टर्मिनल के गैर-विहित मोड और नस्म पर गैर-अवरुद्ध इनपुट

असेंबली लैंग्वेज में गेम लिखने का विचार, निश्चित रूप से किसी के दिमाग में आने की संभावना नहीं है, हालांकि, इस तरह के परिष्कृत रूप को मॉस्को स्टेट यूनिवर्सिटी के VMK के पहले वर्ष में लंबे समय तक अभ्यास किया गया है। लेकिन जैसा कि प्रगति अभी भी खड़ा नहीं है, डॉस और मस्म दोनों इतिहास बन जाते हैं, और नास्मा और लिनक्स कुंवारे लोगों को तैयार करने में सबसे आगे आते हैं। शायद दस वर्षों में, संकाय का नेतृत्व अजगर की खोज करेगा, लेकिन यह अब उसके बारे में नहीं है।

लिनक्स के तहत असेंबलर प्रोग्रामिंग, अपने सभी लाभों के साथ, BIOS इंटरप्ट का उपयोग करना असंभव बनाता है और, परिणामस्वरूप, उन्हें कार्यक्षमता से वंचित करता है। इसके बजाय, उन्हें सिस्टम कॉल का उपयोग करना होगा और टर्मिनल एपीआई से संपर्क करना होगा। इसलिए, लाठी या समुद्री युद्ध का एक सिम्युलेटर लिखने से बड़ी कठिनाइयों का सामना नहीं करना पड़ता है, और सबसे साधारण सांप के साथ समस्याएं हैं। तथ्य यह है कि इनपुट-आउटपुट सिस्टम टर्मिनल द्वारा नियंत्रित किया जाता है, और सी सिस्टम फ़ंक्शन का सीधे उपयोग नहीं किया जा सकता है। इसलिए, जब काफी सरल गेम लिखते हैं, तो दो ठोकरें पैदा होती हैं: टर्मिनल को गैर-विहित मोड में कैसे स्विच किया जाए और कीबोर्ड इनपुट को गैर-अवरुद्ध कैसे बनाया जाए। इस पर लेख में चर्चा की जाएगी।

1. टर्मिनल का गैर-विहित मोड

जैसा कि आप जानते हैं, यह समझने के लिए कि C में कोई फ़ंक्शन क्या है, आपको C में फ़ंक्शन की तरह सोचने की आवश्यकता है। सौभाग्य से, टर्मिनल को गैर-विहित मोड में बदलना इतना मुश्किल नहीं है। यदि आप हेल्पर कोड को इससे हटाते हैं, तो यह आधिकारिक GNU प्रलेखन में उदाहरण देता है:

struct termios saved_attributes; void reset_input_mode (void) { tcsetattr (STDIN_FILENO, TCSANOW, &saved_attributes); } void set_input_mode (void) { struct termios tattr; /* Save the terminal attributes so we can restore them later. */ tcgetattr (STDIN_FILENO, &saved_attributes); /* Set the funny terminal modes. */ tcgetattr (STDIN_FILENO, &tattr); tattr.c_lflag &= ~(ICANON|ECHO); /* Clear ICANON and ECHO. */ tcsetattr (STDIN_FILENO, TCSAFLUSH, &tattr); } 

इस कोड में, STDIN_FILENO का अर्थ है कि हम जिस इनपुट स्ट्रीम के साथ काम कर रहे हैं (डिफ़ॉल्ट रूप से यह 0 है), ICANON उसी कैनोनिकल इनपुट के लिए सक्षम ध्वज है, ECHO स्क्रीन पर इनपुट वर्ण प्रदर्शित करने के लिए ध्वज है, और TCSANOW और TCSAFLUSH पुस्तकालय-परिभाषित मैक्रोज़ हैं। इस प्रकार, "नंगे" एल्गोरिथ्म, सुरक्षा जांच से रहित, इस तरह दिखता है:

1. मूल शब्दावली संरचना रखें;
2. ICANON और ECHO झंडे के परिवर्तन के साथ इसकी सामग्री की प्रतिलिपि बनाएँ;
3. टर्मिनल के लिए परिवर्तित संरचना भेजें;
4. काम पूरा होने पर, बचाई गई संरचना में टर्मिनल पर वापस लौटें।

यह समझने के लिए रहता है कि पुस्तकालय tcsetattr और tcgetattr क्या कार्य करता है। वास्तव में, वे बहुत सारी चीजें करते हैं, लेकिन ioctl सिस्टम कॉल उनके काम की कुंजी है। पहला तर्क जो लेता है वह एक स्ट्रीम डिस्क्रिप्टर (हमारे मामले में 0) है, दूसरा झंडे का एक सेट है जो केवल TCSANOW और TCSAFLUSH मैक्रोज़ द्वारा परिभाषित किया गया है, और तीसरा संरचना का एक सूचक है (हमारे केस टर्मिनस में)। Nasm सिंटैक्स पर और लिनक्स पर सिस्टम कॉल के अधिवेशन के तहत, यह निम्न रूप लेगा:

  mov rax, 16 ;   ioctl mov rdi, 0 ;    mov rsi, TCGETS ;  mov rdx, tattr ;     syscall 

सामान्य तौर पर, यह tcsetattr और tcgetattr फ़ंक्शन का संपूर्ण बिंदु है। बाकी कोड के लिए, हमें टर्मिनस संरचना के आकार और संरचना को जानना होगा, जो कि आधिकारिक दस्तावेज में भी खोजना आसान है। डिफ़ॉल्ट रूप से इसका आकार 60 बाइट्स है, और जिन झंडों की हमें आवश्यकता है, वे आकार में 4 बाइट्स हैं और एक पंक्ति में चौथे स्थान पर हैं। यह दो प्रक्रियाओं को लिखने और उन्हें एक कोड में संयोजित करने के लिए बना हुआ है।

स्पॉइलर के तहत, इसका सरलतम कार्यान्वयन किसी भी तरह से सबसे सुरक्षित नहीं है, लेकिन यह POSIX मानकों का समर्थन करने वाले किसी भी OS पर काफी अच्छा काम करता है। मैक्रो मान मानक सी लाइब्रेरी के पूर्वोक्त स्रोतों से लिए गए थे।

2. टर्मिनल में नॉन-ब्लॉकिंग इनपुट

निधियों के गैर-अवरुद्ध इनपुट के लिए टर्मिनल हमारे लिए पर्याप्त नहीं है। हम एक फ़ंक्शन लिखेंगे जो सूचना प्रसारित करने के लिए तत्परता के लिए मानक स्ट्रीम बफर की जांच करेगा: यदि बफर में कोई प्रतीक है, तो यह अपना कोड लौटाएगा; यदि बफर खाली है, तो यह 0. वापस आ जाएगा। इस उद्देश्य के लिए, आप दो सिस्टम कॉल - पोल () या चयन () का उपयोग कर सकते हैं। दोनों किसी भी घटना के तथ्य पर विभिन्न इनपुट-आउटपुट स्ट्रीम देखने में सक्षम हैं। उदाहरण के लिए, यदि किसी भी स्ट्रीम में जानकारी आ गई है, तो ये दोनों सिस्टम कॉल इसे कैप्चर करने और इसे दिए गए डेटा में प्रदर्शित करने में सक्षम हैं। हालांकि, उनमें से दूसरा अनिवार्य रूप से पहले का एक उन्नत संस्करण है और कई थ्रेड्स के साथ काम करते समय उपयोगी है। हमारे पास ऐसा कोई लक्ष्य नहीं है (हम केवल मानक स्ट्रीम के साथ काम करते हैं), इसलिए हम पोल () कॉल का उपयोग करेंगे।

यह इनपुट के रूप में तीन मापदंडों को भी स्वीकार करता है:

1. डेटा संरचना के लिए एक सूचक, जिसमें मॉनिटर किए गए प्रवाह के विवरणों के बारे में जानकारी होती है (हम इसे नीचे चर्चा करेंगे);
2. संसाधित थ्रेड्स की संख्या (हमारे पास एक है);
3. मिलीसेकंड में समय जिसके दौरान एक घटना की उम्मीद की जा सकती है (हमें तुरंत होने की आवश्यकता है, इसलिए यह पैरामीटर 0 है)।

दस्तावेज़ीकरण से आप पता लगा सकते हैं कि आवश्यक डेटा संरचना में निम्नलिखित डिवाइस है:

 struct pollfd { int fd; /*   */ short events; /*   */ short revents; /*   */ }; 

इसके डिस्क्रिप्टर का उपयोग एक फाइल डिस्क्रिप्टर के रूप में किया जाता है (हम एक मानक स्ट्रीम के साथ काम करते हैं, इसलिए यह 0 है), और अनुरोधित घटनाओं के रूप में हम विभिन्न झंडे का उपयोग करते हैं, जिनमें से हमें केवल बफर में डेटा की उपस्थिति के लिए ध्वज की आवश्यकता होती है। इसका नाम POLLIN है और यह 1 के बराबर है। हम लौटी घटनाओं के क्षेत्र की उपेक्षा करते हैं, क्योंकि हम इनपुट स्ट्रीम को कोई जानकारी नहीं देते हैं। तब वांछित सिस्टम कॉल इस तरह दिखाई देगी:

 section .data fd dd 0 ;    eve dw 1 ;   - POLLIN rev dw 0 ;  section .text poll: nop push rbx push rcx push rdx push rdi push rsi mov rax, 7 ;   poll mov rdi, fd ;   mov rsi, 1 ;   mov rdx, 0 ;     syscall 

पोल () सिस्टम कॉल में थ्रेड्स की संख्या होती है जिसमें "दिलचस्प" घटनाएं हुई हैं। चूंकि हमारे पास केवल एक धागा है, वापसी मान या तो 1 है (इसमें दर्ज डेटा है) या 0 (कोई नहीं है)। यदि, फिर भी, बफर खाली नहीं है, तो हम तुरंत एक और सिस्टम कॉल करते हैं - दर्ज चरित्र के कोड को पढ़ें और पढ़ें। परिणामस्वरूप, हमें निम्नलिखित कोड मिलते हैं।


इस प्रकार, अब आप सूचना पढ़ने के लिए पोल फ़ंक्शन का उपयोग कर सकते हैं। यदि कोई डेटा दर्ज नहीं किया गया है, अर्थात्, कोई बटन दबाया नहीं गया है, तो यह 0 वापस आ जाएगा और इस तरह हमारी प्रक्रिया को अवरुद्ध नहीं करेगा। बेशक, इस कार्यान्वयन में खामियां हैं, विशेष रूप से, यह केवल एएससीआई पात्रों के साथ काम कर सकता है, लेकिन कार्य के आधार पर इसे आसानी से बदला जा सकता है।

ऊपर वर्णित तीन कार्य (सेटकैन, सेटनकॉन और पोल) अपने और अपने स्वयं के लिए टर्मिनल इनपुट को ठीक करने के लिए पर्याप्त हैं। वे समझने और उपयोग करने के लिए बेहद सरल हैं। हालांकि, एक वास्तविक गेम में, सामान्य सी दृष्टिकोण के अनुसार उन्हें सुरक्षित करना अच्छा होगा, लेकिन यह पहले से ही एक प्रोग्रामर का व्यवसाय है।

सूत्रों का कहना है

1) tcgetattr और tcsetattr फ़ंक्शन के स्रोत ;
2) ioctl प्रणाली कॉल प्रलेखन ;
3) पोल सिस्टम कॉल पर प्रलेखन ;
4) टर्मिनस पर प्रलेखन ;
5) लिनक्स x64 के तहत सिस्टम कॉल टेबल ।