1、所请求的字节数已读到时。此时无需读一个完整的行，如果读了部分行，也不会丢失任何信息，下一次读会从前一次读的停止处开始。
2、当读到一个行定界符时。在 终端特殊输入字符一节中已了解到，下列字符在规范模式中会被解释为“行结束”：NL、EOL、EOL2 和 EOF，还有如若已设置 ICRNL，但未设置 IGNCR，则 CR 字符的作用与 NL 字符一样，也会终止一行。
3、如果捕捉到信号，并且该函数不再自动重启，则读也会返回。
下面来看看 getpass 函数在 UNIX 系统中的一个典型实现。此函数由 login(1) 和 crypt(1) 程序调用。它读入用户在终端上键入的口令，它关闭了回显，但仍以规范模式工作，因为不管键入什么口令都能构成一个完整行。
#include <stdio.h>
#include <signal.h>
#include <termios.h>
#define MAX_PASS_LEN 8 // max #chars for user to enter
char *getpass(const char *prompt){
static char buf[MAX_PASS_LEN+1]; // null byte at end
sigset_t set, oset;
sigemptyset(&set);
sigaddset(&set, SIGINT); // block SIGSET
sigaddset(&set, SIGTSTP); // block SIGTSTP
sigprocmask(SIG_BLOCK, &set, &oset); // and save mask
FILE *fp;
if((fp=fopen(ctermid(NULL), "r+")) == NULL)
return NULL;
setbuf(fp, NULL); // close I/O buffer
struct termios termst, otermst;
tcgetattr(fileno(fp), &termst); // save tty state
otermst = termst; // structure copy
termst.c_lflag &= ~(ECHO |ECHOE |ECHOK | ECHONL); // disable echo
tcsetattr(fileno(fp), TCSAFLUSH, &termst);
fputs(prompt, fp);
char *str = buf;
int ch;
while((ch=getc(fp))!=EOF && ch != '\n'){
if(str < &buf[MAX_PASS_LEN])
*str++ = ch;
}
*str = 0; // null terminate
putc('\n', fp); // echo a newline
tcsetattr(fileno(fp), TCSAFLUSH, &otermst); // restore tty state
sigprocmask(SIG_SETMASK, &oset, NULL); // restore signal mask
fclose(fp);
return buf;
}
int main(void){
char *ptr;
if((ptr=getpass("Enter password: ")) == NULL){
printf("getpass error\n");
return 1;
}
printf("password: %s\n", ptr);
while(*ptr != 0)
*ptr++ = 0; // zero it out when we're done with it
return 0;
}
关于本程序，需要注意以下几个方面。
1、阻塞了信号 SIGINT 和 SIGTSTP。否则在输入 INTR 字符 或 SUSP 字符时都会使程序终止，然后在禁止回显状态下返回到终端。但没有一个 getpass 版本捕捉、忽略或阻塞 SIGQUIT 信号，所以输入 QUIT 字符就会使程序异常终止，并且很可能使终端保持在禁止回显状态。
2、关闭了标准 I/O 流的缓冲，以免在读、写之间产生某些交叉（这样就需要多次调用 fflush）。也可使用不带缓冲的 I/O，但这样就需要使用 read 来模仿 getc 函数。
3、由于 getpass 中使用静态存储区来存储输入的明文口令，所以为了安全起见，在程序完成后应在内存中消除它。因为要是该程序会产生其他用户可能读取的 core 文件（core 的系统默认许可权使每个用户都能读它），或者如果某个其他进程能够设法读该进程的存储空间，则它们就可能会读到这个口令。当然也可以在 getpass 中将该口令加密存储。
可以通过关闭 termios 结构中 c_lflag 字段的 ICANON 标志来指定非规范模式。在非规范模式中，输入数据不装配成行，不处理下列特殊字符：ERASE、KILL、EOF、NL、EOL、EOL2、CR、REPRINT、STATUS 和 WERASE（见 终端特殊输入字符）。当读取了指定量的数据，或者已经超过了给定量的时间后，就会通知系统返回数据。这使用了 termios 结构中 c_cc 数组的两个下标为 VMIN 和 VTIME 的两个变量：MIN 和 TIME。MIN 指定一个 read 返回前的最小字节数，TIME 指定等待数据到达的分秒数（分秒为秒的 1/10）。有下列 4 种情形。
1、MIN > 0，TIME > 0：TIME 指定一个字节间定时器（interbyte timer），它只在第一个字节被接收时启动（这意味着在定时器超时时，read 至少会返回一个字节）。在定时器超时之前，若已接收到 MIN 个字节，则 read 返回 MIN 个字节。如果在接到 MIN 个字节之前，该定时器已超时，则 read 返回已接收到的字节。
2、MIN > 0，TIME = 0：read 在接收到 MIN 个字节之前不返回。这可能会使 read 长期阻塞。
3、MIN = 0，TIME > 0：这里的 TIME 指定的是一个在调用 read 时就会立即启动的读定时器。在接到一个字节或者该定时器超时时，read 即返回。如果是定时器超时，则 read 返回 0。
4、MIN = 0，TIME = 0：如果有数据可用，则 read 最多返回所要求的字节数。否则立即返回 0。
注意，为了兼容性，POSIX.1 允许下标 VMIN 和 VTIME 的值可分别与 VEOF 和 VEOL 的相同，但这同时也带来了可移植性问题。从非规范模式转换为规范模式时，必须恢复 VEOF 和 VEOL。例如，如果 VMIN 等于 VEOF，且不恢复它们的值，那么当把 VMIN 的典型值设置为 1 时，文件结束符就变成了 Ctrl+A。解决这一问题最简单的方法是：在要转入非规范模式时，将整个 termios 结构保存起来，以后再要转会规范模式时恢复它。
下面这个程序中的函数 tty_cbreak 和 tty_raw 分别将终端设置为 cbreak 模式（cbreak mode）和原始模式（raw mode）。在这两种模式之间转换时，需要先调用 tty_reset 函数，它将终端恢复到调用 tty_cbreak 或 tty_raw 之前的工作状态，以减少出错时终端处于不可用状态的机会。程序中还提供了另外两个函数 tty_atexit 和 tty_termios。tty_atexit 可被登记为退出处理程序，以保证 exit 时恢复终端工作模式。tty_termios 则返回一个指向原来规范模式下 termios 结构的指针。不过在查看代码之前，先看一下 cbreak 模式和 raw 模式要满足的要求，其中涉及到的终端标志介绍可见 终端 I/O 综述。
cbreak 模式要满足的要求如下。
1、非规范模式。如上文所述，这种模式关闭了对某些输入字符的处理，但没有关闭对信号的处理。调用者一般应当捕捉这些信号，以免使程序终止，导致终端保持在 cbreak 模式。
2、关闭回显。
3、每次输入一个字节。为此，可将 MIN 和 TIME 分别设置为 1 和 0。
raw 模式要满足的要求如下。
1、非规范模式，同时还关闭了对信号产生字符 ISIG 和扩充输入字符 IEXTEN 的处理，另外还禁用了 BRKINT 字符，使 BREAK 字符不再产生信号。
2、关闭回显。
3、禁止输入中的 CR 到 NL 映射 ICRNL、输入奇偶检测 INPCK、剥离输入字节的第 8 位 ISTRIP 以及输出流控制 IXON。
4、8 位字符 CS8，且禁用奇偶校验 PARENB。
5、禁止所有输出处理 OPOST。
6、每次输入一个字节（MIN=1, TIME=0）。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <termios.h>
#include <errno.h>
#include <unistd.h>
#include <signal.h>
static struct termios save_termios;
static int ttysavefd = -1;
static enum{RESET, RAW, CBREAK} ttystate = RESET;
int tty_cbreak(int fd){ // put terminal into a cbreak mode
if(ttystate != RESET){
errno = EINVAL;
return -1;
}
struct termios buf;
if(tcgetattr(fd, &buf) < 0)
return -1;
save_termios = buf; // structure copy
buf.c_lflag &= ~(ECHO | ICANON); // echo off, canonical mode off
buf.c_cc[VMIN] = 1; // 1 byte at a time,
buf.c_cc[VTIME] = 0; // and no timer
if(tcsetattr(fd, TCSAFLUSH, &buf) < 0)
return -1;
//Varify that the changes stuck. tcsetattr can return 0 on partial success
int err;
if(tcgetattr(fd, &buf) < 0){
err = errno;
tcsetattr(fd, TCSAFLUSH, &save_termios);
errno = err;
return -1;
}
if((buf.c_lflag & (ECHO |ICANON)) || buf.c_cc[VMIN]!=1 || buf.c_cc[VTIME
]!=0){
//only some of the changes were made, restore the original settings
tcsetattr(fd, TCSAFLUSH, &save_termios);
errno = EINVAL;
return -1;
}
ttystate = CBREAK;
ttysavefd = fd;
return 0;
}
int tty_raw(int fd){ // put terminal into a raw mode
if(ttystate != RESET){
errno = EINVAL;
return -1;
}
struct termios buf;
if(tcgetattr(fd, &buf) < 0)
return -1;
save_termios = buf; // structure copy
buf.c_lflag &= ~(ECHO |ICANON |IEXTEN |ISIG);
buf.c_iflag &= ~(BRKINT |ICRNL |INPCK |ISTRIP | IXON);
buf.c_cflag &= ~(CSIZE |PARENB);
buf.c_cflag |= CS8; // set 8 bits/char
buf.c_oflag &= ~(OPOST);
buf.c_cc[VMIN] = 1;
buf.c_cc[VTIME] = 0;
if(tcsetattr(fd, TCSAFLUSH, &buf) < 0)
return -1;
int err;
if(tcgetattr(fd, &buf) < 0){
err = errno;
tcsetattr(fd, TCSAFLUSH, &save_termios);
errno = err;
return -1;
}
if((buf.c_lflag & (ECHO |ICANON |IEXTEN |ISIG)) ||
(buf.c_iflag & (BRKINT |ICRNL |INPCK |ISTRIP |IXON)) ||
(buf.c_cflag & (CSIZE |PARENB |CS8)) != CS8 ||
(buf.c_oflag & OPOST) || buf.c_cc[VMIN]!=1 || buf.c_cc[VTIME]!=0
)
{
tcsetattr(fd, TCSAFLUSH, &save_termios);
errno = EINVAL;
return -1;
}
ttystate = RAW;
ttysavefd = fd;
return 0;
}
int tty_reset(int fd){ // restore terminal's mode
if(ttystate == RESET)
return 0;
if(tcsetattr(fd, TCSAFLUSH, &save_termios) < 0)
return -1;
ttystate = RESET;
return 0;
}
void tty_atexit(void){ // can be set up by atexit(tty_atexit);
if(ttysavefd >= 0)
tty_reset(ttysavefd);
}
struct termios *tty_termios(void){ // let caller see original tty state
return &save_termios;
}
/* ======================= test ============================ */
static void sig_catch(int signo){
printf("signal caught\n");
tty_reset(STDIN_FILENO);
exit(0);
}
int main(void){
atexit(tty_atexit);
signal(SIGINT, sig_catch); // catch SIGINT
signal(SIGQUIT, sig_catch); // catch SIGQUIT
signal(SIGTERM, sig_catch); // catch SIGTERM
int i;
char c;
if(tty_raw(STDIN_FILENO) < 0){
printf("tty_raw error\n");
return 1;
}
printf("Enter raw mode characters, terminate with Backspace\n");
while((i=read(STDIN_FILENO, &c, 1)) == 1){
if((c &= 255) == 0177) // 0177 = ASCII Backspace
break;
printf("%#o\n", c);
}
if(i <= 0){
printf("read error\n");
return 1;
}
tty_reset(STDIN_FILENO);
if(tty_cbreak(STDIN_FILENO) < 0){
printf("tty_cbreak error\n");
return 1;
}
printf("\nEnter cbreak mode characters, terminate with SIGINT\n");
while((i=read(STDIN_FILENO, &c, 1)) == 1)
printf("%#o\n", c & 255);
if(i <= 0){
printf("read error\n");
return 1;
}
tty_reset(STDIN_FILENO);
return 0;
}
编译后运行该程序，可以观察到两种终端模式的工作情况如下。
$ ./termmode.out
Enter raw mode characters, terminate with Backspace
04 # Ctrl+D
03 # Ctrl+C
033 # F7
0133
061
070
0176
# Backspace
Enter cbreak mode characters, terminate with SIGINT
01 # Ctrl+A
0177 # Backspace
signal caught # Ctrl+C
这里，在原始模式中，输入的字符是文件结束符 Ctrl+D（04）、中断符 Ctrl+C（03）和特殊功能键 F7。该功能键在本人所用的终端上产生 5 个字符：ESC（033）、[（0133）、字符 1（061）、字符 8（070）和 ~（0176）。注意，因为在原始模式下关闭了输出处理（~OPOST），所以在每个字符后没有得到回车符。在 cbreak 模式下，不对特殊输入字符进行处理，但是仍对终端产生的信号进行处理。