检索用户空间Linux C代码中USB串行写传输的缓冲区/数据包/有效负载大小
sda*_*aau 16 c linux buffer usbserial packet
提前道歉我不能立即接受答案 - 只是想我想记下来,而我有问题......
简而言之:当我在Linux下使用用户空间C代码启动对usb-serial端口的写入时,我可以观察到三种不同的缓冲区大小 - 问题是,我想从用户空间C中检索所有这些大小代码本身.
比方说,我有一个带有FTDI FT232芯片的Arduino Duemillanove,它被编程为从PC读取来自usb /串行连接的输入字节,然后丢弃它们.当我在系统中插入此设备时(在Ubunty 11.04 Natty上执行此操作),我可以通过以下方式观察以下内容tail -f /var/log/syslog:
Mar 21 08:05:05 mypc kernel: [ 679.197982] usbserial: USB Serial Driver core
Mar 21 08:05:05 mypc kernel: [ 679.223954] USB Serial support registered for FTDI USB Serial Device
Mar 21 08:05:05 mypc kernel: [ 679.227354] ftdi_sio 2-2:1.0: FTDI USB Serial Device converter detected
Mar 21 08:05:05 mypc kernel: [ 679.227633] usb 2-2: Detected FT232RL
Mar 21 08:05:05 mypc kernel: [ 679.227644] usb 2-2: Number of endpoints 2
Mar 21 08:05:05 mypc kernel: [ 679.227652] usb 2-2: Endpoint 1 MaxPacketSize 64
Mar 21 08:05:05 mypc kernel: [ 679.227660] usb 2-2: Endpoint 2 MaxPacketSize 64
Mar 21 08:05:05 mypc kernel: [ 679.227667] usb 2-2: Setting MaxPacketSize 64
...
这首先告诉我驱动程序(内核模块)usbserial并ftdi_sio已被挂钩/加载来处理设备; 这些创建了一个文件(设备节点)/dev/ttyUSB0- 从操作系统的角度来看,本质上是一个串口.它还告诉我,MaxPacketSize设备的端点有64个字节.我也可以通过查询来获取MaxPacketSize lsusb:
$ lsusb | grep FT
Bus 002 Device 002: ID 0403:6001 Future Technology Devices International, Ltd FT232 USB-Serial (UART) IC
$ lsusb -t | grep -B1 ft
/: Bus 02.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=uhci_hcd/2p, 12M
|__ Port 2: Dev 2, If 0, Class=vend., Driver=ftdi_sio, 12M
$ sudo lsusb -v -d 0403:6001 | grep 'bEndpointAddress\|wMaxPacketSize\|idVendor\|idProduct'
idVendor 0x0403 Future Technology Devices International, Ltd
idProduct 0x6001 FT232 USB-Serial (UART) IC
bEndpointAddress 0x81 EP 1 IN
wMaxPacketSize 0x0040 1x 64 bytes
bEndpointAddress 0x02 EP 2 OUT
wMaxPacketSize 0x0040 1x 64 bytes
现在,假设我想/dev/ttyUSB0使用以下C程序写入设备节点testusw.c:
#include <stdio.h> /* Standard input/output definitions */
#include <string.h> /* String function definitions */
#include <unistd.h> /* UNIX standard function definitions */
#include <fcntl.h> /* File control definitions */
#include <errno.h> /* Error number definitions */
#include <termios.h> /* POSIX terminal control definitions */
// testusw.c
// build with: gcc -o testusw -Wall -g testusw.c
int main( int argc, char **argv ) {
char *serportdevfile;
int serport_fd;
char writeData[20000*5]; //100000 bytes data
unsigned char snippet[] = {0xAA, 0xBB, 0xCC, 0xDD, 0xFE};
int i;
int bytesWritten;
if( argc != 2 ) {
fprintf(stdout, "Usage:\n");
fprintf(stdout, "%s port baudrate file/string\n", argv[0]);
return 1;
}
//populate write data
for (i=0; i<20000; i++) {
memcpy(&writeData[5*i], &snippet[0], 5);
}
// for strlen, fix (after) last byte to 0
writeData[20000*5] = 0x00;
// show writeData - truncate to 10 bytes (.10):
fprintf(stdout, "//%.10s//\n", writeData);
serportdevfile = argv[1];
serport_fd = open( serportdevfile, O_RDWR | O_NOCTTY | O_NONBLOCK );
if ( serport_fd < 0 ) { perror(serportdevfile); return 1; }
// do a write:
fprintf(stdout, "Writing %d bytes\n", strlen(writeData));
bytesWritten = write( serport_fd, writeData, strlen(writeData) );
fprintf(stdout, " bytes written: %d \n", bytesWritten);
return 0;
}
该程序故意在一次调用中写入大量数据.要了解发生了什么,首先让我们通过Linux usbmon工具捕获USB URB请求- 所以在一个终端中,我们运行:
$ sudo cat /sys/kernel/debug/usb/usbmon/2u > testusw.2u.mon
...在另一个终端中,在编译并运行testusw之后,我们得到:
$ gcc -o testusw -Wall -g testusw.c
$ ./testusw /dev/ttyUSB0
//ª»ÌÝþª»ÌÝþ//
Writing 100000 bytes
bytes written: 4608
$
(请注意,testusw上面的调用可能会重置Arduino).之后testusw,我们可以回到第一个终端,并cat用CTRL+ 中断进程C; 我们留下了一个日志文件testusw.2u.mon.我们可以使用Virtual USB Analyzer打开这个日志文件:
$ ./vusb-analyzer testusw.2u.mon
...并获得以下可视化:
注意,执行写入的"EP2 OUT"显示2*9 = 18个URB请求,每个请求携带0x0100 = 256个字节; 所以总共写入了18*256 = 4608个字节 - 由testusw上面的"字节写入"报告.另外,忽略EP1 IN上的数据(这是我的Arduino代码发送的一些垃圾 - 以"状态:-2"错误结束).
因此,我可以观察到以下内容:
- 从C程序,我启动写入100000字节
- 结果,只
4608写入字节 - 有效地充当第一个缓冲区大小 usbmon然后报告此块被排序为256每个18个URB 字节请求- 最后,MaxPacketSize告诉我每个URB请求(可能)
64在USB线上(可能)被分成(四个)字节包
实际上,我有三个缓冲区大小:4608,256和64字节; 类似于Serial HOWTO中提到的:串行端口基础:4.7数据流路径; 缓冲区:
application 8k-byte 16-byte 1k-byte tele-
BROWSER ------- MEMORY -------- FIFO --------- MODEM -------- phone
program buffer buffer buffer line
所以,我的问题是:如何从用户空间C代码本身检索这些缓冲区大小 - 但是,仅从设备节点路径/dev/ttyUSB0作为唯一的输入参数？
我可以通过系统popen命令运行外部程序并解析输出.例如,我可以通过lsusb -v -d 0403:6001 | grep MaxPacketSize- 获得MaxPacketSize,但这需要供应商/产品ID,如果只有一条信息是设备节点路径,我不知道如何获得它/dev/ttyUSB0.
鉴于这/dev/ttyUSB0基本上被视为一个串口,我认为通过查询stty提供了一些东西 - 但是,我看不到任何与缓冲区大小相关的内容:
$ stty -a -F /dev/ttyUSB0
speed 115200 baud; rows 0; columns 0; line = 0;
intr = ^C; quit = ^\; erase = ^?; kill = ^U; eof = ^A; eol = <undef>;
eol2 = <undef>; swtch = <undef>; start = ^Q; stop = ^S; susp = ^Z; rprnt = ^R;
werase = ^W; lnext = ^V; flush = ^O; min = 1; time = 0;
-parenb -parodd cs8 hupcl -cstopb cread -clocal -crtscts
-ignbrk -brkint -ignpar -parmrk -inpck -istrip -inlcr -igncr -icrnl -ixon -ixoff
-iuclc -ixany -imaxbel -iutf8
-opost -olcuc -ocrnl -onlcr -onocr -onlret -ofill -ofdel nl0 cr0 tab0 bs0 vt0 ff0
-isig -icanon -iexten -echo -echoe -echok -echonl -noflsh -xcase -tostop -echoprt
-echoctl -echoke
我也知道我可以udevadm用来查询与设备节点路径相关的数据/dev/ttyUSB0:
$ udevadm info --query=all --name=/dev/ttyUSB0
P: /devices/pci0000:00/0000:00:1d.0/usb2/2-2/2-2:1.0/ttyUSB0/tty/ttyUSB0
N: ttyUSB0
S: serial/by-path/pci-0000:00:1d.0-usb-0:2:1.0-port0
S: serial/by-id/usb-FTDI_FT232R_USB_UART_A9007OH3-if00-port0
E: UDEV_LOG=3
E: DEVPATH=/devices/pci0000:00/0000:00:1d.0/usb2/2-2/2-2:1.0/ttyUSB0/tty/ttyUSB0
E: MAJOR=188
E: MINOR=0
E: DEVNAME=/dev/ttyUSB0
E: SUBSYSTEM=tty
E: ID_PORT=0
E: ID_PATH=pci-0000:00:1d.0-usb-0:2:1.0
E: ID_VENDOR=FTDI
E: ID_VENDOR_ENC=FTDI
E: ID_VENDOR_ID=0403
E: ID_MODEL=FT232R_USB_UART
E: ID_MODEL_ENC=FT232R\x20USB\x20UART
E: ID_MODEL_ID=6001
E: ID_REVISION=0600
E: ID_SERIAL=FTDI_FT232R_USB_UART_A9007OH3
E: ID_SERIAL_SHORT=A9007OH3
E: ID_TYPE=generic
E: ID_BUS=usb
E: ID_USB_INTERFACES=:ffffff:
E: ID_USB_INTERFACE_NUM=00
E: ID_USB_DRIVER=ftdi_sio
E: ID_IFACE=00
E: ID_VENDOR_FROM_DATABASE=Future Technology Devices International, Ltd
E: ID_MODEL_FROM_DATABASE=FT232 USB-Serial (UART) IC
E: ID_MM_CANDIDATE=1
E: DEVLINKS=/dev/serial/by-path/pci-0000:00:1d.0-usb-0:2:1.0-port0 /dev/serial/by-id/usb-FTDI_FT232R_USB_UART_A9007OH3-if00-port0
# the below has huge output, so pipe it to `less`
$ udevadm info --attribute-walk --name=/dev/ttyUSB0 | less
...但是,我再也看不到与遇到的缓冲区大小有多大关系.
再次提出这个问题:我可以从用户空间C应用程序中检索遇到的与usb-serial写入传输相关的缓冲区大小; 如果是的话 - 怎么样？
非常感谢任何答案,
干杯!
不明白你为什么想知道这个。Linux 允许您使用TIOCGSERIALioctl 来检索其中struct serial_struct包含的xmit_fifo_size字段。不过，如果许多 USB 串行驱动程序费心在那里写一些有意义的东西，我会感到惊讶。