ffmpeg键盘命令响应程序详解

一、对终端进行读写
当一个程序在命令提示符中被调用时,
shell负责将标准输入和标准输出流连接到你的程序，
实现程序与用户间的交互。
 
1. 标准模式和非标准模式
在默认情况下，
只有用户按下回车键后，程序才能读到终端的输入。
在大多数情况下，这样做是有益的，
因为它允许用户使用退格键和删除键来纠正输入中的错误，
用户只在对自己在屏幕上看到的内容满意时，
才会按下回车键把键入的数据传递给程序。
这种方式称为规范模式或标准模式。
 
在这种方式下，
Linux会暂存用户输入的内容，
直到用户按下回车键，
然后将用户选择的字符及紧随其后的回车符一起传递给程序。
 
 
2. 与终端进行对话
Linux提供了一个特殊设备/dev/tty,
该设备始终是指向当前终端或当前登录会话。
 
二、termios结构
termios是在POSIX规范中定义的标准接口，
通过设置termios类型的数据结构中的值和使用一小组函数调用，
就可以对终端接口进行控制。
termios数据结构和相关函数调用都定义在头文件termios.h中。
 
可以被调整来影响终端的值按照不同的模式被分成如下几组:
输入模式
输出模式
控制模式
本地模式
特殊控制字符
 
最小的termios结构的典型定义如下:
  1. #include <termios.h>
  3. struct termios {
  4.   tcflag_t c_iflag;
  5.   tcflag_t c_oflag;
  6.   tcflag_t c_cflag;
  7.   tcflag_t c_lflag;
  8.   cc_t c_cc[NCCS];
  9. };
结构成员名称与上面列出的5种参数类型相对应。
 
可以调用函数tcgetattr来初始化与一个终端对应的termios结构，
该函数的原型如下:
  1. #include <termios.h>
  3. int tcgetattr(int fd, struct termios *termios_p);
这个函数调用把当前终端接口变量的值写入termios_p参数指向的结构。
 
如果这些值其后被修改了，
可以通过调用函数tcsetattr来重新配置终端接口，
该函数的原型如下:
  1. #include <termios.h>
  3. int tcsetattr(int fd, int actions, const struct termios *termios_p);
参数actions控制修改方式，
共有3种修改方式:
  TCSANOW:   立刻对值进行修改
  TCSADRAIN: 等当前的输出完成后再对值进行修改
  FCSAFLUSH: 等当前的输出完成后再对值进行修改，
             但丢弃还未从read调用返回的当前可用的任何输入。
 
具体的模式的宏定义可以参见man帮助手册或相关文档。
 
1. 输入模式
termios结构中的c_iflag成员的标志对它们进行控制。
可用于c_iflag成员的宏如下所示:
❑ BRKINT: Generate an interrupt when a break condition (loss of connection) 
          is detected on the line
❑ IGNBRK: Ignore break conditions on the line
❑ ICRNL:  Convert a received carriage return to a newline
❑ IGNCR:  Ignore received carriage returns
❑ INLCR:  Convert received newlines to carriage returns
❑ IGNPAR: Ignore characters with parity errors
❑ INPCK:  Perform parity checking on received characters
❑ PARMRK: Mark parity errors
❑ ISTRIP: Strip (set to seven bits) all incoming characters
❑ IXOFF:  Enable software flow control on input
❑ IXON:   Enable software flow control on output
 
2. 输出模式
c_oflag成员的宏如下所示:
❑ OPOST:  Turn on output processing
❑ ONLCR:  Convert any output newline to a carriage return/line feed pair
❑ OCRNL:  Convert any output carriage return to a newline
❑ ONOCR:  No carriage return output in column 0
❑ ONLRET: A newline also does a carriage return
❑ OFILL:  Send fill characters to provide delays
❑ OFDEL:  Use DEL as a fill character, rather than NULL
❑ NLDLY:  Newline delay selection
❑ CRDLY:  Carriage return delay selection
❑ TABDLY: Tab delay selection
❑ BSDLY:  Backspace delay selection
❑ VTDLY:  Vertical tab delay selection
❑ FFDLY:  Form feed delay selection
 
3. 控制模式
c_cflag成员的宏如下所示:
❑ CLOCAL: Ignore any modem status lines.
❑ CREAD:  Enable the receipt of characters.
❑ CS5:    Use five bits in sent or received characters.
❑ CS6:    Use six bits in sent or received characters.
❑ CS7:    Use seven bits in sent or received characters.
❑ CS8:    Use eight bits in sent or received characters.
❑ CSTOPB: Use two stop bits per character, rather than one.
❑ HUPCL:  Hang up modem on close.
❑ PARENB: Enable parity generation and detection.
❑ PARODD: Use odd parity rather than even parity.
 
4. 本地模式
c_lflag成员的宏如下所示:
❑ ECHO:   Enable local echoing of input characters
❑ ECHOE:  Perform a Backspace, Space, Backspace combination on receiving ERASE
❑ ECHOK:  Perform erase line on the KILL character
❑ ECHONL: Echo newline characters
❑ ICANON: Enable canonical input processing (see the text following this list)
❑ IEXTEN: Enable implementation-specific functions
❑ ISIG:   Enable signals
❑ NOFLSH: Disable flush on queue
❑ TOSTOP: Send background processes a signal on write attempts
 
5. 特殊控制字符
c_cc数组:
标准模式中可使用的数组下标:
❑ VEOF:   EOF character
❑ VEOL:   EOL character
❑ VERASE: ERASE character
❑ VINTR:  INTR character
❑ VKILL:  KILL character
❑ VQUIT:  QUIT character
❑ VSUSP:  SUSP character
❑ VSTART: START character
❑ VSTOP:  STOP character
非标准模式中可使用的数组下标:
❑ VINTR:  INTR character
❑ VMIN:   MIN value
❑ VQUIT:  QUIT character
❑ VSUSP:  SUSP character
❑ VTIME:  TIME value
❑ VSTART: START character
❑ VSTOP:  STOP character
 
6. 终端速度
函数原型如下:
  1. #include <termios.h>
  3. speed_t cfgetispeed(const struct termios *);
  4. speed_t cfgetospeed(const struct termios *);
  5. int cfsetispeed(struct termios *, speed_t speed);
  6. int cfsetospeed(struct termios *, speed_t speed);
 
7. 其他函数
  1. #include <termios.h>
  3. int tcdrain(int fd);
  4. int tcflow(int fd, int flowtype);
  5. int tcflush(int fd, int in_out_selector);
三、ffmpeg对键盘响应程序的分析
main.c

  1. /*
  2.  * File
  3.  * main.c
  4.  * Descript
  5.  * Taken from ffmpeg,
  6.  * implement for signal response function
  7.  * Author
  8.  * Neo Yan
  9.  */
  11. #include <stdio.h>
  12. #include <stdlib.h>
  14. #include <signal.h>
  15. #include <limits.h>
  16. #include <unistd.h>
  18. #include <fcntl.h>
  19. #include <sys/ioctl.h>
  20. #include <sys/time.h>
  21. #include <termios.h>
  23. static struct termios oldtty;
  24. static int q_pressed = 0;
  25. static int verbose = 1;
  26. static int using_stdin = 0;
  27. static int run_as_daemon = 0;
  30. static volatile int received_sigterm = 0;
  32. static void term_init(void);
  33. static void term_exit(void);
  34. static void sigterm_handler(int sig);
  35. static int read_key(void);
  38. /*
  39.  * Func
  40.  * main
  41.  * Descript
  42.  *
  43.  */
  44. int main(int argc, char **argv)
  45. {
  46.   int index = 0;
  47.   int key;
  49.   if (!using_stdin)
  50.   {
  51.     if (verbose >= 0)
  52.       printf("Perss [q] to stop, [?] for help ");
  53.   }
  55.   term_init();
  56.   for ( ; received_sigterm == 0; )
  57.   {
  58.     /* if 'q' pressed, exits */
  59.     if (!using_stdin)
  60.     {
  61.       if (q_pressed)
  62.         break;
  64.       /* read_key() returns 0 on EOF */
  65.       key = read_key();
  66.       if (key == 'q')
  67.       {
  68.         printf("quit ");
  69.         break;
  70.       }
  71.       if (key == '+') 
  72.       {
  73.         verbose++;
  74.         printf("verbose = %d ", verbose);
  75.       }
  76.       if (key == '-')
  77.       { 
  78.         verbose--;
  79.         printf("verbose = %d ", verbose);
  80.       }
  81.       if (key == '?')
  82.       {
  83.         printf("key function " 
  84.                "? show this help " 
  85.                "+ increase verbosity " 
  86.                "- decrease verbosity " 
  87.                "q quit "
  88.                );
  89.        }
  90.     }
  92.     printf("index = %d ", index++);
  93.     sleep(1);
  94.   }
  95.   return 0;
  96. }
  99. static void term_init(void)
  100. {
  101.     if (!run_as_daemon)
  102.     {
  103.         struct termios tty;
  105.         tcgetattr(0, &tty);
  106.         oldtty = tty;
  107.         atexit(term_exit);
  109.         tty.c_iflag &= ~(IGNBRK|BRKINT|PARMRK|ISTRIP
  110.                     |INLCR|IGNCR|ICRNL|IXON);
  111.         tty.c_oflag |= OPOST;
  112.         tty.c_lflag &= ~(ECHO|ECHONL|ICANON|IEXTEN);
  113.         tty.c_cflag &= ~(CSIZE|PARENB);
  114.         tty.c_cflag |= CS8;
  115.         tty.c_cc[VMIN] = 1;
  116.         tty.c_cc[VTIME] = 0;
  118.         tcsetattr (0, TCSANOW, &tty);
  120.                 /* Quit (POSIX). */
  121.         signal(SIGQUIT, sigterm_handler); 
  122.     }
  124.     signal(SIGINT , sigterm_handler);
  125.     signal(SIGTERM, sigterm_handler); 
  126. }
  129. static void term_exit(void)
  130. {
  131.     printf("%s ", "TERMINATION");
  133.     if (!run_as_daemon)
  134.         tcsetattr(0, TCSANOW, &oldtty);
  135. }
  137. static void sigterm_handler(int sig)
  138. {
  139.     received_sigterm = sig;
  140.     q_pressed++;
  141.     term_exit();
  142. }
  144. /* 
  145.  * Func
  146.  * read_key
  147.  * Descript
  148.  * read a key without blocking
  149.  */
  150. static int read_key(void)
  151. {
  152.     int n = 1;
  153.     unsigned char ch;
  154.     struct timeval tv;
  155.     fd_set rfds;
  157.     if (run_as_daemon)
  158.      return -1;
  160.     FD_ZERO(&rfds);
  161.     FD_SET(0, &rfds);
  163.     tv.tv_sec = 0;
  164.     tv.tv_usec = 0;
  165.     n = select(1, &rfds, NULL, NULL, &tv);
  167.     if (n > 0)
  168.     {
  169.         n = read(0, &ch, 1);
  171.         if (n == 1)
  172.          return ch;
  174.         return n;
  175.     }
  177.     return -1;
  178. }
makefile
  1. OBJECTS = main.o
  2. CC = gcc
  3. CFLAG = -g
  5. ffmpeg_signal : $(OBJECTS)
  6.   $(CC) $(CFLAG) -o ffmpeg_signal $(OBJECTS)
  8. main.o:
  10. .PHONY:clean
  11. clean:
  12.   rm ffmpeg_signal $(OBJECTS)
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