3.6. 怎样控制一个串行口和调制解调器?

Unix系统下对于串行口的控制很大程度上受串行终端传统的使用影响。以往, 需要不同ioctls函数调用的组合和其它黑客行为才能控制一个串行设备的正确操 作,不过值得庆幸的是,POSIX在这个方面的标准化作了一些努力。

如果你使用的系统不支持‘<termios.h>’头文件,‘tcsetattr()’和其它相关函数, 那么你只能到其它地方去找点资料(或将你的老古董系统升级一下)。

但是不同的系统仍然有显著的区别,主要是在设备名,硬件流控制的操作,和 调制解调器的信号方面。(只要可能,尽量让设备驱动程序去做握手(handshaking) 工作,而不要试图直接操纵握手信号。)

打开和初始华串行设备的基本步骤是:

一旦你打开并设置了端口,你可以正常地调用‘read()’函数和‘write()’函数。 注意到‘read()’函数的行为将受到你调用‘tcsetattr()’函数时的标志参数设定 的控制。

‘tcflush()’,‘tcdrain()’,‘tcsendbreak()’和‘tcflow()’是其它一些你应当 注意的函数。

当你使用完端口想要关闭时,要注意一些系统上特别恶心的小危险;如果有任何 输出数据等待被写到设备(比如输出流被硬件或软件握手而暂停),你的进程将因 为‘close()’函数调用而被挂起(hang)直到输出数据排空,而且这时的进程是*不 可杀的*(unkillably)。所以调用‘tcflush()’函数丢弃待发数据可能是个明智之举。

(在我的经验中,在tty设备上被阻塞的输出数据是造成不可杀进程最普通的原因。)

3.6.1. 串行设备和类型

不同系统用于串行端口设备的设备名大相径庭。以下是不同系统的一些例子:

是否正确地同所用设备名交互,并在任何硬件握手信号线上产生相应的效果是 与系统,配置和硬件有关的,但是差不多总是遵循下面这些规则(假设硬件是 RS-232 DTE):

3.6.2. 设置termios的标志位

这里是对你在使用你自己打开的串行设备时设置termios标志的一些提示(即与你使 用已存在的控制tty相反)

3.6.2.1. c_iflag

你也许希望将*所有*‘c_iflag’的标志位设成0,除非你希望使用软件流控制(ick), 在这种情况下你设置‘IXON’和‘IXOFF’。(译者注:有三个标志控制流控制: IXON,IXOFF ,和IXANY,如果IXON被设置,那么tty输入队列的软件流控制 被设置。当程序无法跟上输入队列的速度,tty传输一个STOP字符,而当输入队 列差不多空时发送START字符。如果IXON被设置,那么tty输出队列的软件流控 制被设置。当tty所连接的设备跟不上输出速度,tty将阻塞程序对tty的写操作。如果 IXANY被设置,那么一旦tty从设备收到任何字符,被暂定的输出将继续 - 译自SCO Unix 网上文档http://uw7doc.sco.com/SDK_sysprog/CTOC-TermDevCntl.html,“TTY flow control”章节,第五,六段)

3.6.2.2. c_oflag

大部分‘c_oflag’的标志位是为了能使对于慢终端的输出可以正常工作所做的这 样或那样的黑客行为,由此,一些较新的系统认为几乎所有这些标志位已经过 时从而摈弃了它们(特别是所有血淋淋(gory)的输出排列对齐(output-padding)选项)。 如同‘c_iflag’,将它设置成全0对于大部分应用程序来说是合理的。

3.6.2.3. c_cflag

当设置字符的大小时,记住首先使用‘CSIZE’屏蔽,比如设置8位字符,需要:

         attr.c_cflag &= ~CSIZE;
         attr.c_cflag |= CS8;
	

在‘c_cflag’里的其它你有可能需要设置为*真*的标志包括‘CREAD’和 ‘HUPCL’。

如果你需要产生偶校验,那么设置‘PARENB’并清除‘PARODD’;如果你 需要产生奇校验,那么同时设置‘PARENB’和‘PARODD’。如果你根本不 想设置校验,那么确认清除‘PARENB’。

清除‘CSTOPB’ ,除非你真需要产生两个停止位。

设置硬件流控制的标志可能也能在‘c_cflag’中找到,但它们不是被标准化的( 这是一个遗憾)。

3.6.2.4. c_lflag

大部分应用程序可能需要关闭‘ICANON’(标准状态,即基于行的,并进行输 入处理),‘ECHO’和‘ISIG’。

‘IEXTEN’是个更复杂的问题。如果你不把它关闭,具体实现允许你作一些非 标准的事情(比如在‘c_cc’中定义增加的控制字符)从而可能导致不可预料的接 果,但是在一些系统上,你可能需要保持‘IEXTEN’标志为真以得到一些有用 的特征,比如硬件流控制。

3.6.2.5. c_cc

这是一个包括输入中带有特殊含义字符的数组。这些字符被命名为‘VINTR’, ‘VSTOP’等等;这些名字是这个数组的索引。

(这些字符中的两个其实根本不是字符,而是当‘ICANON’被关闭时对于 ‘read()’函数行为的控制;它们是‘VMIN’和‘VTIME’。)

这些索引名字经常被提及的方式会让人以为它们是实在的变量,比如“设置 VMIN为1” 其实意味着“设置c_cc[VMIN]为1”。这种简写是有用的并且只是 偶尔引起误会。

‘c_cc’的很多变量位置只有当其它标志被设定时才会用到。

只有‘ICANON’被设置,才用到以下变量:
     ‘VEOF’,‘VEOL’,‘VERASE’,‘VKILL’(如果定义了而且
     ‘IEXTEN’被设定,那么‘VEOL2’,‘VSTATUS’和‘VWERASE’
        也用到)

只有‘ISIG’被设置,才用到以下变量:
     ‘VINTR’,‘VQUIT’,‘VSUSP’(如果定义了而且‘IEXTEN’被设定,
       那么‘VDSUSP’也用到)

只有‘IXON’或‘IXOFF’被设置,才用到以下变量:
     ‘VSTOP’,‘VSTART’

只有‘ICANON’被取消,才用到以下变量:
     ‘VMIN’,‘VTIME’
        

不同系统实现会定义增加的‘c_cc’变量。谨慎的做法是在设定你希望使用的值 以前,使用‘_POSIX_VDISABLE’初始化这些变量(常量‘NCCS’提供这个数 组的大小)

‘VMIN’和‘VTIME’(根据不同的实现方法,它们有可能和‘VEOF’和‘VEOL’ 分享相同两个变量)具有以下含义。‘VTIME’的值(如果不为0)总是被解释为以十 分之一秒为单位的计时器)(译者注:VTIME变量是一个字节长,所以1表示0.1秒, 最大为255,表示25.5秒)

`c_cc[VMIN] > 0, c_cc[VTIME] > 0'
     只要输入已经有VMIN字节长,或者输入至少有一个字符而在读取最后一个字
     符之前VTIME已经过期,或者被信号中断,‘read()’将返回。

`c_cc[VMIN] > 0, c_cc[VTIME] == 0'
     只要输入已经有VMIN字节长,或者被信号中断,‘read()’将返回。否则,将
     无限等待下去。

`c_cc[VMIN] == 0, c_cc[VTIME] > 0'
     只要有输入‘read()’就返回;如果VTIME过期却没有数据,它会返回没有读
     到字符。(这和调制解调器挂断时的文件结束标志有一点冲突;使用1作为VMIN,
     调用‘alarm()’或‘select()’函数并给定超时参数可以避免这个问题。)

`c_cc[VMIN] == 0, c_cc[VTIME] == 0'
      ‘read()’总是立刻返回;如果没有数据则返回没有读到字符。(与上面的问题
        相同)