает конец файла (обычно это Ctrl+D) в начале строки, то делает так, что следующий вызов read() не возвращает данных.

Наконец, программы подобного рода должны иметь управляющий терминал. Это позволяет им получать его файловые дескрипторы, открывая устройство /dev/tty, а также делает возможным генерирование сигналов для управления заданиями и самим терминалом (например, SIGTSTP, SIGTTIN и SIGINT).

По приведенному описанию можно понять, что определение программы, ориентированной на работу с терминалом, является довольно расплывчатым. Оно охватывает широкий диапазон приложений, которые обычно запускаются в интерактивном режиме.

Первичные и вторичные устройства псевдотерминалов

Псевдотерминал представляет собой недостающее звено, необходимое для создания сетевого соединения с программой, ориентированной на работу с терминалом. Это пара соединенных между собой виртуальных устройств: первичный и вторичный псевдотерминалы, которые иногда называют парой псевдотерминалов. Такая пара обеспечивает межпроцессное взаимодействие, напоминающее двунаправленный именованный канал: два процесса могут открыть первичный и вторичный концы и затем передавать данные в любом направлении.