linux串口编程--规范模式和非规范模式及read的阻塞与非阻塞
2016-04-10 18:01
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1/阻塞与非阻塞
<1>阻塞的定义对于read,指当串口输入缓冲区没有数据的时候,read函数将会阻塞在这里,直到串口输入缓冲区中有数据可读取,read读到了需要的字节数之后,返回值为读到的字节数;
对于write,指当串口输出缓冲区满,或剩下的空间小于将要写入的字节数,则write将阻塞,一直到串口输出缓冲区中剩下的空间大于等于将要写入的字节数,执行写入操作,返回写入的字节数。
<2>非阻塞的定义
对于read,指当串口输入缓冲区没有数据的时候,read函数立即返回,返回值为-1。
对于write,n指当串口输出缓冲区满,或剩下的空间小于将要写入的字节数,则write将进行写操作,写入当前串口输出缓冲区剩下空间允许的字节数,然后返回写入的字节数。
<3>阻塞与非阻塞模式切换
在打开串口文件时,打开模式加上O_NDELAY可以以非阻塞方式打开串口;反之,不加上O_NDEAY,默认以阻塞方式打开串口。
打开串口之后,可以通过fcntl()函数进行控制。
2/规范模式和非规范模式
<1>规范模式规范模式下,所有的输入是基于行进行处理。打开串口默认阻塞的情况下,下面两种情形造成读返回:
(1)所要求的字节数已读到是时,读返回。无需读一个完整的行,如果只是读取了行缓存的一部分,也不会丢失信息,下一次将从前一次读的停止处开始。
(2)当读到一个行界定符时,读返回。其中,换行符CR和文件结束符EOF都被认为一行的终止。但是,除了EOF之外的行结束符(回车符等)与普通字符一样会被read()函数读到缓冲区中。
<2>非规范模式
在非规范模式下,所有的输入是即时有效的,不需要用户另外输入行结束符,而且不可进行行编程。在非规范模式下,对参数MIN(c_cc[VMIN])和TIME(c_cc[VTIME])的设置决定read(0函数的调用方式。
情形A:MIN>0,TIME>0
TIME说明字节间的计时器,在接到第一个字节时才启动它。在该计时器超时之前,若已接收到MIN个字节,则read返回MIN个字节。如果在接收MIN个字节之前,该计时器已超时,则read返回已接收到的字节(因为只有在接收到第一个字节时才启动,所以在计时器超时时,至少返回了1个字节)。在这种情况下,在接到第一个字节之前,调用者阻塞。
如果在调用read时数据已经可用,则这如同在read后数据立即被接收到一样。
情形B:MIN>0,TIME==0
直到接到MIN个字节时,read才返回。这可以造成read无限期地阻塞。
情形C:MIN==0,TIME>0
TIME指定了一个调用read时启动的读计时器。(与情形A相比较,两者是不同的。在情形A中,非0的TIME表示字节间的计时器,在接收第一字节时才启动它。)在接收到1个字节或者该计时器超时时,read即返回。如果是计时器超时,则read返回0。
情形D:MIN==0,TIME==0
如果有数据可用,则read最多返回所要求的字节数。如果无数据可用,则read立即返回0。
在所有这些情形中,MIN只是最小值。如果程序要求的数据多于MIN个字节,那么它可能接受到所要求的字节数。这也适用于MIN为0的情形C和D。
串口程序源码:
#include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include <fcntl.h> #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <termios.h> #include <unistd.h> int set_opt(int,int,int,char,int); int main(void) { int fd,ret,t=50; char *uart = "/dev/ttySAC3"; char buffer_out[] = "hello world!\n"; char buffer_read_finish[]="read finished!\n"; char buffer_in[512]; memset(buffer_in,0,512); fd = open(uart,O_RDWR|O_NOCTTY); if(fd == -1) { printf("%s open failed\n",uart); } else { printf("%s open success\n",uart); ret = set_opt(fd,115200,8,'N',1); if(ret == -1) { exit(-1); } while(t--) { ret = write(fd,buffer_out,strlen(buffer_out)); if(ret== -1) { printf("write failed\n"); } else { printf("num bytes of write successfully :%d\n",ret); } ret = read(fd,buffer_in,10); printf("ret = %d\n",ret); if(ret>0) { printf("num bytes of read is %d\n",ret); buffer_in[ret]='\0'; ret = write(fd,buffer_in,strlen(buffer_in)); } sleep(1); } close(fd); } } int set_opt(int fd,int nSpeed,int nBits,char nEvent,int nStop) { struct termios newtio,oldtio; if(tcgetattr(fd,&oldtio)!=0) { perror("error:SetupSerial 3\n"); return -1; } bzero(&newtio,sizeof(newtio)); //使能串口接收 newtio.c_cflag |= CLOCAL | CREAD; newtio.c_cflag &= ~CSIZE; newtio.c_lflag &=~ICANON;//原始模式 //newtio.c_lflag |=ICANON; //标准模式 //设置串口数据位 switch(nBits) { case 7: newtio.c_cflag |= CS7; break; case 8: newtio.c_cflag |=CS8; break; } //设置奇偶校验位 switch(nEvent) { case 'O': newtio.c_cflag |= PARENB; newtio.c_cflag |= PARODD; newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP); break; case 'E': newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP); newtio.c_cflag |= PARENB; newtio.c_cflag &= ~PARODD; break; case 'N': newtio.c_cflag &=~PARENB; break; } //设置串口波特率 switch(nSpeed) { case 2400: cfsetispeed(&newtio,B2400); cfsetospeed(&newtio,B2400); break; case 4800: cfsetispeed(&newtio,B4800); cfsetospeed(&newtio,B4800); break; case 9600: cfsetispeed(&newtio,B9600); cfsetospeed(&newtio,B9600); break; case 115200: cfsetispeed(&newtio,B115200); cfsetospeed(&newtio,B115200); break; case 460800: cfsetispeed(&newtio,B460800); cfsetospeed(&newtio,B460800); break; default: cfsetispeed(&newtio,B9600); cfsetospeed(&newtio,B9600); break; } //设置停止位 if(nStop == 1) newtio.c_cflag &= ~CSTOPB; else if(nStop == 2) newtio.c_cflag |= CSTOPB; newtio.c_cc[VTIME] = 5; newtio.c_cc[VMIN] = 0; tcflush(fd,TCIFLUSH); if(tcsetattr(fd,TCSANOW,&newtio)!=0) { perror("com set error\n"); return -1; } return 0; }参考:《Unix高级编程(第二版)》
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