串行I/O重叠/非重叠Windows/Windows CE

Question

对不起,这不是一个问题,而是帮助人们解决这些特殊问题.我正在处理的问题需要使用串行I/O,但主要是在Windows CE 6.0下运行.但是,最近我被问到应用程序是否也可以在Windows下运行,所以我开始着手解决这个问题.我确实花了很多时间环顾四周,看看是否有人得到了我正在寻找的答案,这些都是在很多错误信息和一些事情中基本上都是错误的事情.所以解决了这个问题,我想我会和每个人分享我的发现,所以任何遇到这些困难的人都会得到答案.

在Windows CE下,不支持OVERLAPPED I/O. 这意味着通过串口的双向通信可能非常麻烦.主要的问题是,当您等待来自串行端口的数据时,您无法发送数据,因为这样做会导致主线程阻塞,直到读取操作完成或超时(取决于您是否设置了超时)

像大多数人一样做串行I/O,我有一个读取器串行线程设置用于读取串行端口,它使用WaitCommEvent()和EV_RXCHAR掩码来等待串行数据.现在,这就是Windows和Windows CE出现问题的地方.

如果我有这样一个简单的读者线程,作为一个例子: -

UINT SimpleReaderThread(LPVOID thParam)
{
    DWORD eMask;
    WaitCommEvent(thParam, &eMask, NULL);
    MessageBox(NULL, TEXT("Thread Exited"), TEXT("Hello"), MB_OK);
}

显然,在上面的例子中,我没有从串口或任何读取数据和我假设thParam包含打开的句柄通讯端口等.现在的问题是在Windows下当你的线程执行,并打WaitCommEvent(),您的读者线程将进入休眠状态等待串口数据.好的,这很好,应该如此,但是...你如何结束这个线程并让MessageBox()出现？事实证明,它实际上并不那么容易,并且它在执行其串行I/O方面是Windows CE和Windows之间的根本区别.

在Windows CE,你可以做几件事情,使WaitCommEvent()告吹,如SetCommMask(COMMPORT_HANDLE,0),甚至CloseHandle的(COMMPORT_HANDLE).这将允许您正确终止线程,因此释放串口以便您再次开始发送数据.但是这些东西都不能在Windows下运行,并且两者都会导致你调用它们的线程在WaitCommEvent()完成时等待.那么,你如何结束Windows下的WaitCommEvent()？那么,通常你会使用重叠I/O和线程阻塞不会是一个问题,但由于该解决方案必须与Windows CE兼容以及,重叠I/O是不是一种选择.有一两件事可以在Windows下做结束WaitCommEvent(),这是调用CancelSynchronousIo()函数,这将结束您的WaitCommEvent(),但要注意这可能是设备相关.CancelSynchronousIo()的主要问题是Windows CE也不支持它,所以你运气不好用于解决这个问题!

你是怎么做到的？事实是,要解决此问题,您根本无法使用WaitCommEvent(),因为无法在Windows CE支持的Windows上终止此功能.然后,您将使用ReadFile(),它会在读取NON OVERLAPPED I/O时再次阻塞,这将与Comm Timeouts一起使用.

使用ReadFile()和COMMTIMEOUTS结构意味着您必须有一个紧密循环等待您的串行数据,但如果您没有收到大量的串行数据,它应该不是问题.此外,以小超时结束循环的事件也将确保将资源传递回系统,并且您不会将处理器置于100%负载下.以下是我提出的解决方案,如果您认为可以改进,我会很感激您的反馈意见.

typedef struct
{
    UINT8 sync;
    UINT8 op
    UINT8 dev;
    UINT8 node;
    UINT8 data;
    UINT8 csum;
} COMMDAT;

COMSTAT cs = {0};
DWORD byte_count;
COMMDAT cd;

ZeroMemory(&cd, sizeof(COMMDAT));
bool recv = false;
do
{
    ClearCommError(comm_handle, 0, &cs);
    if (cs.cbInQue == sizeof(COMMDAT))
    {
        ReadFile(comm_handle, &cd, sizeof(COMMDAT), &byte_count, NULL);
        recv = true;
    }
} while ((WaitForSingleObject(event_handle, 2) != WAIT_OBJECT_0) && !recv);
ThreadExit(recv ? cd.data : 0xFF);

因此,要结束线程,您只需在event_handle中发出事件信号,并允许您正确退出线程并清理资源并在Windows和Windows CE上正常工作.

希望能帮助我见过的每个人都遇到这个问题.

Answer 1

由于我认为上面的评论中存在误解,所以这里有两个可能的解决方案的更多细节,这些解决方案不使用紧密循环.请注意,这些使用运行时确定,因此在两个操作系统下都是正常的(尽管你必须分别为每个目标编译)并且因为它们都#ifdef不太可能最终在一方或另一方面破坏编译器而不立即注意到.

首先,您可以动态加载CancelSynchonousIo并在操作系统中使用它时使用它.甚至可选择做一些事情而不是取消CE(比如关闭句柄？);

typedef BOOL (WINAPI *CancelIo)(HANDLE hThread);

HANDLE hPort;

BOOL CancelStub(HANDLE h)
{
    // stub for WinCE
    CloseHandle(hPort);
}

void IoWithCancel()
{
    CancelIo cancelFcn;

    cancelFcn = (CancelIo)GetProcAddress(
        GetModuleHandle(_T("kernel32.dll")), 
        _T("CancelSynchronousIo"));

    // if for some reason you want something to happen in CE
    if(cancelFcn == NULL)
    {
        cancelFcn = (CancelIo)CancelStub;
    }

    hPort = CreateFile( /* blah, blah */);

    // do my I/O

    if(cancelFcn != NULL)
    {
        cancelFcn(hPort);
    }
}

另一个选项,需要更多的工作,因为你可能会有不同的线程模型(尽管如果你使用的是C++,对于基于平台的单独类,它将是一个很好的例子)将是确定平台并在桌面上重叠使用:

HANDLE hPort;

void IoWithOverlapped()
{
    DWORD overlapped = 0;
    OSVERSIONINFO version;

    GetVersionEx(&version);
    version.dwOSVersionInfoSize = sizeof(OSVERSIONINFO);
    if((version.dwPlatformId == VER_PLATFORM_WIN32_WINDOWS)
        || (version.dwPlatformId == VER_PLATFORM_WIN32_NT))
    {
        overlapped = FILE_FLAG_OVERLAPPED;
    }
    else
    {
        // create a receive thread
    }

    hPort = CreateFile(
        _T("COM1:"), 
        GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, 
        FILE_SHARE_READ | FILE_SHARE_WRITE, 
        NULL, 
        OPEN_EXISTING, 
        overlapped,
        NULL);
}