输入回显如何在 Linux 终端中工作？

Question

考虑以下代码：

#include <stdio.h>
#include <termios.h>
#include <unistd.h>

void disable_echoing()
{
    termios t;
    tcgetattr(STDIN_FILENO, &t);
    t.c_lflag &= ~ECHO;
    tcsetattr(STDIN_FILENO, TCSANOW, &t);
}

int main()
{
    sleep(1);
    printf("disabling echoing\n");
    disable_echoing();
    getchar();
}

此程序会休眠一秒钟，然后禁用输入字符的回显，然后读取输入字符。

如果我在禁用回显后键入输入字符，则不会回显该字符。到目前为止，一切顺利。

如果我在禁用回显之前键入输入字符，则会回显该字符。但此时程序正在休眠。我的问题是：如果程序正在休眠，那么回显是什么？

我问这个问题的动机是 Windows 上的一个类似程序（显然禁用回显的具体机制不同）表现不同：即使我在程序休眠时键入输入字符，也不会发生回显，然后当程序从睡眠中唤醒它会在运行执行回显的代码之前禁用回显 (getchar())，因此仍然不会发生回显。

Answer 1

我的问题是：如果程序正在休眠，那么回显是什么？

The kernel's tty layer.

通过 tty 的输入和输出——无论是串行端口、虚拟控制台还是 pty——都由内核根据该 tty 的当前配置进行处理。这个处理过程非常复杂，并且可以包括以下所有功能：

• 输入输出队列和处理流控制
• 波特率和奇偶校验处理（用于串行线路）
• 跟踪终端的大小，以行和列为单位
• 行缓冲和编辑
• 将输入回显到输出
• 字符转换：
  • 将输出换行符转换为 CR + NL 序列
  • 将输入退格转换为 DEL 字符
  • 制表符到空格的转换（默认关闭）
  • 将退格字符转换为交替序列，例如abc^H^H^H to abc\cba/（默认关闭，用于不能擦除字符的硬拷贝终端）
• 解释各种类型的输入控制序列：
  • 有些向前台进程发送信号，例如 ^C 和 ^Z。
  • 有些会触发内核中的基本行编辑，例如 ^H 用于退格，^W 用于 kill-word，以及 ^U杀线。
  • 有些与流控制交互，例如 ^S 和 ^Q。

简而言之，内核的 tty 层正在完成很多工作！它不仅仅是将输入传递给输出。

Windows 没有与 UNIX 系统相同的 tty 层。它确实有一个控制台，但它的工作方式非常不同——我的理解是，它主要是为了模拟 PC BIOS 的文本模式，而不是终端。