本次实验主要关注Linux设备编程技术,特别是涉及到终端设备的使用和管理,如stty终端模式。实验要求学生理解并能对终端设备进行开发,利用Linux操作系统提供的功能进行多任务处理和控制台切换。实验环境是装有Linux的微型计算机,通过/dev/ttyN系列设备文件实现虚拟控制台的切换,例如使用ALT+F2可以在/dev/tty1至/dev/ttyN之间切换。此外,还提出了编写代码来关闭终端回显的要求,并需要深入理解termios.h头文件中的数据结构和控制方法。
实验中,我们了解到在UNIX系统中,计算机显示器被视为控制台终端,通常仿真为TERM=Linux类型的终端。相关设备文件,如tty0、tty1、tty2等,支持Linux的多任务和多窗口操作。/dev/tty0是当前虚拟控制台,/dev/console与其指向相同,而tty1等代表其他虚拟控制台。通过ALT+F2等快捷键,用户可以在多个虚拟控制台间切换,每个对应一个/dev/pts/下的设备文件,最大可达到63个。
实验要求学生设计代码来关闭终端回显,这涉及到对终端输入模式的控制。在termios.h头文件中,定义了控制终端输入、输出、控制和本地模式的结构体tcflag_t类型的变量,如tc_iflag、tc_oflag、tc_cflag和tc_lflag,以及cc_tc_cc[NCCS]用于存储字符控制序列。具体控制选项包括:
1. c_iflag: 输入模式标志,如:
- IGNBRK:忽略BREAK键输入
- BRKINT:如果设置,则BREAK键输入会导致SIGINT信号
- IGNPAR:忽略奇偶校验错误
- PARMRK:标记奇偶校验错误
- INPCK:允许奇偶性检查
2. 其他标志如tc_oflag、tc_cflag和tc_lflag分别控制输出、控制字符和本地模式,例如:
- OPOST:启用输出处理
- CSTOPB:设置两个停止位
- CSIZE:定义字符大小,如CS5、CS6、CS7、CS8
- ECHO:开启回显
- ICANON:启用canonical模式,提供行编辑功能
实验报告应详细解析这些标志的作用,如何通过stty命令或编程接口改变这些标志来控制终端行为,如关闭回显(ECHO标志不设置),并探讨这些控制方法在实际应用中的意义,特别是在安全性和用户体验方面。通过这样的实践,学生能够深入理解Linux系统下设备驱动编程的基本原理和方法。