libc 函数 isatty() 是如何工作的？答案

【问题标题】：How does the libc function isatty() work?libc 函数 isatty() 是如何工作的？
【发布时间】：2019-06-02 22:18:53
【问题描述】：

我搜索了 linux repo 并找不到它的定义，所以我猜它是 C 或类似的东西附带的东西？我试图了解isatty 是如何判断文件描述符是否为终端的，以及在技术语言中“成为终端”的含义。

我不确定在哪里可以找到它的实现，如果它在汇编中，我将无法很容易地跟随它。

【问题讨论】：

我猜“这是一个 tty”只是打开文件时创建的文件描述符结构中的一个标志。进一步阅读unix.stackexchange.com/questions/354373/…
在我的系统上，根据strace，isatty 尝试执行仅适用于终端的命令 (ioctl(fd, TCGETS, ...))
"在 unix 术语中，tty 是一种特殊类型的设备文件，它实现了除读写之外的许多附加命令 (ioctl)。" 987654322@
The TTY demystified

【解决方案1】：

实现isatty 的一般策略是尝试对文件描述符执行特定于tty 的ioctl 操作，并检查ENOTTY 错误结果。传统上，使用TCGETS，它是tcgetattr 函数的后端，但这有点危险，因为它在Linux 上的ioctl 数字与传统的OSS 声音设备发生冲突，并且如果文件描述符实际上是指某种类型的 MIDI 设备，它会对设备进行更改。在 musl libc 中，我们使用 TIOCGWINSZ，即“获取窗口大小”操作，它的编号不会无意中被任何其他类型的设备重用，并且对于非 tty 设备，使用 ENOTTY 确实会失败。

理论上，您可以使用fstat 并检查st_rdev 字段以获取设备主要编号，但这需要硬编码的所有tty 设备专业列表，并且在新设备时会损坏添加了类型（例如 USB 串行/ACM 设备、uartlite 设备等）。

【讨论】：

我认为你弄错了——它是 TCSETS (tcsetattr) 与 alsa 或 oss ioctl 冲突，而不是 TCG ETS (tcgetattr)。如果不是这样，请明确说明与哪个 ioctl TCGETS 冲突。
@mosvy: strace 会很高兴地告诉你。
strace 告诉我这只是 TCSET[SA][WF]？（A 或 S 取决于 32/64 位）。它没有提及 TCGETS。
@mosvy：也许它实际上是旧版本 strace 中的一个错误 - SNDCTL_TMR_TIMEBASE 似乎有一个大小参数可以防止它与 TCGETS 发生冲突，但从历史上看是 strace报告说它可能是。我想知道是否存在 SNDCTL_TMR_TIMEBASE 没有大小字段的旧内核。
TCGETS 和 SNDCTL_TMR_TIMEBASE 似乎至少从 linux-1.3.0 开始没有改变。我曾经（错误地）得出与您相同的结论 - 但结果是我在尝试通过 /proc/PID/fd/FD 打开声音设备时被阻止，而不是在调用 isatty(3) 时阻止。

【解决方案2】：

isatty(3) 是一个库函数（你在 linux 内核中找不到任何相关内容），通常通过调用 tcgetattr(3) 并检查其返回值来实现。

例如，在GNU C library (glibc) 中：

/* Return 1 if FD is a terminal, 0 if not.  */
int
__isatty (int fd)
{
  struct termios term;

  return __tcgetattr (fd, &term) == 0;
}

tcgetattr(3) 本身将解析为一些 ioctl，例如 TCGETA 或 TCGETS。

请注意，isatty(3) 也将为伪 tty 的主端返回 true，这不是真正的 tty —— 在其上执行的大多数与 tty 相关的操作实际上将应用于其从端。

在 linux 上，isatty(3) 也将为 /dev/console 返回 true，这又不是真正的 tty（它不能成为进程的控制 tty）。

在 linux 上，您可以通过cat /proc/tty/drivers 获取系统上所有 tty 驱动程序及其主要和次要编号的列表。当然，这只反映了已经加载的模块。

【讨论】：