本章主要介绍终端的相关概念，及一些修改终端操作的函数。
概念
工作模式
主要有以下两种工作模式：
- 规范模式（Canonical mode）输入处理。在此模式下，对于终端的输入以行为单位进行处理。每次读取最多返回一行。这是默认的模式。
- 非规范模式（Noncanonical mode）输入处理。输入字符不装配成行，一些特殊字符（如Ctrl+D）以不会进行处理。
这两种模式在后面会有详细解释。
终端特性
在结构termios中定义了终端设备全部特性的标志，在其中又将各种标志进行分类，其结构大体如下：
struct termios {
tcflag_t c_iflag; /* input flags */
tcflag_t c_oflag; /* output flags */
tcflag_t c_cflag; /* control flags */
tcflag_t c_lflag; /* local flags */
cc_t c_cc[NCCS]; /* control characters */
};
输入标志通过终端驱动程序控制字符的输入（如剥除输入字节的第8位，允许输入奇偶校验），输出标志控制驱动程序输出（如将换行符转换为CR/LF），控制标志影响RS-232串行线（如忽略调制解调器的状态线），本地标志影响驱动程序和用户之间的接口（如开关回显）。
c_cc数组则包含了所有可以更改的特殊字符。
相关标志及其说明见如下各图：
配置终端
主要有13个函数可以对终端进行操作，其中的tcgetattr和tcsetattr函数用于读取/设置上一节列出的各个标志，因此实际上终端有非常多的配置选项，各个函数之间的关系可以参考下图：
获得和设置终端属性
#include <termios.h>
// Both return: 0 if OK, −1 on error
int tcgetattr(int fd, struct termios *termptr);
int tcsetattr(int fd, int opt, const struct termios *termptr);
这两个函数用于检测和修改各种终端选项标志和特殊字符，它们都使用了前述的termios结构用于获取和设置终端属性。另外，这两个函数只针对终端进行操作，因此fd没有引用终端设备就会出错返回-1，且将errno设置为ENOTTY。
set函数的opt参数指定新的属性的起作用时间，有如下几个选项：
- TCSANOW：立即改变
- TCSADRAIN：发送所有输出后才发生更改
- TCSAFLUSH：与TCSADRAIN相似，但是所有未读的输入都会被丢弃
注意：
set函数只要执行了一种所要求的动作就会返回成功，因此有必要在后面通过get函数检查是否所有的设置都生效了。
特殊输入字符
上一节提到c_cc数组包含了特殊字符，下面就是这些特殊字符：
其中，c_cc subscript列表示该字符对应的数组下标值，有了它可以方便地修改对应的特殊字符，如果想要禁止使用某个特殊字符，只需将其设置为fpathconf(fd, _PC_VDISABLE)的返回值即可。示例代码如下：
#include "apue.h"
#include <termios.h>
int main()
{
struct termios term;
long vdisable;
if (isatty(STDIN_FILENO) == 0) {
err_quit("standard input is not a terminal device");
}
if ((vdisable = fpathconf(STDIN_FILENO, _PC_VDISABLE)) < 0) {
err_quit("fpathconf error");
}
if (tcgetattr(STDIN_FILENO, &term) < 0) {
err_sys("tcgetattr error");
}
term.c_cc[VINTR] = vdisable; /* 禁用INTR */
term.c_cc[VEOF] = 2; /* ctrl+B -> EOF */
if (tcsetattr(STDIN_FILENO, TCSAFLUSH, &term) < 0) {
err_sys("tcsetattr error");
}
return 0;
}
波特率函数
// Both return: baud rate value
speed_t cfgetispeed(const struct termios *termptr); /* 输入 */
speed_t cfgetospeed(const struct termios *termptr); /* 输出 */
// Both return: 0 if OK, −1 on error
int cfsetispeed(struct termios *termptr, speed_t speed);
int cfsetospeed(struct termios *termptr, speed_t speed);
这几个函数用于获取和设置输入/输出的波特率（位/秒）。速度值是形如B0、B50、B75……的常量值。
需要注意的是，速率值保存在termios结构中，但是并没有规定其使用的字段，所以无法通过该结构直接获取或设置速率，而只能通过以上几个函数。
如果想使用get函数，在这之前需要先调用tcgetattr获取当前的termios结构变量，然后传入get函数中以获得速率。同理，在设置速率时，调用完set函数后，需要调用tcsetattr函数以使该改变生效。
行控制函数
// All four return: 0 if OK, −1 on error
int tcdrain(int fd);
int tcflow(int fd, int action);
int tcflush(int fd, int queue);
int tcsendbreak(int fd, int duration);
这4个函数要求fd引用的是终端设备，否则出错返回-1，且errno设置为ENOTTY。
tcdrain函数等待所有输出都被传递.
tcflow函数控制输入和输出流。由action参数进行控制：
- TCOOFF：暂停输出（输出被挂起）
- TCOON：重启被挂起的输出
- TCIOFF：发送STOP字符，使终端停止向系统发送数据
- TCION：发送STRAT字符，使终端恢复发送数据
tcflush函数冲洗（丢弃）输入缓冲区（终端驱动程序已收到但用户程序未读取的数据）或输出缓冲区（用户程序写入但未被传递的数据）。queue参数决定哪个缓冲区中的数据被冲洗：
- TCIFLUSH：冲洗输入队列
- TCOFLUSH：冲洗输出队列
- TCIOFLUSH：冲洗两者
tcsendbreak函数会在指定的时间内持续发送0值的位流。如果duration参数为0，则持续0.25~0.5秒，否则持续时间根据实现的不同而不同。
终端标识
参考代码：https://gitee.com/maxiaowei/Linux/blob/master/apue/ch18/term_ctermid.c
#include <stdio.h>
// Returns: pointer to name of controlling terminal on success,
// pointer to empty string on error
char *ctermid(char *ptr);
该函数用于确定终端的名字（一般都是/dev/tty）。
当ptr非空时，控制终端名会存放在该参数指向的数组中，数组的长度至少为L_ctermid字节。无论ptr是否为空，函数成功执行后都会返回指向终端名的指针（如果ptr为空，则函数自己分配空间）。
#include <unistd.h>
// Returns: 1 (true) if terminal device, 0 (false) otherwise
int isatty(int fd);
// Returns: pointer to pathname of terminal, NULL on error
char *ttyname(int fd);
isatty用于检查描述符是否引用的是终端设备。
ttyname返回的是描述符打开的终端设备的路径名。
窗口大小
参考代码：https://gitee.com/maxiaowei/Linux/blob/master/apue/ch18/term_windowSize.c
内核为每个终端和伪终端都维护一个winsize结构，包含终端窗口的大小信息。
struct winsize {
unsigned short ws_row; /* rows, in characters */
unsigned short ws_col; /* columns, in characters */
unsigned short ws_xpixel; /* horizontal size, pixels (unused) */
unsigned short ws_ypixel; /* vertical size, pixels (unused) */
};
通过ioctl的TIOCGWINSZ和TIOCSWINSZ命令，可以分别获取和设置该值。
当窗口大小改变时，前台进程组会收到SIGWINCH信号。
两种模式
规范模式
这种模式比较简单，也是比较常用的模式。工作过程为：发送读请求，输入一行后，终端驱动程序返回。
该模式中，NL、EOL、EOL2和EOF被解释为行结束。另外，如果设置了终端标志ICRNL且未设置IGNCR，则CR会被转化为NL，从而造成读返回。
除此以外，还有一些情况会造成读返回：
- 读取到请求的字节数，则即使没有读取完整的一行，也会马上返回。下次读取会从前一次停止的地方继续读。
- 捕捉到信号，且函数不再自动重启（自动重启的详细介绍参考书10.5节）。
非规范模式
参考代码：https://gitee.com/maxiaowei/Linux/blob/master/apue/ch18/term_noncanonicalMode.c
通过关闭c_lflag字段的ICANON标志，可以使终端运行于非规范模式下。在该模式下，输入数据不装配成行，也不处理以下几个特殊字符：RASE，KILL，EOF，NL， EOL， EOL2， CR， REPRINT，STATUS和 WERASE。
由于不是以行为单位返回数据，因此需要指定一些参数来告诉系统何时返回数据。除了读取指定量的数据自动返回以外，通过设置c_cc数组中的MIN和TIME变量（下标分别为VMIN和VTIME），使得系统在超过给定时间后也会返回。
MIN用于指定read返回前的最小字节数，TIME指定等待数据到达的分秒数（分秒为0.1秒）。两者组合有如下4中情形：
- MIN>0,TIME>0：在第一个字节被接收时启动时长为TIME的定时器。若在超时前接收到了MIN个字节，则read返回MIN个字节，否则返回已接收到的字节数。如果在调用read之前已经有数据可用，那么调用read后返回的字节数就可能会>MIN。
- MIN>0,TIME==0：read在接收到MIN个字节前不会返回。
- MIN==0,TIME>0：调用read后立即启动定时器（注意与第一种情况的启动时机不同），在接到一个字节或定时器超时后，立即返回。因此read可能返回0（定时器超时）。
- MIN0,TIME0：有数据可用则返回要求的字节数，否则立即返回0。
4种情形总结如上表所示，nbytes为read的第三个参数，即要求读取的字节数。