11、noncanonical模式

Noncanonical模式通过关闭termios结构中的c_lflag域中的ICANON标记来指定。在noncanonical模式，输入的数据不会被收集成行，并且这些字符不会被处理：ERASE, KILL, EOF, NL, EOL, EOL2, CR, REPRINT, STATUS, WERASE。

如我们所说，canonical模式比较简单，系统每次返回一行。但是noncanonical模式中，系统如何知道什么时候给我们返回数据？如果每次返回一个字节，那么开销就会很大。（前面给出过我们一次read一个字节的开销，每次我们将返回的数据量增倍，相应的系统调用的开销就会减半）。系统不能总是每次返回多个字节，因为有时候我们直到我们开始读取之前，我们都无法知道需要读取多少数据。

有一个解决的方法就是，当已经读取了指定数目的数据或者过了一个指定的时间之后，告诉系统返回。这个技术使用两个变量，它们存放在termios结构中的c_cc数组中：MIN和TIME。这两个数组的元素通过名称VMIN和VTIME被索引到。

MIN指定了一个read返回之前的最小字节数目。TIME指定了等待数据到达的每个10分之一秒的数目。主要有4种情况：

• Case A: MIN > 0, TIME > 0

  TIME指定了一个交互字节计时器，这个计时器只有在第一个字节被接收到的时候会被启动。如果在计时器超时之前，MIN字节的数据被读取到了，那么read会返回MIN字节。如果计时器在接收到MIN个字节之前超时了，那么read会返回当前已经读取的字节数目。（如果超时了，那至少会返回1个字节，因为计时器在接收到一个字节的时候才会被启动）这个情况下，调用者会阻塞，直到收到第一个字节，如果调用read的时候数据已经可用，那么就好象read之后数据立即被接收到了。

• Case B: MIN > 0, TIME == 0

  read不会返回，直到MIN字节被接收到。这会导致read处于一种永远阻塞的状态。

• Case C: MIN == 0, TIME > 0

  TIME指定了一个读取计时器，这个计时器会在read被调用的时候启动。(和case A进行比较会发现，case A中的非零TIME表示一个交互字节计时器，这个计时器只有接收到第一个字节的时候才会被启动)，read会在接收到一个单个字节的时候返回，或者计时器超时的时候返回。如果计时器超时了，那么read返回0。

• Case D: MIN = 0, TIME = 0

  如果一些数据是可用的，那么read返回请求的字节的数目。如果没有数据可用，那么read会立即返回0。

需要注意的是，对于以上这些情况，MIN只是一个最小值。如果应用程序请求的数据大于MIN字节，那么会可能接收到所有可能请求的数据。这也是C和D中的情况，即C和D中的MIN都是0。

下面的图表列出了noncanonical输入下的四种情况。这个图中，nbytes就是read的第3个参数（也就是返回的最大字节数目）。

noncanonical输入模式中的四种情况

                    MIN > 0                           MIN == 0
          +------------------------------------+------------------------------+
          | A:read returns [MIN,nbytes]        | C:read returns [1,nbytes]    |
          |    before timer expires;           |       before timer expires;  |
TIME > 0  |   read returns [1,MIN)             |   read returns 0             |
          |    if timer expires.               |       if timer expires.      |
          | (TIME= interbyte timer             | (TIME= read timer.)          |
          |  Caller can block indefinitely.)   |                              |
          +------------------------------------+------------------------------+
          | B:read returns [MIN,nbytes]        | D:read returns [0,nbytes]    |
TIME == 0 |      when available.               |       immediately.           |
          | (Caller can block indefinitely.)   |                              |
          +------------------------------------+------------------------------+

我们需要注意的是POSIX.1允许下标VMIN和VTIME分别和VEOF与VEOL的值一样。其实，Solaris为了兼容以前的老版本的System V，就是这样做的。这导致了一个移植的问题。当从noncanonical转换到canonical模式的时候，我们现在必须也恢复VEOF和VEOL，如果VMIN和VEOF一样，并且我们没有恢复它们的值，那么当我们设置VMIN为经常使用的1的时候，end-of-file字符就变成了Control-A。回避这个问题的最简单的方法就是当进入到noncanonical模式的时候保存整个termios结构，回到canonical模式的时候恢复它。

例子

下面的程序定义了tty_cbreak和tty_raw函数，这函数设置终端为cbreak模式和raw模式（cbreak和raw来自终端驱动的版本7)。我们可以调用函数tty_reset来重新设置终端为它的原始模式（也就是调用这些函数之前的状态）。