1.2.1절. Text Terminal

텍스트 터미널은 호스트 컴퓨터와 통신하기 위해서 ASCII 코드를 이용한다. 이러한 ASCII 코드는 보통은 키보드를 통해서 바로 입력이 가능한 문자들이며 모니터를 통해서 바로 출력될수 있다. 그리고 이러한 문자들외에도 몇가지 제어를 위한 문자(Special control byte)들이 존재한다. 이들 제어문자는 커서이동, 삭제 와 같은 입력을 제어하기 위해서 사용된다. 이러한 제어문자는 수백가지 종류가 존재하고 있다. 또한 강조글자(bold) 밑줄문자(underline) 와 색상변경과 같은 출력 모양의 조정을 할수도 있다. 이러한 출력모양 조정을 위해서 ANSI 를 사용한다.

이들 텍스트 터미널은 기본적으로 ASCII 코드만을 통해서 통신을 하기 때문에, 매우저렴하게 전용장치를 개발할수 있으며, 어플리케이션 역시 쉽게 개발가능하다. - 정확히 말하자면 ASCII 256 중에 상위 128 개만을 사용한다 - 386, 286 급 컴퓨터 정도면 충분히 터미널 장치로 사용할수 있을것이며, 만약 휴대성이 중요하다면 액정디스플레이가 달린 매우 조그마한 싸이즈로 만들수도 있을것이며, 실제 라우터 세팅을 위한 전용 장치들이 액정디스플레이와 키보드만을 갖춘 형태로 사용되어지고 있다.

1.2.2절. Window (Terminal ?)& Thin Clients

text 터미널이 아닌것은 Thin Clients(혹은 윈도우 터미널) 라고 말할수 있다. 통신수단으로 그래픽 정보를 사용한다. 이들 Thin Clients 의 경우 전송받은 GUI 화면을 빠른시간에 모니터에 뿌려줄수 있어야 함으로 텍스트 터미널을 구현하기 위한 장치보다 더 비용이 많이든다.

또한 그래픽정보를 전송해야 함으로 텍스트 터미널보다 네트웍 자원을 많이 소모한다.

Thin 클라이언트를 이용 할경우 많은 저장공간과 빠른 연산능력을 가진 중앙컴퓨터를 하나두고, 다른 사용자는 적은 저장공간과 상대적으로 느린 연산능력을 가진 (Thin) 컴퓨터를 두어서 실제 어플리케이션을 사용하거나, 데이타를 이용할때 중앙 컴퓨터에 연결해서 필요한 작업을 하는 컴퓨팅 환경을 만들수 있을것이다.

이럴경우 여러가지 중요 정보가 중앙컴퓨터에 집중되고, 다수의 연결 사용자 컴퓨터에 투자하는 비용을 줄일수 있음으로 정보관리와 비용측면에서 이익을 볼수 있을거라고 생각된다. 그러나 실제로 이러한 컴퓨팅 환경을 만들어서 쓰는 경우는 그리 흔하지 않다. 지역네트웍에 과도한 부하를 유발할수 있고, 중앙 컴퓨터에 문제가 생겼을 경우 모든 작업이 중단될수 있기 때문이다. 거기에 자신의 정보가 자신이 하드에 있지 않고 중앙의 다른 하드에 있다는 것 자체를 많은 직원들이 싫어하는 (믿어워 하지 못하는) 경향이 있기 때문이다.

그래서 주로 원격지의 MS 윈도우즈 계열의 서버를 관리하기 위한 목적으로 많이 쓰인다. VNC 라든지 Windows Terminal Server 가 이러한 어플리케이션이다. 리눅스의 X 윈도우의 경우 C/S 환경으로 만들어져 있기 때문에 기본적으로 Window 터미널로써의 역활을 수행할수 있다.

2.3.1절. 터미널 기본모드

터미널은 크게 2가지 모드인 "정규모드"와 "비정규모드" 로 나뉜다. 이것들은 터미널을 제어하는데 매우 중요한 요소임으로 별도의 장을 만들어서 설명을 했다.

2.3.2절. termios 구조체 - 터미널 속성구조체

모든 터미널 데이타는 다음의 termios 구조체의 각 플레그의 비트값을 읽어오거나 비트값을 세팅해줌으로써 검사와 설정을 할수 있다.

struct { tcflag_t c_iflag; /* input modes */ tcflag_t c_oflag; /* coutput modes */ tcflag_t c_cflag; /* contrl modes */ tcflag_t c_lflag; /* local flag */ cc_t c_cc[NCCS]; }

c_inflag 는 말그대로 입력과 관련되어서 터미널 속성을 변경하기 위해서 사용된다. c_oflag 는 출력과 관련된 속성변경을 처리히가 위해서, c_cflag 는 직렬(시리얼)통신과 관련된 터미널 속성변경을 위해서 사용된다. 마지막 c_lflag 는 실제 사용자에게 보여지는 터미널의 속성 즉 출력의 반향(ECHO)를 on/off, 특수입력문자들(Ctrl+C 와 같은)의 속성 제어를 제어하기 위해서 사용한다.

다음은 각각의 플래그를 통해서 설정할수 있는 터미널의 속성들이다. 아마 별로 사용하지 않는 몇가지 정도는 빠졌을수도 있음으로 자세한 모든 터미널 속성정보를 알고 싶다면 termios 의 man 페이지를 참고하기 바란다.

2.3.3절. 터미널 속성 얻어오기

터미널의 속성을 변경하기 위해서는 일단 현재 터미널이 속성을 얻어와야 한다. 그리고 나서 변경하고픈 터미널의 속성값을 비트연산을 이용해서 on/off시켜주면 된다. 현재 터미널의 속성을 얻어오기 위해서 tcgetattr 함수를 사용한다. 이함수를 사용하면 터미널의 속성값을 얻어와서 struct termios 구조체를 채운후 되돌려준다.

int tcgetattr(int fd, struct termios *termios_p);

fd 는 속성을 알기를 원하는 open 된 파일(일반파일 혹은 문자디바이스 파일) 이다. 알아낸 속성은 termios_p 에 채워지게 된다.

2.3.4절. 터미널 속성 설정

tcgetattr 을 이용해서 터미널 속성을 가져왔다면, bit 연산을 통해서 터미널 속성값을 변경해줄수 있다. 이러한 연산은 tcsetattr 함수를 이용한다.

#include <termios.h> #include <unistd.h> int tcsetattr(int fd, int optional_actions, struct termios *termios_p);

fd 는 속성을 변경시키기 원하는 open된 파일(터미널)을 가리키는 파일 지정자이다. tcgetattr 로 가져온 속성을 비트연산을 통하여 적당히 변경시킨후(termios 구조체의 멤버변수를 이용) 위의 함수를 이용해서 변경할수 있다. optioal_actions 는 변경된 터미널 설정이 언제시점에서 적용될것인지를 결정하기 위해서 사용한다. 다음의 3가지 값중에 하나를 선택해서 지정할수 있다.

2.3.5절. 몇가지 예제들

이상 터미널 설정에 관한 다양한 내용들에 대해서 알아봤는데, 몇가지 예제를 통해서 확실히 이해를 해보도록 하자.

우리는 위에서 termios 구조체의 c_lflag 를 이용하면 사용자 터미널의 속성을 변경시킬수 있다는 것을 배웠다. 보통의 터미널 프로그램을 사용하면서 입력을 하는 도중에 CTRL+C 등을 입력하면 SIGINT 신호가 발생해서 프로그램이 죽는다는 것을 알고 있다(시그널 핸들럴르 설치하지 않았을경우). 그러나 때때로 입력도중에 CTRL+C, CTRL+Z 등의 키입력을 무시하고 싶을때가 있을것이다. 이럴경우 temios 구조체와 tcgetattr, tcsetattr 을 이용함으로써 간단하게 위의 특수문자들을 무시할수 있다. 다음은 간단한 예제이다.

sig_ign.c

#include <stdio.h> #include <termios.h> struct termios old_settings; int main() { struct termios new_settings; char buf[80]; tcgetattr(0, &old_settings); new_settings = old_settings; new_settings.c_lflag &= (~ISIG); // 특수문자 무시 tcsetattr(0, TCSANOW, &new_settings); fgets(buf, 80, stdin); fputs(buf, stdout); tcsetattr(0, TCSANOW, &old_settings); }

위의 프로그램을 실행시켜서 입력도중에 CTRL+C, CTRL+Z 등의 키를 눌러서 어떻게 터미널이 반응하는지 확인해 보면 특수문자들이 무시되고 있다는걸 알수 있을것이다.

[root@localhost c_source]# ./sig_ign ^X^C^Z

위의 경우는 CTRL+X, CTRL+C, CTRL+Z 를 입력한 경우인데, 모든 특수문자입력을 무시하고 있음을 알수 있다.

또다른 예제를 만들어보자. 우리는 가끔 사용자의 의향을 묻는 루틴을 만들어야할 필요가 있다 보통은 (Y/N) 등의 문자를 통해서 의향을 묻게 되는데, 사용자가 대소문자를 불문하고 입력할수 있기 때문에, 입력검사할때 대소문자를 따로검사해야 한다. 이럴때 다음과 같은 방법으로 터미널의 속성을 변경함으로써, 좀더 깔끔하게 마무리할수 있다.

input.c

#include <stdio.h> #include <termios.h> struct termios old_settings; int main() { struct termios new_settings; char buf; tcgetattr(0, &old_settings); new_settings = old_settings; new_settings.c_oflag |= OLCUC; tcsetattr(0, TCSANOW, &new_settings); printf("youre OK (Y/N)? "); buf=getc(stdin); printf("your input is %c\n", buf); tcsetattr(0, TCSANOW, &old_settings); }

위의 예제 실행하면 사용자가 대문자를 입력하건 소문자를 입력하든지 간에 무조건 대문자로 치환된다는걸 알수 있을것이다. 그런데 사용자가 'Y' 를 입력한다음에 Enter 키를 눌러야지만 내용이 전달 된다. 그냥 'Y' 만 누르면 바로 전달되게 할수 없을까? 그럴때는 터미널 속성을 "비정규모드"로 변경시켜 주면 된다. 위 코드에 new_settings.c_lflag &= (~ICANON); 한줄만 추가시켜주면 된다.

현재 터미널이 몇 bit를 처리하는지 알아오는 예제를 만들어보도록 하자. 역시 매우 간단하다.

예제: csize.c

#include <stdio.h> #include <termios.h> struct termios old_settings; int main() { struct termios new_settings; int size; char buf; tcgetattr(0, &new_settings); size = new_settings.c_cflag&CSIZE ; if (size == CS7) printf("7bits/byte\n"); else if (size == CS8) printf("8bits/byte\n"); }

다음은 터미널의 속도를 가져오는 간단한 예제코드이다.

예제 : baud.c

#include <termios.h> #include <stdio.h> int main() { struct termios new_settings; int baud; tcgetattr(0, &new_settings); baud = new_settings.c_cflag&CBAUD; if (baud == B9600) printf("speed 9600 baud\n"); else if (baud == B19200) printf("speed 19200 baud\n"); }

아마도 B9600 으로 값이 나올것이다.

마지막으로 termios 구조체의 c_cc 값을 이용해서 터미널 속성을 변경 하는 예제이다.

c_cc.c

#include <stdio.h> #include <termios.h> #include <unistd.h> struct termios old_settings; int main() { struct termios new_settings; int vdisable; char buf[255]; if (vdisable = fpathconf(0, _PC_VDISABLE) < 0) { perror("error "); exit(0); } tcgetattr(0, &new_settings); old_settings = new_settings; new_settings.c_lflag |= ICANON; new_settings.c_cc[VSUSP] = vdisable; tcsetattr(0, TCSAFLUSH, &new_settings); memset(buf, 0x00, 255); read(0, buf, 255); printf("%s\n", buf); tcsetattr(0, TCSAFLUSH, &old_settings); exit(0); }

위의 예제는 c_cc 배열을 이용해서 터미널의 특성을 변경한 것으로, Ctrl+z 키를 눌러도 SIGSTOP 신호가 발생하지 않도록 했다. fpathconf 함수에 대한 내용은 man 페이지를 참고하기 바란다. 만약 문자입력도중에 Ctrl+D 를 눌러도 입력이 종료되지 않도록 하려면 VSUSP 대신에 VEOF 를 넣어주면 된다.

2.3.6절. 터미널 검사하기

우선 open 등을 통해서 열린 파일지정자 fd 가 장치에 연결된것인지 아니면 일반파일에 연결된것인지 알아내야 할것이다. isatty(3) 을 이용하면 된다.

#include <unistd.h> int isatty ( int fd );

isatty 는 인자로 주어지는 fd 를 검사해서 만약 터미널이라면 1 그렇지 않다면 0을 되돌려준다.

예제 : isatty.c

#include <sys/stat.h> #include <fcntl.h> #include <sys/types.h> int main() { int fd; printf("%d\n", isatty(0)); fd = open("test100.txt", O_RDWR); printf("%d\n", isatty(fd)); close(fd); fd = open("/dev/ttyS0", O_RDONLY); if (fd < -1) { printf("open error\n"); exit(0); } printf("%d\n", isatty(fd)); close(fd); exit(0); }

열린 파일지정자 fd 에 대한 터미널이름을 반환받고 싶다면 ttyname(3) 함수를 사용한다.

#include <unistd.h> char *ttyname ( int fd );

만약 fd가 터미널에 연결되어 있지 않다면 NULL을 반환한다. 그렇지 않다면 장치파일 이름을 리턴할것이다.

#include <unistd.h> int main() { char *tty; if (isatty(0)) { tty = ttyname(0); printf("%s\n", tty); } else { printf("not tty\n"); } }

2.3.7절. 터미널 윈도우 사이즈

요즘에 와서 대부분의 터미널은 터미널 에뮬레이터 어플리케이션을 통해서 X 윈도상에서 작업을 하게 된다. 이경우 터미널 윈도우 사이즈가 중요해진다. 윈도우의 크기변화에 따라서 화면모양을 다시 그려줘야할 필요가 있기 때문이다.

우리가 X 윈도우상에서 터미널 에뮬레이터의 크기를 변화시키면, SIGWINCH 시그널이 발생한다. 그럼으로 윈도우 크기의 변화를 알아내기 위해서는 SIGWINCH 시그널에 대한 시그널 핸들러를 설치하고, 시그널 핸들이 호출되었을때, 현재 터미널의 사이즈를 계산하면 될것이다. 터미널의 사이즈 계산은 ioctl(2) 함수를 사용하면 된다.

예제 : change_winsize.c

#include <signal.h> #include <sys/ioctl.h> #include <stdio.h> // 윈도우 사이즈를 얻어온다. struct winsize get_winsize(int fd) { int i; struct winsize size; if (ioctl(fd, TIOCGWINSZ, (char *)&size) < 0) { perror("size get error\n"); } return size; } void sig_handler(int); struct winsize c_winsize; int main() { // 표준입력이 장치에 연결되어 있는지 확인한다. if (!isatty(0)) exit(0); // 시그널 핸들러를 등록한다. if(signal(SIGWINCH, sig_handler) == SIG_ERR) { perror("error : "); exit(0); } c_winsize = get_winsize(0); printf("%d %d %d %d\n", c_winsize.ws_row, c_winsize.ws_col, c_winsize.ws_xpixel, c_winsize.ws_ypixel); // 창이 일정 사이즈이상이 되지 않을경우 종료시킨다. if (c_winsize.ws_col < 80 || c_winsize.ws_row < 20) { printf("윈도우 사이즈는 80, 20이상이 되어야 합니다\n"); exit(0); } while(1) { sleep(10); } } void sig_handler(int signo) { printf("WINSIZE CHANGE\n"); c_winsize = get_winsize(0); printf("%d %d %d %d\n", c_winsize.ws_row, c_winsize.ws_col, c_winsize.ws_xpixel, c_winsize.ws_ypixel); }

winsize 구조체는 다음과 같이 선언되어 있다.

struct winsize { unsigned short int ws_row; unsigned short int ws_col; unsigned short int ws_xpixel; unsigned short int ws_ypixel; };

ws_row, ws_col 은 문자단위의 크기이며, ws_xpixel, ws_ypixel 은 픽셀단위 크기이다. hanterm 과 같은 터미널 에뮬레이트 프로그램을 띄운다음 위 프로그램을 실행시키고 창의 크기를 변경시키면서 테스트해보도록 하자.

2.3.8절. stty 명령어

참고로 쉘상에서 stty 명령을 이용하면, 현재 터미널의 상세 속성값들을 얻어올수 있다.

[root@localhost c_source]# stty -a speed 9600 baud; rows 30; columns 80; line = 0; intr = ^C; quit = ^\; erase = <undef>; kill = ^U; eof = ^D; eol = <undef> eol2 = <undef>; start = ^Q; stop = ^S; susp = <undef> rprnt = ^R; werase = ^W; lnext = ^V; flush = ^O; min = 1; time = 0; -parenb -parodd cs8 -hupcl -cstopb cread -clocal -crtscts -ignbrk -brkint -ignpar -parmrk -inpck -istrip -inlcr -igncr icrnl ixon -ixoff -iuclc -ixany -imaxbel opost -olcuc -ocrnl onlcr -onocr -onlret -ofill -ofdel nl0 cr0 tab0 bs0 vt0 ff0 isig icanon iexten echo echoe echok -echonl -noflsh -xcase -tostop -echoprt echoctl echoke

앞에 '-' 가 붙은것은 비활성화 되었다는 뜻이다. 이러한 터미널 속성값은 자식프로세스에게 상속이 된다. 위의 프로그램들을 속성변경후 fork&exec 기법으로 쉘을 실행시키도록 해서 프로그램을 실행시키기전의 stty 출력값과 프로그램실행해서 속성변경후 fork&exec 된 쉘에서 stty 의 출력값과 한번 비교해 보기 바란다.