RT-Thread-测试 serialX 的 posix 支持RT-Thread问答社区

测试 serialX 的 posix 支持

发布于 2023-02-13 16:39:45 浏览：995 订阅该版

[tocm]

## 写在前面

自 serialX 诞生，至今一年整，笔者竟没有测试过 stdio 和 termios 。因为这部分在 v1 时已经做的很完美了。

上一篇文章，笔者使用 serialX 驱动移植了 freemodbus 并做了简单测试。然后想进一步测试一下 libmodbus ，libmodbus 的使用是要比 freemodbus 复杂很多的。笔者原想着直接添加 libmodbus 样例程序跑起来看看有什么问题，然后发现困难重重，于是退而求其次，先测试 serialX 的 posix 接口。

### 测试环境

开发板： NK-980IOT V1.0 的开发板
rt-thread 版本：4.1.1
IDE：keil + env

### 启用 posix

首先，启用 DFS："RT-Thread Components" -> "DFS: device virtual file system" 。进入子菜单，选择
- "Using posix-like functions, open/read/write/close"
- " Using devfs for device objects"
其它项可以取消选择。

然后进入 "RT-Thread Components" -> "C/C++ and POSIX layer" -> "POSIX (Portable Operating System Interface) layer" 子菜单项，选择
- "Enable POSIX file system and I/O"
- "Enable I/O Multiplexing select() <sys/select.h>"
- "Enable Terminal I/O <termios.h>"
其它项可以取消选择。

### 测试

我们继续使用 [rt-thread 驱动篇 之 serialX 全网公测](https://club.rt-thread.org/ask/article/bfd92159ba11aef6.html) 提供的测试方案，但是把里面的读写 API 改一改，`rt_device_open` 改成 `open`，`rt_device_read` 改成 `read`，`rt_device_write` 改成 `write`，`rt_device_close` 改成 `close`。

我们知道， `open/read/write/close` 分别对应调用 `dfs_file_(open/read/write/close)` 进而调用 `struct dfs_file_ops` 结构体中定义的 `open/read/write/close` 接口。在串口驱动框架里就是 `serial_fops_(open/read/write/close)` 等几个函数。

#### `serial_fops_open`

需要说明的是，我们只能选择“中断”或者“DMA”中的一种模式了。另外，除了 `O_RDONLY` `O_WRONLY` `O_RDWR` 三种读写标志，还可以支持 `O_NONBLOCK` ，它等于 `RT_DEVICE_OFLAG_NONBLOCKING`。

#### `serial_fops_read`

原来的实现有如下一个 `while` 循环，这个循环的本意是：非阻塞模式下，如果没有 read 到数据返回 `-EAGAIN` 错误值，告知应用层无数据并可以再次读；阻塞模式下，如果没有 read 到数据将等待工作队列而挂起线程。
```
    do
    {
        size = rt_device_read(device, -1, buf, count);
        if (size <= 0)
        {
            if (fd->flags & O_NONBLOCK)
            {
                size = -EAGAIN;
                break;
            }

rt_wqueue_wait(&(device->wait_queue), 0, RT_WAITING_FOREVER);
        }
    }while (size <= 0);
```

这和原来 serialX 的阻塞模式概念是一致的，如此一来，我们发现阻塞模式时 `rt_device_read` 先阻塞了，并不会走到 `if` 条件语句块内。

#### flush 概念

大家一定知道，flush 支持是 serialX 独有的，v1 v2 没有这个。当我们开启 posix 之后，发现 dfs 实现了一个函数 `fsync` ，同时还有一个 `dfs_file_flush` 函数，以及 `struct dfs_file_ops` 也定义了 `flush` 接口。只是在之前的版本里这个都没有实现。于是，我们对 "serialX.c" 做如下修改

找到 `const static struct dfs_file_ops _serial_fops =` 变量定义代码行，将 `RT_NULL, /* flush */` 修改为 `serial_fops_flush, /* flush */` 。然后在上面添加 `serial_fops_flush` 函数实现：
```
static int serial_fops_flush(struct dfs_fd *fd)
{
    rt_device_t device;

device = (rt_device_t)fd->data;
    return rt_device_flush(device);
}
```

瞧，serialX 的 `flush` 和 dfs 的 `flush` 以及 posix 的 `fsync` 衔接起来了。

#### select io 复用

之前设计的测试方案里，只有回环测试改动比较大。这里我们使用 `select` 这个高级的用法，监听是否有数据。

用这种方式，我们可以同时监听多个串口设备了。或者说，一个线程“同时”读多个串口设备。

### termios

开启了 posix ，串口设备修改波特率、数据位等需要使用 termios。这部分的问题留待下一篇 libmodbus 部分详说。

## 总结

启用了 posix 后我们发现，posix 是在原来的设备驱动框架基础上套的一层壳。增加了函数调用跳转次数。如果没有必要的理由，还是不启用 posix 了。