Modems-HOWTO

Jean Michel VANSTEENE <vanstee@worldnet.net>

   13 F�vrier 1996
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   _Le modem est devenu aujourd'hui un produit � la mode. Que ce soit
   pour l'acc�s � Internet ou pour se connecter chez un particulier qui
   laisse b�n�volement sa machine disponible, il faut un modem. Or, cet
   appareil, d'apparence fort simple, cache des choses tr�s sophistiqu�es
   et son emploi peut engendrer bien des soucis. J'ai constat� d'ailleurs
   que bon nombre d'utilisateurs se posaient des questions � son propos.
   (Et ceux qui ne s'en posent pas ont parfois des probl�mes qu'ils
   seraient aptes � r�soudre par eux-m�me, s'ils connaissaient un peu son
   fonctionnement.) Ce document n'est ni un HOWTO ni une FAQ, ce qui est
   � priori inhabituel pour un document Linux. J'ai longuement r�fl�chi
   avant de me lancer dans cette aventure. Parmi mes priorit�s, la
   premi�re a �t� d'�tre clair et de ne pas tomber dans le genre cours
   magistral... Le but de ce document est en fait d'�claircir un peu des
   notions dont on a entendu parler : bande passante, bits/seconde, baud,
   modulation, interface s�rie, connexions � vingt-huit-huit ... Apr�s
   avoir lu ce document, de deux choses l'une : soit vous vous dites
   c'est imbitable, et l� vous sautez sur votre courrier-� pr�f�r� pour
   m'engueu... me le dire, soit vous pensez que ca vous a apport�
   quelque-chose et l�, vous sautez sur votre courrier-�... pour me le
   dire. En tout cas, toute remarque sera la bienvenue, comme d'habitude._
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1. Introduction

   La communication a toujours �t�, est et sera toujours un �change de
   signaux entre un �metteur et un r�cepteur. Afin d'avoir les id�es
   claires sur ce que nous allons aborder, d�composons les diff�rentes
   �tapes de la communication. Le meilleur mod�le que nous allons prendre
   est l'homme qui l'utilise depuis fort longtemps.

   _Premi�re �tape _: prenons un homme, bien ras� de pr�f�rence, propre
   et pr�t � se rendre au travail. Justement il a un mot � dire � sa
   femme avant de partir. C'est l'information � transmettre.

   _Deuxi�me �tape _: comment la transmettre. Si elle est l�, il crie
   (bon, il parle), sinon il �crit le message sur un bout de papier.
   Notre homme est donc capable (voyez-vous �a, il est � peine 7h30 du
   matin !) de coder son information en fonction de la mani�re dont il
   transmet son message.

   Pour communiquer, nous utilisons des �l�ments de base dont l'ensemble
   forme l'alphabet. Une succession de ces �l�ments d�finit un
   vocabulaire. En fait il s'agit ni plus ni moins que d'un code,
   complexe certes, mais compr�hensible par tous ceux qui l'adoptent.
   Moins il est ambigu, plus il est pr�cis. (Vous pouvez essayer de
   donner trois sens diff�rents � cette phrase pour comprendre que notre
   langue est parfois ambigu� : il est �norm�ment b�te .) Pour
   s'exprimer, il est ensuite capable de d�couper une suite de mots
   (�l�ments continus) en phon�mes (�l�ments discontinus), que le
   r�cepteur saura r�assembler.

   En informatique, l'information de base est _binaire_, donc cod�e sur
   deux valeurs logiques que l'on note habituellement 0 et 1. C'est le
   code sans doute le plus �l�mentaire qui soit. Aussi il existe un
   certain nombre de codes interm�diaires. Nous citerons par exemple le
   code ASCII, permettant de coder les lettres et chiffres.

   _Troisi�me �tape _: sa femme d�couvre le message (ou l'entend). Elle
   est capable de le reconstituer. Les lettres (respectivement les
   phon�mes) forment des mots qui forment des phrases qui forment le
   message. Ouf ! On y est.

1.1 R�sumons un peu

   _D�coupage horizontal_. La communication n'est possible que s'il
   existe un code commun. � tout niveau il faut s'assurer non seulement
   que le code employ� a un sens, mais en plus qu'il a le m�me pour
   l'�metteur et le r�cepteur. On parle alors de _protocole_. Au niveau
   le plus bas, un signal est utilis� comme un moyen de communication. Il
   transporte en effet un message sous une forme particuli�re appel�
   _codage_ ou _modulation_. Un signal a une nature physique et un mod�le
   math�matique. Nous nous �tendrons davantage sur sa nature que sur le
   mod�le qui, bien qu'int�ressant, nous am�nerait trop loin. Le signal
   s'appuie sur un support.

   _D�coupage vertical_. De l'id�e au code employ� : plusieurs niveaux de
   traitement sont utilis�s pour transformer un message complexe en
   �l�ments plus simples aptes � �tre v�hicul�s et compris par une entit�
   homologue.

   Or s'il y a un signal, il faut forc�ment un support de transmission,
   permettant de le v�hiculer d'un point � un autre. Nous verrons cela un
   peu plus loin. Celui qui nous int�resse concerne les transmissions
   t�l�phoniques.

   Voici donc jet�es les bases de la communication. Nous allons
   maintenant �claircir un peu tout cela dans les diff�rentes parties qui
   vont suivre. La premi�re �tape consiste � consolider les bases sur les
   signaux, ensuite nous verrons leur transmission.

2. Un peu de th�orie du signal...

   La voix est un bon exemple de signal permettant de v�hiculer une
   information. Ce signal est caract�ris� par sa _bande passante_,
   c'est-�-dire le domaine de fr�quences sur lequel elle peut s'�tendre.
   En g�n�ral cette bande est continue et comprise entre 30 et 15000 Hz.
   Ce signal est de type sinuso�dal.

   Sans entrer dans des d�tails math�matiques, disons qu'un signal est
   compos� d'une fr�quence principale et d'harmoniques. Il est possible
   d'en donner une repr�sentation math�matique gr�ce aux s�ries de
   Fourier, mais nous n'irons pas plus loin. Disons simplement que ce
   signal est appel� signal "analogique", parce qu'il peut prendre
   n'importe quelle valeur de fa�on continue entre deux instants : le
   signal est "modul�".

2.1 Les supports de transmission

   Un signal quel qu'il soit, n'a d'int�r�t que s'il peut �tre
   transport�. Il faut savoir qu'un syst�me de transmission n'est jamais
   en mesure d'�mettre des signaux sans leur faire subir de
   d�formations : selon leur nature, on parle de distorsion,
   d'affaiblissement, de diaphonie ... Comme nous le verrons plus loin,
   les lignes t�l�phoniques ne font pas exception � cette r�gle.

   Chaque type de support est caract�ris� entre autres par son aptitude �
   transmettre un signal plus ou moins fid�lement. De nombreux supports
   sont utilis�s en transmission de donn�es : les supports avec guide
   physique (c�bles, fibres, ...) et les supports sans guide physique
   (ondes radio, ondes lumineuses). Pour donner une id�e, de la qualit�
   des supports, disons que les c�bles �lectriques � paires torsad�es
   sont les moins fiables, suivis par les c�bles coaxiaux. Les fibres
   optiques offrent actuellement le meilleur compromis
   fiabilit�/performance.

3. Les t�l�communications analogiques et num�riques

3.1 Les t�l�communications analogiques

   C'est un mode de communication utilis� depuis tr�s longtemps notamment
   dans la technologie t�l�phonique. Il s'agit en effet d'une activit�
   beaucoup moins consommatrice de ressources, tant financi�res que
   technologiques que la transmission num�rique. On n'est pas tout � fait
   pr�t � pouvoir s'en passer.

3.2 Le signal t�l�phonique

   � l'origine, le t�l�phone a �t� con�u pour transmettre la voix.
   Malheureusement, il n'est pas possible, �tant donn� le support
   utilis�, de v�hiculer le signal complet, c'est-�-dire l'ensemble des
   fr�quences le constituant. Le domaine de fr�quences (on parle de
   largeur de bande) que peuvent transmettre les lignes t�l�phoniques est
   officiellement compris entre 300 et 3400 hertz

     Les _codecs_ (codeurs-d�codeurs) modernes utilis�s dans les
     centraux t�l�phoniques actuels ont une bande passante de l'ordre de
     200 � 3700 Hz et la qualit� des lignes des abonn�s s'en trouve
     g�n�ralement am�lior�e.

   . On applique donc au signal de d�part un _filtre passe-bande_ qui
   restreint l'espace de fr�quence attribu� � la transmission du signal
   sur cette liaison. Ceci correspond heureusement � 90% de nettet� de la
   voix.

   Selon le principe bien admis que tout traitement a un co�t, le plus
   simple et le moins co�teux en t�l�communications est de transmettre le
   signal avec le moins de transformations possible. C'est bien ce qui se
   passe pour la voix par t�l�phone. Les seules transformations sont
   d'ordre analogique comme l'amplification par exemple.

3.3 Les t�l�communications num�riques

   Nous avons d�j� �voqu� pr�c�demment que le fonctionnement de nos chers
   ordinateurs �tait fond� sur la seule information binaire. Celle-ci est
   repr�sent�e, d�s lors qu'il s'agit de la visualiser (oscilloscope) ou
   de la transporter, par un signal rectangulaire � deux niveaux.

   Pour transporter un tel signal, le plus simple et le moins co�teux
   consiste � lui faire subir le moins de traitement possible, voire � le
   transporter tel quel. On imagine ais�ment que pour transmettre ce
   signal sur un support, il suffise de d�finir deux signaux �lectriques
   repr�sentant les niveaux logiques 0 et 1. De plus ce type de
   transmission offre des performances consid�rablement sup�rieures � la
   transmission analogique, ceci pour deux raisons.

   La premi�re est un faible taux d'erreurs. En effet, alors qu'en
   transmission num�rique, les signaux sont transmis avec des tensions
   d'amplitude variable, en transmission num�rique le nombre de niveaux
   est limit�. Les signaux parasites s'infiltrant dans un signal
   analogique sont donc tr�s difficiles � supprimer et engendrent des
   erreurs. En transmission num�rique, les d�fauts sont plus facilement
   rep�rables et les �quipements r�g�n�rent plus facilement un signal
   parasit� ou affaibli.

   La deuxi�me raison tient au fait que l'on sait mieux traiter une
   information num�rique. Ainsi, en utilisant les m�thodes de
   multiplexage, de compression, l'acheminement des donn�es se fait
   beaucoup plus rapidement. De plus le co�t du mat�riel de traitement
   diminue consid�rablement.

3.4 Alors pourquoi l'analogique ?

   Cette question est bien entendu la premi�re que l'on se pose
   maintenant. La r�ponse tient en quelques mots : essentiellement pour
   des raisons financi�res. Lorsque les ordinateurs sont organis�s en
   petits groupes ferm�s, l'infrastructure � mettre en place pour les
   relier est bien s�r num�rique. Mais d�s lors que les communications
   s'�tablissent sur de grandes distances, elles doivent empreinter
   l'infrastructure existante, qui est analogique. L'�volution se fait
   lentement vers le tout num�rique, Num�ris en est l'exemple prometteur.

3.5 De l'analogique au num�rique et r�ciproquement

   Puisqu'il faut s'adapter � un monde fait de num�rique et d'analogique,
   il faut savoir passer de l'un � l'autre. C'est essentiellement ce qui
   va se passer avec les modems. Faisons d'abord un point rapide sur les
   m�thodes de conversion entre l'analogique et le num�rique.

  De l'analogique au num�rique

   L'information de d�part est repr�sent�e par un signal qui, si on le
   transforme en tensions �lectriques, peut prendre une infinit� de
   valeurs (dans un intervalle fini, heureusement !) entre deux instants.
   Pour le transcrire dans un monde fait d'un nombre limit� de niveaux
   significatifs, il faut le coder. Un des principes de codage les plus
   simples consiste � pr�lever � intervalle r�gulier la valeur de la
   tension, puis de la repr�senter en binaire sur 7 ou 8 bits. Le
   pr�l�vement est usuellement appel� _�chantillonnage_ et la fr�quence
   d'�chantillonnage correspond au nombre d'�chantillons pr�lev�s par
   seconde. Un codeur-d�codeur pr�l�ve en g�n�ral 8000 �chantillons par
   seconde.

  Du num�rique � l'analogique

   A l'inverse, la transformation d'une information num�rique en
   analogique consiste � moduler un signal de base en fonction de cette
   information. C'est le r�le du modulateur-d�modulateur (modem).

   Consid�rons maintenant ce signal de base. S'agissant d'un signal
   analogique, c'est donc une sinuso�de dont la fr�quence peut varier,
   dans le cas qui nous int�resse, de 1000 � 2000 hertz. C'est la
   porteuse. La modulation de ce signal va consister ensuite � en faire
   varier un ou plusieurs param�tres : la _phase_, _l'amplitude_ ou la
   _fr�quence_.

   La modulation d'amplitude consiste � modifier l'amplitude de la
   porteuse, selon l'information binaire � transmettre. Par exemple une
   valeur de l'amplitude est attribu�e au 0 et une autre au 1.

   La modulation de fr�quence correspond � la m�me notion, mais ici les
   deux valeurs sont repr�sent�es par des fr�quences diff�rentes.

   Enfin, la modulation de phase, consiste � faire varier la phase de la
   porteuse, de 45, 135, 225 ou 315 degr�s par exemple.

   La _rapidit� de modulation_ caract�rise la vitesse � laquelle ces
   changements s'effectuent. C'est la caract�ristique essentielle qui
   permet de d�finir la bande passante.

   Arr�tons-nous l� un instant pour �voquer maintenant la notion de
   d�bit. Il est en effet facile d'imaginer pouvoir faire varier un
   signal � volont�, mais ce serait ne pas tenir compte de certaines
   caract�ristiques physiques des supports qui nous contraignent
   fortement.

3.6 Des bits et des d�bits

   Une des valeurs caract�ristique des supports de transmission est le
   d�bit maximum qu'ils peuvent supporter. Comment s'emp�cher de comparer
   un support � une route. Le nombre maximum de v�hicules qu'une
   autoroute est capable de supporter par heure est tr�s sup�rieur �
   celui d'une route d�partementale (m�me si vous n'aimez pas les routes
   d�partementales, mais ceci est une autre histoire ...).

   En ce qui concerne les supports de transmission, leur d�bit maximum
   est directement li� � la largeur de la bande passante. Chose promise,
   chose due, pas trop de math�matiques ici. Mais il est impossible de ne
   pas parler de deux valeurs fondamentales qui vont permettre de
   comprendre ce qui se passe avec les modems : ce sont le _d�bit binaire
   maximum_ et la _capacit� de transmission maximale_.

  Le d�bit binaire maximum

   Sur un canal de transmission dont la bande passante est B, il est
   montr� qu'un signal peut �tre enti�rement reconstitu� � l'arriv�e, si
   on le transmet en prenant 2B �chantillons par seconde. Le d�bit
   maximum s'�crit alors :

        Dmax = 2B

   Si, de plus, le signal peut prendre plus de deux valeurs
   significatives, la formule se g�n�ralise en :

        Dmax = 2B log  V
                     2

   o� _V_ correspond au nombre de niveaux significatifs (ou �tats) que
   peut prendre le signal : c'est sa _valence_. Par exemple, V=4 si le
   signal peut prendre les valeurs +10 volts, +5 volts, -5 volts et
   -10 volts.

   Ceci pour vous montrer qu'en th�orie, sur une ligne t�l�phonique dont
   la bande passante est de 3000 hertz, le d�bit maximum est de 6000
   bits/s avec deux niveaux significatifs (un pour le 0, un pour le 1),
   12000 bits/s avec quatre niveaux, etc. Le d�bit maximum est
   th�oriquement infini.

  La capacit� de transmission maximale

   Un des inconv�nients suppl�mentaires des supports est le _bruit_. Or
   la quantit� de bruit pr�sente sur une ligne s'exprime par rapport � la
   puissance utile du signal transmis : c'est le _rapport signal/bruit_.
   Plus ce rapport est grand, meilleure est la qualit�. La capacit� de
   transmission maximale est une fonction de ce rapport. Pour une ligne
   t�l�phonique, cette capacit� maximale atteint 30000 bits/s. Cela
   signifie bien que sur ces lignes _on ne peut transmettre � plus de
   30000 bits/s_

     C'est bien une capacit� maximale physique, � ne pas confondre avec
     des d�bits logiques apr�s compression de donn�es.

   quels que soient la valence et la fr�quence du signal. C'est une
   limite au d�bit binaire maximum.

4. Le modem

   Le r�le du modem est d'adapter les signaux rectangulaires de donn�es,
   que le r�seau t�l�phonique ne peut pas transmettre tels quels, en
   signaux transmissibles par ce r�seau.

   Il a en fait deux fonctions :

     * un r�le d'_adaptation du signal_ aux lignes du r�seau utilis�,
       c'est-�-dire de modulation et de d�modulation ;
     * un r�le de _dialogue_ avec l'�quipement informatique auquel il est
       reli�.

   Il tient donc exactement le m�me r�le fonctionnel qu'une couche de
   communication (TCP, par exemple). Il poss�de une _interface_
   permettant un dialogue avec un utilisateur se trouvant � un niveau
   sup�rieur. Ici il s'agit d'une interface physique (y compris
   �lectrique). Il communique avec une entit� paire (un autre modem)
   selon un _protocole_.

   La structure interne d'un modem est d�crite ci-dessous :


+-----+      +--------+         +-------------+       +----------------+
|  J  +----->| codeur +-------> |  modulateur +------>|                |
|  O  |      +--------+         +-------------+       |                |
|  N  |                                               |                |
|  C  |                                               | transformateur |
|  T  |                                               |                |
|  I  |                                               |     ligne      |
|  O  |      +----------+       +--------------+      |                |
|  N  |<-----+ decodeur |<------+ demodulateur |<-----|                |
+-----+      +----------+       +--------------+      +----------------+

   Les param�tres caract�risant un modem sont :
     * le _d�bit d'information_ en bits/s ;
     * le _mode de transmission_ : synchrone ou asynchrone ;
     * le _support de transmission utilis�_ : r�seau ou ligne
       sp�cialis�e ;
     * le _mode de couplage_ � la ligne : �lectrique ou acoustique.

   Nous aborderons assez rapidement l'ensemble de ces param�tres, selon
   l'utilisation que nous aurons � en faire. La notion de d�bit devrait
   maintenant �tre assimil�e.

   Penchons-nous rapidement sur les modes et les supports de transmission
   utilis�s. Voyons ensuite plus pr�cis�ment le r�le d'adaptation du
   signal du modem, puis le dialogue qui met en jeu la jonction et la
   ligne.

   Commen�ons par d�finir un vocabulaire commun.

4.1 Vocabulaire

   Un _avis_ est une recommandation �dict�e par l'U.I.T (Union
   Internationale des T�l�communications), organisation
   intergouvernementale comp�tente en t�l�communications. Les avis ont
   valeur de norme au sein de l'Europe, puisque les organismes de T�l�com
   nationaux ont encore le monopole. Les recommandations sont issues de
   travaux de diverses commissions d'�tudes et sont adopt�es lors des
   assembl�es pleini�res (d�lai de l'ordre de neuf mois, �tant donn�
   l'�volution rapide des technologies). La section Etat actuel de la
   normalisation d�crit les diff�rents avis actuellement en vigueur.

   Dans sa normalisation, l'U.I.T d�finit l'�quipement informatique comme
   un _ETTD_ (_�quipement Terminal de Traitement de Donn�es_) et le modem
   comme un _ETCD_ (_�quipement Terminal de Circuit de Donn�es_). La
   connexion d'un �quipement informatique � un modem, par exemple, est
   r�alis�e par l'interm�diaire d'une _jonction_ ou _interface_.

   On appelle half-duplex (bidirectionnel � l'alternat), une transmission
   s'effectuant dans un seul sens � la fois. On appelle full duplex
   (bidirectionnel simultan�), une transmission pouvant s'effectuer dans
   les deux sens en m�me temps. Ces transmissions peuvent avoir lieu
   indiff�remment sur liaison 2 ou 4 fils.

4.2 Le mode de transmission

   Une transmission de donn�e est toujours li�e au facteur temps. Dans
   les transmissions en s�rie qui constituent la majorit� des
   transmissions, l'�metteur et le r�cepteur doivent travailler � la m�me
   cadence. Dans le mode _synchrone_, ils sont cal�s sur le m�me rythme
   gr�ce � des signaux d'horloge �mis avant la transmission. Dans le mode
   _asynchrone_, l'horloge du r�cepteur n'est d�clench�e puis arr�t�e que
   sur r�ception de bits de d�but et de fin. On les appelle bits de
   _start_ et de _stop_. Ce mode, bien que moins performant, est le plus
   utilis� actuellement dans les communications � travers le r�seau
   public.

4.3 Le support de transmission ou ligne

   Un modem est utilisable principalement sur deux types de supports : le
   _r�seau commut�_ ou la _ligne sp�cialis�e_. Sur chaque type de
   support, les liaisons peuvent �tre � deux ou quatre fils.

   Dans le cas qui nous int�resse, le modem est reli� au r�seau
   t�l�phonique commut� et la liaison est � deux fils. Nous l'utilisons
   soit en half duplex, soit en full duplex selon l'avis (voir d�finition
   de ce mot au paragraphe Vocabulaire.

   A ce propos, r�fl�chissons un peu sur l'utilisation qui est faite
   actuellement du R�seau T�l�phonique Commut� (appel� aussi RTC). Nous
   l'utilisons bien souvent en full duplex sur liaison deux fils (avis
   V.32 ou V.34). Lorsqu'on utilise des lignes � quatre fils, il est
   facile d'imaginer que l'on consacre deux fils � chaque sens de
   transmission. Pour chaque sens, consid�rant les vitesses de
   modulations maximales possibles, on con�oit qu'il faut combiner
   plusieurs types de modulations pour obtenir des d�bits maintenant
   courants de l'ordre de 28800 bits/s.

   Or le RTC n'utilise que _deux_ fils. Pour travailler en full-duplex �
   des d�bits relativement faibles (en fait jusqu'� l'avis V22 bis), il
   �tait possible de partager la bande de fr�quence en deux moiti�s, une
   pour chaque sens. Avec les d�bits employ�s actuellement ce n'est plus
   possible. Pour travailler en full-duplex � d'importants d�bits, il est
   fait appel � des algorithmes complexes dits "de suppression d'�cho"
   (proche et lointain). Imaginez le travail � r�aliser : chaque modem
   re�oit les donn�es envoy�es par le distant m�lang�es � ses propres
   donn�es. Le tout est encore pollu� par de l'�cho ! Et pour compliquer
   le tout, tout ceci varie dans le temps, et bien s�r d'une
   communication � l'autre.

   Vous comprendrez donc qu'avec une telle utilisation du RTC, les modems
   soient continuellement soumis � rude �preuve pour ce qui est de la
   correction, ceci pouvant conduire � des d�bits variables selon le
   moment.

4.4 L'adaptation du signal

   Nous avons vu aux sections pr�c�dentes ce qu'�taient une modulation et
   un d�bit. Rassemblons maintenant un peu toutes ces id�es. Bien
   souvent, c'est sur ce point d�licat que les esprits se perdent. Nous
   avons vu que la rapidit� de modulation est une caract�ristique
   essentielle de la bande passante. Plus cette rapidit� est grande, plus
   la bande passante demand�e est large. Sur le r�seau t�l�phonique, la
   bande maximale officielle est de 3100 hertz (300 � 3400 Hz). Dans les
   centraux t�l�phoniques modernes, elle va jusqu'� 3500 Hz.

   Pour bien comprendre le m�canisme de l'adaptation du signal, imaginez
   maintenant que nous disposions d'un appareil �lectrique capable
   d'�mettre quatre niveaux de tensions possibles.

   Les donn�es � transmettre sont quant � elles toujours pr�sent�es sous
   forme d'un flot ininterrompu (ou presque) d'informations binaires.

   L'id�e serait de regrouper les bits deux par deux et de les faire
   passer par ce dispositif, afin d'obtenir en sortie le niveau de
   tension correspondant. Un tel signal en sortie est dit de _valence_ 4.
   Plus g�n�ralement, la valence d'un signal est le nombre d'�tats qu'il
   peut prendre. Cette transformation du signal est appel�e _codage_.

   Afin d'adapter ce signal de sortie au support, il faut maintenant le
   moduler, par exemple en choisissant d'effectuer une modulation de
   phase. Etant donn�e sa valence, nous avons besoin de quatre d�calages
   de phase.

   A chaque fois que _deux_ bits se pr�sentent, il est possible
   d'effectuer _une_ modulation. A l'autre bout, l'�quipement est capable
   de reg�n�rer deux bits. Le d�bit (en _bits/s_) est donc bien double de
   la vitesse de modulation (exprim�e en _bauds_).

  Exemple

   Vous configurez un modem � 4800 bits par seconde (V.27 ter). Que
   va-t-il se passer  ? Selon cette norme, le modem va r�aliser une
   modulation de phase diff�rentielle octovalente. Il va donc regrouper
   les bits par trois (_tribits_) pour moduler le signal. La vitesse de
   modulation est donc de 1600 bauds et le d�bit de 4800 bits/seconde.
   Pour obtenir un d�bit de 9600 bits par seconde, il faudra combiner un
   autre type de modulation. La section D�bits et modulations pr�sente
   l'essentiel des modulations utilis�es dans les diff�rentes normes
   actuelles.

  R�sum�

   L'adaptation du signal peut se faire de trois mani�res :
     * par une simple modulation appropri�e ;
     * par un codage puis une modulation ;
     * par un simple codage. Ce type d'adaptation est pr�sent dans
       certains modems dits "bande de base" qui transmettent directement
       ce code sur la ligne. Ce ne sont pas ceux que nous utilisons
       couramment.

   La rapidit� de modulation s'exprime en _bauds_. Elle correspond au
   nombre de changements d'�tats du signal par seconde sur la ligne de
   transmission. Une rapidit� de _b_ bauds ne correspond pas forc�ment �
   _b_ bits/s sur la ligne. Une configuration binaire (un ou plusieurs
   bits selon la valence) correspond � un �tat du signal.

4.5 Le dialogue

   Int�ressons-nous maintenant au dialogue entre l'�quipement
   informatique et la jonction.

  La jonction s�rie

   La jonction sp�cifie les caract�ristiques m�caniques, �lectriques et
   fonctionnelles des signaux. Bien entendu ces jonctions sont
   normalis�es (voir plus loin les tableaux r�capitulatifs sur l'�tat
   actuel de la normalisation) et celle qui nous int�resse plus
   particuli�rement est r�f�renc�e sous le nom V.24 par l'U.I.T,
   sensiblement �quivalente de la norme RS-232C d�finie par l'E.I.A

     Electronic Industries Association.

   .

   Voici une description des signaux de l'interface V.24 les plus
   couramment utilis�s :

+------+-----------+-----------+--------+------+-------------------------------
-+
| Code | No broche | No broche | RS-232 | V.24 |        Signification
 |
|      | ISO  2110 |   DB 9    |        |      |
 |
+------+-----------+-----------+--------+------+-------------------------------
-+
| 101  |     1     |           |  PG    | TP   |  Terre de protection
 |
|      |           |           |        |      |
 |
| 102  |     7     |    5      |  SG    | TS   |  Terre de signalisation
 |
+------+-----------+-----------+--------+------+-------------------------------
-+
| 103  |     2     |    3      |  TD    | ED   |  Emission de donnees
 |
|      |           |           |        |      |
 |
| 104  |     3     |    2      |  RD    | RD   |  Reception de donnees
 |
+------+-----------+-----------+--------+------+-------------------------------
-+
| 105  |     4     |    7      |  RTS   | DPE  |  Demande pour emettre
 |
|      |           |           |        |      |
 |
| 106  |     5     |    8      |  CTS   | PAE  |  Pret a emettre
 |
|      |           |           |        |      |
 |
| 107  |     6     |    6      |  DSR   | PDP  |  Poste de donnees pret
 |
|      |           |           |        |      |
 |
| 108  |    20     |    4      |  DTR   | TDP  |  Terminal de donnees pret
 |
|      |           |           |        |      |
 |
| 109  |     8     |    1      |  DCD   | DS   |  Detection du signal de ligne
 |
+------+-----------+-----------+--------+------+-------------------------------
-+
| 125  |    22     |    9      |  RI    | IA   |  Indicateur d'appel
 |
+------+-----------+-----------+--------+------+-------------------------------
-+

   Brochage des prises c�t� soudures :

      +-----------+          +---------------------------------------+
      | 5 4 3 2 1 |          | 13 12 11 10 9  8  7  6  5  4  3  2  1 |
      \  9 8 7 6  /          \  25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14  /
       `---------'            `-------------------------------------'
          DB 9                              ISO IS 2110

  Le dialogue proprement dit

   Prenons deux postes de travail �quip�s d'un modem chacun et souhaitant
   communiquer.

   Nous passerons rapidement sur le fait que les �quipements doivent �tre
   reli�s � la masse. Ceci est r�alis� gr�ce au circuit 101. D'autre
   part, il est n�cessaire de d�finir une r�f�rence de signalisation :
   c'est le r�le du circuit 102.

   D�s sa mise sous tension, l'ETTD pr�sente un �tat logique "1" sur le
   circuit 108 : _Terminal de Donn�es Pr�t_ (DTR). D�s la mise sous
   tension de l'ETCD, celui-ci pr�sente l'�tat _Poste de Donn�es Pr�t_
   (DSR) correspondant � un �tat logique "1" sur le circuit 107, assurant
   ainsi que le modem est sous tension et connect� � la ligne.

   L'ETTD ayant des donn�es � �mettre, demande � �mettre. Il pr�sente sur
   la jonction l'information _Demande Pour �mettre_ (RTS) sur le circuit
   105. Ceci valide le modulateur de l'ETCD qui �met alors une porteuse.

   Du cot� appel�, l'ETCD d�tecte la pr�sence de la porteuse sur la ligne
   de transmission et le signale � l'ETTD sur le circuit 109 : _D�tection
   de signal_ (porteuse). Les circuits 107 et 108 auront �t� initialis�s
   au pr�alable comme ci-dessus.

   L'ETTD ayant signal� son intention d'�mettre sur le circuit 105 re�oit
   en r�ponse peu de temps apr�s le signal _Pr�t � �mettre_ (CTS) sur le
   circuit 106.

   Les donn�es peuvent ensuite circuler via les circuits 103 et 104.

  Le contr�le de flux

   Lorsqu'un �metteur �met de fa�on syst�matique plus de donn�es que le
   r�cepteur ne peut en accepter, il se pose alors un probl�me qui ne
   peut �tre r�solu que gr�ce au m�canisme de _contr�le de flux_.

   Le contr�le de flux peut �tre de diff�rents types :

   _logiciel_
          Le modem ins�re des caract�res de contr�les dans le flot de
          donn�es circulant entre l'ETCD et l'ETTD : _XOFF_ pour arr�ter
          l'envoi et _XON_ pour le reprendre.

   _mat�riel_
          G�n�ralement appel� _CRTSCTS_, il met en oeuvre l'emploi des
          circuits 105 (RTS) et 106 (CTS). Ce symbole est en fait le nom
          donn� � la constante du fichier d'inclusion _termios.h_.

   Le fonctionnement du contr�le de flux mat�riel pendant la transmission
   peut se r�sumer ainsi :

   Avant d'�mettre, le terminal doit lever son signal RTS (Request To
   Send). � partir de ce moment, le modem, s'il est en mesure d'�mettre,
   l�ve le signal CTS (Clear To Send). Lorsque le buffer du modem est
   plein, le modem descend CTS. Il le remonte ensuite. Dans l'autre sens
   de transmission, lorsque le buffer du terminal est plein, le terminal
   descend RTS.

4.6 La connexion au r�seau t�l�phonique commut�

   Maintenant, plusieurs questions se posent, et j'imagine que parmi
   celles que vous vous posez il y a :

     * et sous Linux, le fonctionnement est-il identique ?
     * � quel moment le num�ro du correspondant a t-il �t� compos� ?
     * mon modem est configur� en r�ception/�mission, comment �a marche ?
     * etc.

   Nous allons maintenant tenter de r�pondre.

   Eclaircissons un peu les choses. Le dialogue que nous venons de voir
   concerne le dialogue _th�orique_ ETTD-ETCD et ETCD-ETTD sans se
   soucier d'�ventuelles contraintes pouvant provenir du syst�me
   d'exploitation. Il est toujours vrai. N�anmoins, il ne suffit pas
   forc�ment pour qu'une communication soit �tablie, notamment via le
   RTC. Nous allons �tudier ce fonctionnement point par point en prenant
   un bon syst�me d'exploitation (_Linux_, mais ce n'est qu'un exemple),
   un bon port s�rie et du courage. Vous continuez ?

   Tout d'abord, nous avons vu qu'une communication commen�ait toujours
   par le premier �change DTR/DSR, ou si vous pr�f�rez 108/107. La mont�e
   du circuit 108 est r�alis�e sous Linux � l'ouverture du port s�rie
   (ex.  fopen ("/dev/ttyS0", ...)). Cela se voit tr�s bien sur un modem
   externe, le voyant TR est allum�. La r�ponse du modem par le circuit
   107 est un peu diff�rente. Dans la section Le dialogue proprement dit,
   pour des raisons de simplicit�, nous supposions que le modem r�pondait
   sur le circuit 107 apr�s un d�lai tr�s bref, c'est-�-dire qu'il �tait
   instantan�ment connect� � la ligne.

   Cette r�ponse est maintenant conditionn�e par la connexion � la ligne
   via le r�seau t�l�phonique commut�.

  Initialisation du modem

   En g�n�ral, c'est juste apr�s l'ouverture du port s�rie que le modem
   est initialis�. Cela se fait gr�ce aux commandes AT que nous ne
   d�taillerons pas. Simplement, ces commandes sont envoy�es au modem
   (par l'interm�diaire du circuit 103) (ex.  write sur le _descripteur
   de fichier_ du p�riph�rique) et interpr�t�es par lui, lorsque :

     * le circuit 108 est ferm� (�tat "1") ;
     * le modem est en mode commande.

  �tablissement de la connexion

   L'une des commandes d'initialisation permet la composition d'un
   num�ro. Le modem d�croche (eh oui, ce terme barbare veut dire que
   suite � la fermeture du relais, le central local envoie une tonalit� �
   la fr�quence de 440 Hz :-)) puis compose le num�ro.

   Sur l'�quipement distant, le circuit 108 est �galement mont�. Le modem
   appel� d�tecte l'appel. Le signal d'indication d'appel (circuit 125)
   est utilis� en interne pour m�moriser l'appel, le modem r�alisant donc
   lui-m�me la connexion � la ligne. Cette m�morisation est maintenue par
   DTR (jusqu'� d�connexion).

   � ce moment pr�cis, le modem appel� r�pond en validant son modulateur
   qui �met la porteuse.

   Le modem appelant, en �tat de d�crochage et attendant la porteuse, met
   son �metteur en service. Apr�s n�gociation, le circuit 109 (DCD) est
   alors valid�. Du c�t� de l'appel�, le circuit 109 est �galement
   valid�. La prise de contact est termin�e. Les circuits 107 (DSR) des
   deux modems sont alors mont�s en r�ponse � DTR (asservissement des
   circuits 107-109).

  R�ponse automatique ou manuelle

   Du c�t� de l'appel�, il est possible de mettre le modem en mode
   r�ponse automatique. Il r�pond alors tout seul � l'appel apr�s
   quelques sonneries. Le registre S0 des modems est g�n�ralement r�serv�
   � la configuration de ce mode.

   Lorsque ce registre contient la valeur 0, (ATS0=0), le modem est en
   r�ponse manuelle. Sous Linux, c'est assez souvent l'option choisie, et
   c'est le logiciel (notamment _getty_) qui g�re l'appel. En effet les
   gestionnaires, de _tty_ tels que _getty_ pr�f�rent prendre en charge
   la connexion : ce n'est pas au modem � r�pondre � un appel mais �
   _getty_ lui m�me. Lorsque le modem re�oit un appel, il �met simplement
   le message _RING_ (bien s�r, si le mode verbeux est bien configur� :
   ATE1). Sur ce, _getty_ envoie la commande ATA qui valide le mode
   r�ponse et la porteuse.

   Enfin, � la fermeture du port, les signaux 108/107 repassent � l'�tat
   _0_.

   Voici � titre d'information l'organigramme d'un appel :


                     +---------------------------------------+
                     | Detection de l'invitation a numeroter |
                     +---------------------------------------+
                                         |
                           +--------------------------+
                           |       Numerotation       |
                           +--------------------------+
                                         |
                        +---------------------------------+
                        | Emission de la tonalite d'appel |
                        +---------------------------------+
                                         |
                           +--------------------------+
         +------- NON -----|   Detection de tonalite  |- OUI
         |                 +--------------------------+    |
         |                    |                            |
         |         +--------------+            +--------------------------+
         |         |   Occupe     |            |     Retour d'appel       |
         |         +--------------+            +--------------------------+
         |           |                                     |
         |           |                         +--------------------------+
         +------------------------- NON -------| Detection arret tonalite |
         |           |                         +--------------------------+
         |           |                                     |
         |           |                      +-------------------------------+
         |           |    +-------- NON ----| Detection tonalite de reponse |
         |           |    |                 +-------------------------------+
         |           |    |                                |
         |           |    |                   +--------------------------+
         |           |    |            +-NON--| Prise de contact aboutie |
         |           |    |            |      +--------------------------+
         |           |    | NO         |                   |
 TIMEOUT |     BUSY  |    | ANSWER     | TIMEOUT           | CONNECT
    +--------------------------+   +-------------+  +--------------------------
+
    |    Appel infructueux     |   | Deconnexion |  | Transmission de donnees
|
    +--------------------------+   +-------------+  +--------------------------
+

  D�connexion

   Plusieurs m�thodes permettent de mettre fin � un appel :

     * _Mode commande._ Mettre le modem en mode commande et envoyer la
       cha�ne +++ATH ;
     * _Perte de porteuse._ L'une des causes est la d�connexion normale
       de l'autre modem ;
     * _Ouverture du circuit 108_ (DTR). C'est la m�thode la plus
       couramment employ�e.

5. Etat actuel de la normalisation

   Voici un tableau r�sumant l'�tat actuel de la normalisation concernant
   les classes de d�bits support�s.


+----------+--------------------------------------------+
|   Avis   |              Signification                 |
+----------+--------------------------------------------+
| V.21     | Utilisation sur RTC a 300 bits/s           |
|          |                                            |
| V.22     | Utilisation a 1200 bits/s sur RTC 2 fils   |
|          | full duplex                                |
| V.22 bis | idem a 2400 bits/s                         |
|          |                                            |
| V.23     | Utilisation a 600 ou 1200 bits/s sur RTC   |
|          | ou 1200/75 bits/s                          |
|          |                                            |
| V.25 et  | Composition automatique du numero et/ou    |
| V.25 bis | reponse automatique a un appel sur RTC     |
|          |                                            |
| V.26     | Utilisation a 2400 bits/s sur LS(*) 4 fils |
|          |                                            |
| V.26 bis | Modem 2400 bits/s (1200 en repli) sur RTC  |
|          |                                            |
| V.27     | Modem 4800 bits/s pour LS                  |
|          |                                            |
| V.27 bis | Modem 4800 bits/s (2400 en repli) pour     |
|          | donnees synchrones                         |
|          |                                            |
| V.27 ter | Modem 4800 bits/s (2400 en repli) meme     |
|          | modulation mais pour le RTC                |
|          |                                            |
| V.29     | Modem 9600 bits/s pour LS                  |
|          |                                            |
| V.32     | 9600 bits/s (4800 en repli) duplex 2 fils  |
|          | sur RTC                                    |
|          |                                            |
| V.32 bis | 14400 bits/s                               |
|          |                                            |
| V.34     | 28800 bits/s sur RTC                       |
|          |                                            |
| V.42     | Correction d'erreurs LAP-M et MNP4         |
|          |                                            |
| V.42 bis | Correction d'erreurs +                     |
|          | compression de donnees  MNP5               |
|          |                                            |
| V.54     | Normalise les boucles de tests             |
+----------+--------------------------------------------+

* LS = Ligne Specialisee

5.1 � propos du V.42 bis

   Un tout petit mot � propos de la norme V.42 bis qui permet la
   compression de donn�es. L'algorithme utilise un dictionnaire de
   cha�nes de caract�res. Lorsqu'une cha�ne appara�t, un _token_ est
   transmis qui n'est autre que l'index de cette cha�ne dans le
   dictionnaire. La longueur maximale d'une cha�ne ainsi que la taille
   maximale du dictionnaire sont n�goci�es au d�but de la connexion. La
   norme V.42 bis autorise une longueur de cha�ne comprise entre 6 et 250
   caract�res. La taille minimale du dictionnaire est de 512 entr�es
   (soit 9 bits pour coder le rang d'un entr�e). Le taux maximal de
   compression dans ce cas est de :

250 * 8 : 9 = 222.2

   soit un taux de 222:1. Un bon taux de compression est plus une affaire
   de taille m�moire et d'efficacit� en fonction des donn�es � coder
   qu'une affaire de puissance de processeur.

5.2 D�bits et modulations

     Merci � Christian 'naddy' Weisgerber de son aide pour la r�daction
     de cette partie.

   Voici rassembl�s dans les tableaux suivants les d�bits et les
   modulations correspondantes utilis�s dans les principales normes pour
   liaisons t�l�phoniques � 2 fils. Les _normes_ qui ne sont pas cit�es
   ci-apr�s sont peu utilis�es voire oubli�es aujourd'hui (liaisons � 4
   fils, V.32 terbo, Bell xxx, V.FC, ZyXEL, HST, PEP... certaines n'�tant
   d'ailleurs pas de v�ritables normes).

+------------------------------------------------------------------------+
| Avis             b/s             bauds        modulation     remarques |
+------------------------------------------------------------------------+
| V.21             300             300            FSK                    |
|                                                                        |
| V.22            1200             600            DPSK                   |
|                                                                        |
| V.22bis         2400             600            QAM                    |
|                                                                        |
| V.23            1200            1200            FSK                    |
|                  600             600            FSK                    |
|                   75              75            FSK             [1]    |
|                                                                        |
| V.32            9600            2400            QAM+TCM                |
|                 9600            2400            QAM                    |
|                 4800            2400            QAM                    |
|                                                                        |
| V.32bis        14400            2400            QAM+TCM                |
|                12000            2400            QAM+TCM                |
|                 9600            2400            QAM+TCM                |
|                 7200            2400            QAM+TCM                |
|                 4800            2400            QAM                    |
|                                                                        |
| V.34            (voir tableau suivant)                                 |
|                                                                        |
| V.27ter         4800            1600            DPSK                   |
|                 2400            1200            DPSK                   |
|                                                                        |
| V.29            9600            2400            QAM                    |
|                 7200            2400            QAM                    |
|                 4800            2400            QAM             [2]    |
|                                                                        |
| V.17           14400            2400            QAM+TCM                |
|                12000            2400            QAM+TCM                |
|                 9600            2400            QAM+TCM                |
|                 7200            2400            QAM+TCM                |
+------------------------------------------------------------------------+

[1] Bande de retour.
[2] Pas utilise pour fax.

V.21, V.22, V.22bis, V.32, V.32bis, V.34 sont "full duplex".
V.27ter, V.29, V.17 sont "half duplex" et utilises pour fax.
V.23 est "half duplex" et asymetrique.

Les modulations:

FSK :  Frequency Shift Keying           (modulation de frequence)
DPSK : Differential Phase Shift Keying  (modulation de phase differentielle)
QAM :  Quadrature Amplitude Modulation  (modulation d'amplitude en quadrature)
TCM :  Trellis Coded Modulation         (modulation codee en treillis)

   Dans le cas de l'avis V.34, les choses se compliquent un peu. Cette
   norme a des vitesses de modulation obligatoires (2400, 3000, 3200
   bauds) et des vitesses facultatives (2743, 2800, 3429 bauds). La
   modulation est toujours de type QAM (modulation d'amplitude en
   quadrature) avec une des trois m�thodes TCM choisie par le r�cepteur.
   Les combinaisons suivantes sont possibles :

+-------------------------------------------------------------+
|         2400    2743    2800    3000    3200    3429  bauds |
|  b/s                                                        |
+-------------------------------------------------------------+
|  2400     x                                                 |
|  4800     x       x       x       x       x       x         |
|  7200     x       x       x       x       x       x         |
|  9600     x       x       x       x       x       x         |
| 12000     x       x       x       x       x       x         |
| 14400     x       x       x       x       x       x         |
| 16800     x       x       x       x       x       x         |
| 19200     x       x       x       x       x       x         |
| 21600     x       x       x       x       x       x         |
| 24000             x       x       x       x       x         |
| 26400                             x       x       x         |
| 28800                                     x       x         |
+-------------------------------------------------------------+

6. Foire Aux Questions

   _Comment puis-je changer facilement un param�tre de mon port s�rie ?_
          La meilleure fa�on de le faire, aussi bien manuellement que
          dans un script est de rediriger le p�riph�rique sur l'entr�e
          standard de _stty_. Exemple :

        stty crtscts < /dev/ttyS0

          activera le contr�le de flux mat�riel sur le premier port s�rie
          utilis� en entr�e.

        stty -a < /dev/cua0

          affichera tous les param�tres du premier port s�rie utilis� en
          sortie.

   _Pourquoi faut-il configurer CRTSCTS sur le port s�rie ?_
          Pour g�rer le contr�le de flux mat�riel. Ce n'est pas une
          obligation, c'est une garantie que l'�change de donn�es entre
          ETTD et ETCD se fera dans les meilleures conditions. Il faut
          bien entendu que votre modem puisse le faire. Contrairement �
          une id�e re�ue, si vous mettez l'option CRTSCTS dans le fichier
          /etc/gettydefs, il n'est pas n�cessaire d'effectuer en plus un
          stty crtscts </dev/port\#. Par contre, il faut le mettre � la
          fois dans la partie _initiale_ et _finale_ de gettydefs. Notez
          qu'il s'agit bien d'un contr�le de flux local, et en aucun cas
          il ne faut s'inqui�ter de ce que fait le correspondant dans ce
          domaine.

   _Je remarque que agetty modifie les droits du fichier /dev/ttyS0,
          bizarre non ?_
          Ca peut effectivement para�tre bizarre. Il s'agit en fait de
          l'�tablissement d'une _session_ d'utilisation du p�riph�rique.
          Celui-ci prend alors les droits du "chef" de session (_session
          leader_) qui se prot�ge ainsi des utilisations du m�me tty par
          d'autres processus.

   _Aurais-je acc�s � mon t�l�phone ?_
          Cette question a �t� r�ellement pos�e. Si vous n'avez qu'une
          ligne t�l�phonique, la r�ponse est non. De plus, en d�crochant
          le combin� t�l�phonique, vous pertuberez la ligne et le modem
          risque fort de diminuer le d�bit (pour le remonter si tout va
          bien ensuite).

   _Lorsque je me connecte chez mon fournisseur, comment mon adresse IP
          est g�n�r�e ?_
          Cette question montre � l'�vidence une confusion entre toutes
          les notions r�seaux. Bien qu'elle ait �t� pos�e suite � un
          probl�me relatifs aux modems, la r�ponse ne devrait
          th�oriquement pas se trouver dans ce document. N�anmoins, le
          chapitre suivant rappelle quelques principes de base des
          empilements protocolaires afin de clarifier un peu tout cela.

7. Un mot sur les empilements protocolaires couramment utilis�s

   Un tel titre pourrait faire croire � une erreur de mise en page ou de
   _copier-coller_ �tant donn� le sujet du document. En fait, il n'en est
   rien.

   La connexion d'une machine � un fournisseur d'acc�s � Internet met en
   jeu un ensemble de protocoles de communications : TCP, UDP, IP, SLIP,
   PPP, etc. De nombreux utilisateurs souhaitent r�aliser ce type de
   connexion depuis chez eux, via un modem et rencontrent parfois
   quelques probl�mes de configuration.

   Il est �vident qu'il est � la fois difficile et inutile de tout
   conna�tre de ces protocoles. Il faut vraiment _�tre du m�tier_ pour
   bien les conna�tre, et encore ! Cependant il semble raisonnable de
   penser que la mise en oeuvre de telles connexions, sous Linux par
   exemple, ne peut se faire dans de bonnes conditions sans un minimum de
   connaissances sur l'architecture de communication utilis�e.

   La lecture du forum _fr.comp.os.linux_ montre parfois une certaine
   confusion dans toutes les fonctions mises en oeuvre et qui engendrent
   in�vitablement de mauvais param�trages.

   Les quelques sch�mas qui suivent donnent une id�e de la fa�on dont
   tous ces _engrenages_ sont plac�s pour que "�a tourne" !

7.1 TCP/UDP/IP

   Ces sigles sont tr�s fr�quemment utilis�s aujourd'hui et pour cause :
   ces empilements de couches de communications tendent � se r�pandre �
   vive allure. C'est � l'origine un ensemble de protocoles d�velopp�s
   dans le cadre du projet ARPANET, cr�� par ARPA (aujourd'hui DARPA),
   l'agence pour les projets de recherche avanc�e du Minist�re de la
   D�fense des Etats-Unis.

     * TCP

     Transmission Control Protocol
       est une entit� de niveau Transport charg�e de v�hiculer des
       donn�es de mani�re fiable entre deux machines souhaitant
       dialoguer ;
     * UDP

     User Datagram Protocol
       est une entit� de niveau Transport charg�e de v�hiculer des
       donn�es entre deux machines souhaitant dialoguer ;
     * IP

     Internet Protocol
       est une entit� de niveau R�seau charg�e de v�hiculer des donn�es
       entre deux noeuds d'un r�seau.

7.2 PPP/SLIP

   PPP

     Point-to-Point Protocol

   et SLIP

     Serial Line IP

   proposent une m�thode d'encapsulation des datagrammes IP sur des
   liaisons point � point, par exemple les lignes asynchrones s�rie. En
   quelques mots, disons que SLIP est un protocole tr�s simple, assez
   ancien, datant d'une �poque o� certains probl�mes n'�taient pas aussi
   importants qu'aujourd'hui : adressage, identification r�ciproque,
   d�tection et correction d'erreurs, compression (extrait du RFC-1055).
   PPP est quant � lui beaucoup plus complet et c'est pourquoi il est
   g�n�ralement pr�f�r� par les connaisseurs. Il offre toutes ces
   caract�ristiques regroup�es en trois sous-ensembles :

     * une m�thode d'encapsulation de type HDLC sur circuit commut� ou
       permanent, synchrone ou asynchrone ;
     * un protocole LCP (Link Control Protocol) permettant d'�tablir, de
       configurer et de tester une connexion ;
     * une famille de protocoles NCP (Network Control Protocols) pour
       l'�tablissement et la configuration des protocoles r�seaux.

   Pour obtenir de plus amples renseignements, vous pouvez vous reporter
   aux documents concernant ces protocoles : _RFC-1055_ (SLIP), _RFC-1171_
   et _RFC-1172_ (PPP) et le _PPP-HOWTO_.

7.3 Mise en oeuvre


+----------------+-------+ +--------+ +--------+ +------+ +-----+
|  Applications  |  FTP  | | TELNET | |  SMTP  | | TFTP | | ... |
+----------------+---+---+ +---+----+ +--------+ +--+---+ +-----+
                     |         |      |             |
+----------------+---+---------+------++------------+-----+
| Transport      |         TCP         |        UDP       |
+----------------+---------------------+------------------+
| Reseau         |                                        |
|                |                    IP                  |
|                |      _____         _____     ______    |
| (interfaces)   |     / eth \       / ppp \   / slip \   |
+----------------+-----------------^---------+------------+
| Liaison        |       LLC       |   PPP   |   SLIP     |
|                |       MAC       |         |            |
+----------------+-------++--------+--------+-+-----------+
                         ||                 | |
+----------------+-------++--------+--------+-+-----------+
| Interfaces     |      LAN        |       V.24           | Fonctionnelle
|                |  (non decrit)   |       V.28           | Electrique
|                |                 |  ISO.2110 (25 br)    | Physique
+----------------+-------++--------+--------+-+----------------+
                         ||                 | |
              Ethernet  +--+              +-+-+-+  Modem
              ==========|  |=====         |\     \-------
              Fddi      +--+              \ \_____\     /
                                           \|_0_0_|    ---------

   La mise en oeuvre de tels protocoles se fait toujours de bas en haut
   (des couches basses aux couches hautes) puisque la demande se fait de
   haut en bas. Prenons un exemple :

   Supposons que vous souhaitiez faire un _ftp_ de chez vous sur
   _ftp.samachine.fr_. L'application _ftp_ demande � TCP d'�tablir une
   connexion. Pour qu'elle puisse s'�tablir, PPP doit d�j� fonctionner.
   Pour que PPP fonctionne, le modem doit �tre en ligne :

     * premi�re �tape : �tablissement d'une communication entre deux
       modems. Cette �tape est suppos�e connue, maintenant ;
     * deuxi�me �tape : mise en route de PPP, avec �ventuellement
       authentification ;
     * troisi�me �tape : configuration de l'interface IP correspondante.
       Il s'agit en g�n�ral, sous Linux, de l'interface _ppp0_. Une
       adresse IP pouvant provenir soit d'une configuration locale, soit
       de votre fournisseur, est affect�e � l'interface. Dans ce dernier
       cas, celui-ci la fournit lors de l'initialisation PPP. Dans les
       deux cas, c'est le d�mon PPP qui configure l'adresse de
       l'interface ;
     * quatri�me �tape : �tablissement d'une connexion TCP, puis
       initialisation de _ftp_. A partir de l�, si tout s'est bien pass�,
       vous pouvez transf�rer vos fichiers.

   Vous pouvez maintenant imaginer le d�roulement d'une d�connexion.

7.4 Les fichiers de configuration

  Les applications

   Vous comprendrez qu'il est difficile de d�crire ici l'emplacement des
   fichiers de configuration des applications. Prenez soin de lire les
   fichiers README ou INSTALL et d'ex�cuter l'installation correctement.

  Les couches de communication : TCP/UDP/IP

   Pour une configuration standard de votre machine, vous devez compiler
   le noyau avec les options "r�seau" suivantes :

Networking support              y

Network firewalls               n
Network aliasing                n
TCP/IP networking               y

IP: forwarding/gatewaying       n
IP: multicasting                n
IP: accounting                  n
IP: PC/TCP compatibility mode   n
IP: Reverse ARP                 n
IP: Disable Path MTU Discovery
        (normally enabled)      n
IP: Disable NAGLE algorithm
        (normally enabled)      n
IP: Drop source routed frames   y
IP: Allow large windows
        (not recommended
        if <16Mb of memory)  n

The IPX protocol                n
... autres protocoles           n

   Le fichier _resolv.conf_ doit contenir :

domain <domaine de votre fournisseur>
nameserver <adresse IP du serveur de nom de votre fournisseur>

8. Le Minitel

   Bien que ce merveilleux appareil commence � prendre de l'�ge, il est
   difficile de ne pas en parler un peu, notamment en raison de ses
   sp�cificit�s. Pourquoi ne pas envisager en effet de faire un serveur
   Minitel chez vous ou tout simplement de l'utiliser comme terminal.
   Nous nous contenterons ici d'en donner quelques caract�ristiques
   int�ressantes dans le cadre d'une utilisation avec Linux.

   Les STUM 1B

     Sp�cifications Techniques d'Utilisation du Minitel 1B.

   d�crivent l'ensemble des caract�ristiques des divers modules du
   Minitel 1B :

     * l'�cran ;
     * le clavier ;
     * le modem ;
     * la prise p�ri-informatique.

     A ce propos, je tiens � votre disposition un sch�ma �lectronique
     d'un montage permettant l'adaptation RS232-Minitel. Il met en
     oeuvre le circuit MAX232 permettant une parfaite adaptation des
     tensions.

8.1 L'�cran

   Le minitel 1B est capable d'afficher 24 lignes de 40 ou 80 caract�res
   et 8 couleurs (ou niveaux de gris).

   Le mode 40 colonnes correspond au standard _Videotex_, le mode 80
   colonnes au standard _t�l�-informatique_. C'est en g�n�ral celui-ci
   que l'on utilisera s'il sert de terminal. Les s�quences de touches
   permettant de passer d'un mode � l'autre sont indiqu�es dans le
   tableau suivant dans lequel on retrouvera �galement quelques s�quences
   utiles :

+-------------+----------------------------------+
|   Touches   |          Signification           |
+-------------+----------------------------------+
| <Fcnt T> A  | Mode tele-informatique americain |
|             | (pas d'accents)                  |
| <Fcnt T> F  | Mode tele-informatique francais  |
|             | accents (codage particulier)     |
| <Fcnt T> V  | Mode Videotex                    |
+-------------+----------------------------------+
| <Fcnt T> E  | Valide/invalide l'echo local     |
|             |                                  |
| <Fcnt E> P  | Mode page (retour haut de page   |
|             | en fin d'ecran)                  |
| <Fcnt E> R  | Mode rouleau (par defaut)        |
|             |                                  |
| <Fcnt C> M  | Verouillage minuscules (defaut   |
|             | en mode tele-informatique)       |
+-------------+----------------------------------+

8.2 Le clavier

   Il s'agit d'un clavier _AZERTY_ permettant la saisie de la plupart des
   caract�res courants pour un terminal. Il est notamment possible de
   verouiller les minuscules gr�ce � la s�quence <Fcnt C> M. A noter une
   correspondance, dans le mode t�l�-informatique, de certaines touches :

+-------------+-----------------------------------+
|   Touches   | Correspondance terminal classique |
+-------------+-----------------------------------+
| Sommaire    |   PF1                             |
|             |                                   |
| Annulation  |   PF2                             |
|             |                                   |
| Retour      |   PF3                             |
|             |                                   |
| Repetition  |   PF4                             |
|             |                                   |
| Envoi       |   Enter (Entree)                  |
+-------------+-----------------------------------+

   La touche _Entr�e_ correspond �galement � la s�quence de touches
   <Ctrl J>

8.3 Le modem

   Le modem du minitel permet des d�bits de 300 � 4800 ou 9600 bits/s

     Tous les mod�les de minitel n'autorisent pas tous ces d�bits.

   . Il est associ� � un coupleur travaillant sur 7 bits de donn�es, un
   bit de parit� paire, un bit de _start_ et un bit de _stop_, soit 10
   bits par caract�re. Le tableau suivant donne les s�quences de touches
   permettant de configurer le modem � ces diff�rents d�bits.

+-------------+--------------+
|   Touches   |    Debit     |
+-------------+--------------+
| <Fcnt P> 3  |  300 bits/s  |
|             |              |
| <Fcnt P> 1  | 1200 bits/s  |
|             |              |
| <Fcnt P> 4  | 4800 bits/s  |
|             |              |
| <Fcnt P> 9  | 9600 bits/s  |
+-------------+--------------+

   En standard V.23, il est possible de _retourner_ le modem (vitesse
   �mission-r�ception) avec la s�quence <Fcnt M> R.

8.4 Utilisation du Minitel comme simple terminal

   D'apr�s les conseils avis�s de _Pierre Ficheux_, voici un exemple de
   configuration permettant de connecter un Minitel :

  Configuration de getty

   Une m�thode simple consiste � compiler un _getty_ un peu particulier.
   Les sources se trouvent dans le paquetage _getty_ps-2.0.7h_, en
   g�n�ral disponible par _ftp_ (ftp.ibp.fr) sous
   _/pub/linux/tsx-11/sources/sbin_.

   Il s'agit ensuite de modifier le fichier _tune.h_ comme suit :

#ifdef V23
#define DEF_CFL  (CS7|PARENB)                   /* Pour connexion V.23 */
#else
#define DEF_CFL  (CS8)                  /* default word-len/parity */
#endif /* V23 */

   Puis de compiler l'ensemble avec l'option -DV23 vous donnant un
   fichier ex�cutable _uugetty_ que vous pourrez renommer _uugetty_v23_.
   Ensuite, il faut ajouter quelques entr�es au fichier
   _/etc/gettydefs_ :

#
# Pour la connexion V.23
#
9600v23# B9600 CS7 PARENB -PARODD CLOCAL # B9600 SANE -ISTRIP CLOCAL #@S login:
 #4800v23

4800v23# B4800 CS7 PARENB -PARODD CLOCAL # B4800 SANE -ISTRIP CLOCAL #@S login:
 #2400v23

2400v23# B2400 CS7 PARENB -PARODD CLOCAL # B2400 SANE -ISTRIP CLOCAL #@S login:
 #1200v23

1200v23# B1200 CS7 PARENB -PARODD CLOCAL # B1200 SANE -ISTRIP CLOCAL #@S login:
 #1200v23

   Enfin, vous modifiez le fichier _inittab_ de fa�on � d�marrer
   _uugetty_v23_ comme dans l'exemple ci-dessous :

d4:45:respawn:/sbin/uugetty_v23 ttyS1 9600v23

   Une solution diff�rente consisterait � seulement modifier
   _/etc/gettydefs_. La m�thode pr�c�dente ne fait, finalement, que
   red�finir l'option SANE qui ne comporte pas moins de 16 param�tres, en
   modifiant l'un d'eux : DEF_CFL. Il est possible de la red�finir par
   configuration en la rempla�ant par l'ensemble des param�tres, sauf CS8
   que l'on remplacera par CS7 PARENB. Les entr�es de _/etc/gettydefs_
   sont � modifier comme l'exemple ci-apr�s :

#
# Pour la connexion V.23
#
9600v23# B9600 CS7 PARENB -PARODD CLOCAL # B9600 ISTRIP CS7 PARENB -PARODD (*)
 CLOCAL BRKINT IGNPAR ICRNL IXON IXANY OPOST ONLCR CREAD HUPCL ISIG ICANON (*)
 ECHO ECHOE ECHOK #@S login: #4800v23

(*) a continuer sur la meme ligne

[reste du ficher]

   Bien que cela puisse para�tre lourd, il est pr�f�rable d'utiliser
   cette m�thode. On a trop tendance � recompiler des sources pour les
   adapter � trente-six situations alors qu'ils fournissent g�n�ralement
   un niveau de configurabilit� extr�mement complet et puissant. C'est le
   cas ici. Les sources de _getty_ pr�voient d'analyser tous ces
   param�tres, et cela fonctionne parfaitement.

8.5 Utilisation du Minitel pour un acc�s distant

   Deux cas peuvent se pr�senter :

     * soit vous souhaitez d�dier votre ligne aux seuls acc�s Minitel,
       auquel cas il est souhaitable d'envisager de configurer votre
       syst�me comme ci-dessus. Il faut simplement modifier le fichier
       _/etc/gettydefs_ en rempla�ant l'option CLOCAL par CRTSCTS dans la
       premi�re partie (options initiales) et par CRTSCTS HUPCL dans le
       partie suivante (options finales) ;
     * soit vous souhaitez seulement _pouvoir_ utiliser le Minitel comme
       terminal distant, sans que ce soit un acc�s d�di�. Dans ce cas il
       n'y a rien � faire sur votre syst�me (rien de plus que la
       configuration que vous avez d�j� d� mettre en place : getty,
       gettydefs, inittab, ...). Sur le Minitel, il sera pr�f�rable de le
       configurer en mode t�l�-informatique (<Fcnt T> F).

9. Un modem particulier: le c�ble null-modem

   Un c�ble _null-modem_ est tout simplement un c�ble inverseur
   permettant de relier ensemble deux ETTD sans passer par
   l'interm�diaire de deux ETCD. Il est conforme aux normes du
   C.C.I.T.T., c'est � dire qu'il simule les diff�rents signaux. Son seul
   inconv�nient est que la liaison ainsi r�alis�e ne peut d�passer 250
   m�tres.

   Voici le sch�ma du c�ble � r�aliser :

+------+-------+---------------------------------+------+-------+
| Code | V.24  |     Cablage (No de broche)      | Code | V.24  |
+------+-------+---------------------------------+------+-------+
| 101  |  TP   |    1 o-------------------o 1    | 101  |  TP   |
|      |       |                                 |      |       |
| 102  |  TS   |    7 o-------------------o 7    | 102  |  TS   |
|      |       |                                 |      |       |
| 103  |  ED   |    2 o-------------------o 3    | 104  |  RD   |
|      |       |                                 |      |       |
| 104  |  RD   |    3 o-------------------o 2    | 103  |  ED   |
|      |       |                                 |      |       |
| 105  |  DPE  |    4 o-|               |-o 4    | 105  |  DPE  |
|      |       |        |               |        |      |       |
| 106  |  PAE  |    5 o-|               |-o 5    | 106  |  PAE  |
|      |       |        \        ,------'        |      |       |
|      |       |         -------(---------o 8    | 109  |  DS   |
| 109  |  DS   |    8 o---------'                |      |       |
|      |       |                                 |      |       |
| 107  |  PDP  |    6 o------------------o 20    | 108  |  TDP  |
|      |       |                                 |      |       |
| 108  |  TDP  |   20 o------------------o 6     | 107  |  PDP  |
|      |       |                                 |      |       |
+------+-------+---------------------------------+------+-------+

10. Choix d'un modem

   Si vous �tes sur le point d'investir dans un modem, il y a au moins
   trois facteurs d�terminants pour vous :

   _Le co�t_
          Ce facteur est g�n�ralement le plus important. Vous vous �tes
          certainement fix� une somme que vous ne pourrez d�passer que
          dans des limites raisonnables (moins de 500 francs environ) et
          moyennant un service suppl�mentaire non n�gligeable. On trouve
          � l'heure actuelle d'excellents modems dans une gamme de prix
          de l'ordre de 1000 FF � 2000 FF.

   _Le d�bit_
          La r�ponse pourrait �tre vague : tout d�pend de l'utilisation.
          En fait, il semble que la plupart d'entre vous se connectera �
          Internet et la plupart des fournisseurs proposent d�sormais des
          acc�s � 28800 bits/s. Il semble raisonnable d'investir dans un
          tel modem, d'autant plus que leur co�t est rarement sup�rieur �
          2000 FF. Vous pouvez d'ailleurs esp�rer gagner un peu sur les
          temps de connexions lors de transferts de fichiers ou de
          navigation "WEB".

   _Le type de modem : interne ou externe_
          Pour r�pondre rapidement, on pourrait dire que le modem interne
          a, en France, tous les d�fauts. Hors de France, il a beaucoup
          de d�fauts. C'est un avis, il vaut ce qu'il vaut, mais il
          semble partag� par bon nombre d'utilisateurs :

     * le premier d�faut est qu'il est interne et occupe donc un
       emplacement sur le _bus_. En externe le modem est de plus
       facilement transportable d'un PC � un autre, par exemple ;
     * le deuxi�me est que notre op�rateur national demande � ce qu'un
       num�ro soit "br�l�" lorsqu'un appel �choue plusieurs fois. Une
       fois le num�ro br�l�, le modem refuse de le composer. La seule
       solution est alors d'�teindre le modem et de recommencer. Au fait,
       comment �teignez-vous un modem interne ?
     * le troisi�me est plut�t li� au confort. La plupart des modems
       externes poss�dent en effet des voyants indiquant l'�tat de la
       connexion. Il est agr�able de constater rapidement que la
       connexion est perdue ou que le transfert est perturb�.

   Le seul inconv�nient du modem externe est qu'il occupe un port s�rie.
   De plus il vaut mieux poss�der un port s�rie rapide de type 16550A
   (les 16550 sont bogu�s). Notez cependant que les ports s�rie de type
   8250 (les anciens) supportent des d�bits pouvant aller jusqu'� 57600
   bits/s. Contrairement � ce que l'on dit, ils ne sont pas si mauvais
   que cela. Qui est d�j� mont� � des d�bits sup�rieurs ?

11. Quelques chiffres

   Beaucoup d'utilisateurs se posent des questions sur ce qu'ils peuvent
   attendre de leur modem et du co�t des communications. Bien souvent, la
   facture surprend tous les deux mois.

11.1 D�bit r�el

   Un petit tableau vaut mieux qu'un long discours, voici quelques
   valeurs de d�bits r�els. Evidemment, il n'est pas tenu compte des
   probl�mes de lignes, de disponibilit� des serveurs qui r�duisent
   parfois les taux de transfert effectifs. De plus, les valeurs sont
   indiqu�es sans compression logicielle. En cas de compression, il
   faudra multiplier les valeurs par au plus 2, ce qui est d�j�
   optimiste.

   Il faut savoir qu'en transmission asynchrone 8 bits, �tant donn�s les
   bits de _start_ et de _stop_, le rendement est d'environ 80%.

+---------------+--------------+-------------------+
| Debit affiche |  Debit reel  |  Ko/s  | Mo/heure |
+---------------+--------------+--------+----------+
|   9600 b/s    |   7680 b/s   |  0,96  |   3,4    |
|               |              |        |          |
|  14400 b/s    |  11520 b/s   |  1,44  |   5,2    |
|               |              |        |          |
|  19200 b/s    |  15360 b/s   |  1,92  |   6,9    |
|               |              |        |          |
|  21600 b/s    |  17280 b/s   |  2,16  |   7,8    |
|               |              |        |          |
|  26400 b/s    |  21120 b/s   |  2,64  |   9,5    |
|               |              |        |          |
|  28800 b/s    |  23040 b/s   |  2,88  |  10,4    |
+---------------+--------------+--------+----------+

11.2 Co�ts de connexion

   Le meilleur indicateur pour ce genre de calcul est bien entendu France
   T�l�com. Essayons ici de d�gager quelques grands chiffres. Les prix
   sont indiqu�es pour un appel � Paris :

+---------------+---------------------------------+
|               |  Prix / heure de connexion      |
+---------------+---------------------------------+
| Appel de :    | Tarif plein |   50%   |   65%   |
+---------------+-----------------------+---------+
|     Paris     |   14,84 F   |  7,42 F |  5,20 F |
|               |             |         |         |
|  Proche       |   22,26 F   | 11,13 F |  7,79 F |
|  Banlieue     |             |         |         |
|               |             |         |         |
|  Province     |  127,20 F   | 63,60 F | 44,52 F |
+---------------+---------------------------------+

   Prix de l'unit� T�l�com : 0,742 FF.

12. Envisager d'�crire des applications

   Vous avez s�rement plein d'id�es d'applications int�ressantes, mais
   envisager de contr�ler une jonction s�rie vous fait peur ? Voici
   quelques petites indications.

12.1 Et si c'�tait simple ?

   Sous Unix, donc sous Linux, les seuls objets manipul�s lors des
   entr�es/sorties sont les _fichiers_. (Tiens, au fait, on aurait
   peut-�tre d� commencer par l� ! Bon, vous le saviez d�j�, ce n'est pas
   un cours Unix). La jonction s�rie n'�chappe pas � cette r�gle et le
   pilote vous la pr�sente ainsi. Ici, il s'agit d'un (ou plut�t deux
   comme on le verra plus loin) fichier particulier, bien s�r, puisque se
   cache derri�re un pilote (_driver_) en mode caract�re, mais la fa�on
   de r�aliser les entr�es sorties est la m�me : _open, read, write,
   ioctl, close_. Il y a quand m�me quelques petites choses � savoir.

   Le pilote s�rie s'est enregistr�, � l'initialisation du noyau, comme
   un _tty_. Il est donc g�r� comme un tty classique. Il apporte bien
   entendu quelques caract�ristiques suppl�mentaires que nous verrons
   rapidement dans la section concernant la commande _ioctl_. Toujours
   est-il que si vous savez g�rer un _tty_ sous Unix (commande _stty_),
   vous saurez sans probl�me g�rer ce pilote.

  open, close

   La m�thode d'ouverture et de fermeture d'un port s�rie est classique.
   N�anmoins un m�canisme particulier se cache derri�re la primitive
   _open_ qui est rapidement d�crit � la section Appels entrants (Dial-in)
   et appels sortants (Call-out) sous Linux.

  read, write

   Rien � signaler de particulier.

  ioctl

   Le contr�le de tout syst�me d'entr�e/sortie se fait avec la commande
   syst�me _ioctl_. Elle est souvent masqu�e par des commandes de haut
   niveau (setserial, stty, modemstat, ...), mais elle est leur moteur.

   Selon que vous souhaitez vous adresser aux fonctionnalit�s classiques
   d'un _tty_ ou aux fonctions sp�cialis�es du pilote s�rie, vous
   utiliserez deux sous-ensembles de commandes diff�rentes. Vous les
   retrouverez dans le fichier � inclure _linux/termios.h_. D�crivons-les
   rapidement (on d�borde un tout petit peu du sujet :-)) :

   _TCGETS - TCSETS_
          et quelques d�riv�s avec WAIT, FLUSH... Elles permettent de
          r�cup�rer (resp. positionner) les attributs standard _tty_ dans
          une structure _termios_ (voir le fichier _linux/termios.h_)

   _TIOCSTTY - TIOCNOTTY_
          permettent de d�finir (resp. annuler) une session d'utilisation
          du _tty_. Ceci est visible car, entre autres choses, une
          cons�quence est le changement des droits du fichier
          correspondant

Avant:
        crw-rw-rw-   1 root     tty        4,  64 Nov 26 20:47 ttyS0
Apres:
        crw--w--w-   1 root     root       4,  64 Nov 26 20:49 ttyS0

   _TCFLSH et compagnie_
          positionnement d'indicateurs (voir la commande stty)

   _TIOCGSERIAL - TIOCSSERIAL_
          permettent de r�cup�rer (resp. positionner) les informations
          g�n�rales dans une (resp. � partir d'une) structure
          _serial_struct_ (voir le fichier _linux/serial.h_) : le type de
          port s�rie, la ligne, le port, l'irq le port utilis�... ni plus
          ni moins ce que fait _setserial_.

   _TIOCMGET - TIOCMSET_
          permettent de r�cup�rer (resp. positionner) les informations
          plus sp�cifiques � la jonction proprement dite (dans un entier,
          sous forme de bits positionn�s selon que l'indicateur
          correspondant est vrai ou faux) :

+------------------------------------------------------------------------------
-------------+
|   //     DSR      RNG       CAR        CTS        //   //    RTS            D
TR         //|
|  //   (Data Set  (Ring)  (Carrier)  (Clear To    //   //   (Request   (Data T
erminal   // |
| //      Ready)                        Send)     //   //     To Send)      Rea
dy)      //  |
+------+----------+-------+----------+-----------+----+----+-----------+-------
--------+----+
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12.2 Appels entrants (Dial-in) et appels sortants (Call-out) sous Linux

  Introduction

   Le pilote s�rie du noyau de Linux propose de g�rer un m�me port s�rie
   � la fois pour les appels entrants et pour les appels sortants
   exploitant ainsi pleinement leur caract�ristique bi-directionnelle. Il
   offre donc � l'utilisateur deux types de fichiers :

     * /dev/ttyS<n> : sont g�n�ralement utilis�s en entr�e ;
     * /dev/cua<n> : sont g�n�ralement utilis�s en sortie.

  Gestion

   Chaque port s�rie est enregistr� deux fois aupr�s du g�rant _tty_ :
   une fois en mode _entr�e_ (ttyS, majeur 4) et une fois en mode _sortie_
   (cua, majeur 5). Voyons rapidement comment le pilote g�re ensuite les
   "deux" ports :

     * les ports s�ries /dev/cua sont g�r�s en mode _non-bloquant_. Leur
       ouverture n'est possible que si la ligne /dev/ttyS correspondante
       n'est pas ouverte et active (sinon errno retourne EBUSY) ;
     * les ports s�ries /dev/ttyS sont g�r�s en mode bloquant ou
       non-bloquant, c'est donc un peu plus compliqu�. Si l'indicateur
       CLOCAL est positionn�, l'ouverture en mode _bloquant_ est
       effective si la ligne /dev/cua est libre. Si l'indicateur CLOCAL
       n'est pas positionn�, elle est effective si les deux conditions
       suivantes sont r�unies :
          + la ligne est libre (le /dev/cua correspondant n'est pas
            utilis�),
          + la porteuse (circuit 109) a �t� d�tect�e.
       Dans ce mode et pendant que l'ouverture est bloqu�e, la ligne
       n'est pas occup�e, ce qui signifie qu'une application peut
       toujours effectuer un appel sortant. Si le port est en cours de
       fermeture, l'ouverture �choue (EAGAIN).
       L'ouverture en mode non-bloquant, quant � elle, est effective si
       le port n'est pas d�j� ouvert et actif (sinon errno retourne
       EBUSY)

     Les applications utilisent de plus le m�canisme des fichiers de
     verrouillage garantissant l'unicit� d'utilisation de la ressource.
       .

   C'est le mode qu'utilisent beaucoup d'applications comme _getty_ qui
   souhaitent dans un premier temps initialiser la ligne (pour �viter des
   instabilit�s li�es aux connexions pr�c�dentes) voire ensuite pour
   initialiser l'�quipement (modem). Elles ne s'int�ressent qu'au fait
   que la ligne soit occup�e, en fermeture ou libre. Si celle-ci n'est
   pas libre, l'application se termine et le m�canisme du _respawn_ se
   charge de les relancer.

   Pour la gestion de la connexion proprement dite, l'application _getty_
   (pour prendre un exemple courant) ouvre la ligne, soit en mode
   bloquant si vous laissez le modem en r�ponse automatique, soit en mode
   non-bloquant si vous souhaitez qu'elle g�re activement la connexion.
   Elle est alors en attente bloquante en lecture (sur _read_).

13. Quelques applications int�ressantes

13.1 Un num�roteur

   Cette id�e va faire plaisir � _Xavier CAZIN_ : c'est la sienne. Le
   mieux est de le laisser parler :

     En fait, je trouverais tr�s utile de cliquer sur un bouton pour
     appeler une personne retrouv�e dans une base de donn�es par
     exemple. Surtout si elle se trouve � l'�tranger (minimum 12
     chiffres depuis ici). Donc, ce que j'aimerais, ce sont les
     renseignements n�cessaires au programmeur pour pouvoir construire
     un frontal qui demande au modem de composer le num�ro choisi, puis
     affiche un message (si le poste n'est pas occup�) du style "Le
     t�l�phone sonne, prenez le combin�". Ces petites choses toutes
     simples demandent de comprendre ce que signifie prendre la ligne et
     la rel�cher, pour un modem.

   Excellent exercice. Alors avec tout ce que l'on vient de dire, au
   travail :-). En laissant de c�t� la partie base de donn�es,
   l'algorithme � utiliser correspond � _l'organigramme d'un appel_ donn�
   � titre d'information au chapitre Le modem, auquel il faut rajouter :

     * au pr�alable, ouvrir le port s�rie (/dev/cua<n>), le configurer.
       Le mieux est de prendre exemple sur ce que fait _getty_ ;
     * envoyer ensuite les commandes AT d'initialisation puis de
       num�rotation (utiliser la fonction chat()) qui fait ceci tr�s
       bien ;
     * enfin se mettre en lecture sur le port afin de d�tecter les
       messages �mis par le modem. Le seul probl�me ici est qu'il sera
       difficile d'attendre certains d'entre-eux (NO ANSWER, TIMEOUT)
       �tant donn� qu'il faut pr�venir l'utilisateur qu'il peut
       d�crocher.

   Par contre les messages NO DIALTONE (modem pas branch�), et BUSY sont
   fort int�ressants et permettent d'informer l'utilisateur
   imm�diatement.

13.2 modemstat et compagnie

   Vous trouverez sur les _serveurs ftp_ habituels quelques petits
   programmes permettant d'afficher l'�tat de la jonction. Vous pourrez
   vous int�resser particuli�rement � la fa�on de r�cup�rer les
   informations (plut�t que sur l'interface utilisateur qui est l'exemple
   m�me de ce qu'il ne faut pas faire).

/pub/linux/sunsite/system/Serial/modem-stats-1.0.tar.gz
/pub/linux/sunsite/system/Serial/statserial-1.1.tar.gz
/pub/linux/sunsite/system/Serial/modemstat-0.2.tgz

   Un bon point pour statserial aussi simple que bien pr�sent�, en mode
   texte.

13.3 Un d�tecteur de signal 109 (CD)

   Lu dans _comp.os.linux.development.apps_ cette demande

     Existe-t-il un utilitaire que je pourrais utiliser dans un
     _shell-script_ et retournant une valeur, disons 1, si le signal
     _D�tection de porteuse_ est mont� et 0 sinon ?

   Le message ne dit pas quel en serait l'usage mais peu importe c'est un
   excellent exemple d'utilitaire assez facile � r�aliser. Voici
   d'ailleurs un exemple de code source possible :
     _________________________________________________________________

------------------------- debut de carrier.c -------------------------
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <termios.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <errno.h>
#include <stdio.h>

main(int argc, char *argv[])
{
  char *whoami, *device;
  int fd;
  int modem_bits;

  whoami = (whoami = strrchr(argv[0], '/')) ? whoami + 1 : argv[0];

  if (argc != 2) {
    fprintf(stderr, "Usage: %s device-file\n", whoami);
    return(EXIT_FAILURE);
  }

  device = argv[1];

  if ((fd = open(device, O_RDONLY | O_NDELAY)) < 0) {
    fprintf(stderr, "%s: error opening \"%s\": %s\n", whoami, device,
            strerror(errno));
    return(EXIT_FAILURE);
  }

  if (ioctl(fd, TIOCMGET, & modem_bits) < 0) {
    fprintf(stderr, "%s: error getting modem line statuses for \"%s\": %s\n",
            whoami, device, strerror(errno));
    return(EXIT_FAILURE);
  }

  if (modem_bits & TIOCM_CAR) {
    printf("1\n");
    return(EXIT_SUCCESS);
  }

  printf("0\n");
  return(EXIT_FAILURE);
}
------------------------- fin de carrier.c -------------------------
     _________________________________________________________________

   On pourra ensuite l'utiliser dans un _shell_ de la mani�re suivante :
     _________________________________________________________________

if [ `carrier /dev/modem` -eq 1 ]; then
        ... choses a faire si la porteuse est detectee ...
else
        ... choses a faire s'il n'y a pas de porteuse ...
fi
     _________________________________________________________________

14. Remerciements

   Ce document n'aurait vu le jour sans un certain nombre de gens fort
   sympathiques et plein de bonnes id�es appartenant pour la plupart � la
   mailing list de traduction :

   Ren� COUGNENC,\\ Xavier CAZIN,\\ Bernard CHOPPY,\\ Fran�ois AUDIBERT\\
   Eric DUMAS,\\ Pierre FICHEUX, \\ Herv� MIGNOT, \\ Pierre VASSELLERIE,
   \\ Jacques LAVIGNOTTE, \\ et tous les autres.