Python按钮功能奇怪,不做同样的事情

Question

我目前有两个连接到我的Raspberry Pi的按钮(这些是带有环形LED的那些)并且我正在尝试执行此代码

#!/usr/bin/env python
import RPi.GPIO as GPIO
import time

GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setwarnings(False)
GPIO.setup(17, GPIO.OUT) #green LED
GPIO.setup(18, GPIO.OUT) #red LED
GPIO.setup(4, GPIO.IN, GPIO.PUD_UP) #green button
GPIO.setup(27, GPIO.IN, GPIO.PUD_UP) #red button

def remove_events():
        GPIO.remove_event_detect(4)
        GPIO.remove_event_detect(27)

def add_events():
        GPIO.add_event_detect(4, GPIO.FALLING, callback=green, bouncetime=800)
        GPIO.add_event_detect(27, GPIO.FALLING, callback=red, bouncetime=800)

def red(pin):
        remove_events()
        GPIO.output(17, GPIO.LOW)
        print "red pushed"
        time.sleep(2)
        GPIO.output(17, GPIO.HIGH)
        add_events()

def green(pin):
        remove_events()
        GPIO.output(18, GPIO.LOW)
        print "green pushed"
        time.sleep(2)
        GPIO.output(18, GPIO.HIGH)
        add_events()

def main():
    while True:
        print "waiting"
        time.sleep(0.5)

GPIO.output(17, GPIO.HIGH)
GPIO.output(18, GPIO.HIGH)
GPIO.add_event_detect(4, GPIO.FALLING, callback=green, bouncetime=800)
GPIO.add_event_detect(27, GPIO.FALLING, callback=red, bouncetime=800)

if __name__ == "__main__":
    main()

从表面上看,它看起来像一个相当简单的脚本.当检测到按下按钮时:

1. 删除事件
2. 打印消息
3. 等待2秒后再添加事件并重新打开LED

当我按下绿色按钮时,通常效果很好.我连续几次试了几次,但它确实有效.然而,使用红色,它第一次运行良好,第二次运行良好,但在完成第二次红色(引脚)循环后脚本停止运行.

考虑到两个事件非常相似,我无法解释为什么它在第二个红色按钮结束时失败.

编辑:我已经分别从红色和绿色更改了引脚(完全不同的引脚或交换它们).无论哪种方式,它总是红色按钮代码(实际上现在是绿色按钮)导致错误.所以它似乎不是一个物理的红色按钮问题,也不是一个引脚问题,这只会让代码有问题......

Answer 1

通过运行脚本并在地面和GPIO27之间连接跳线以模拟红色按钮,我能够在我的Raspberry Pi 1,Model B上重现您的问题.(这是我特定的Pi型号上的引脚25和13.)

在red处理按钮按下返回后,python解释器在专用于轮询GPIO事件的线程中崩溃并出现Segmentation Fault .在查看Python GPIO模块的实现之后,我很清楚remove_event_detect从事件处理程序回调中调用是不安全的,这导致了崩溃.特别是,当事件处理程序当前正在运行时删除事件处理程序可能会导致内存损坏,这将导致崩溃(如您所见)或其他奇怪的行为.

我怀疑您正在删除并重新添加事件处理程序,因为您担心在按下按钮时会收到回调.没有必要这样做.GPIO模块旋转一个轮询线程来监视GPIO事件,并且在调用另一个回调之前等待一个回调返回,而不管您正在观看的GPIO事件的数量.

我建议您add_event_detect在脚本启动时简单地调用,并且永远不要删除回调.只需从脚本中删除add_events和remove_events(及其调用)即可解决问题.

如果您对GPIO模块中的问题的详细信息感兴趣,可以查看该模块的C源代码.看看run_callbacks并remove_callbacks在文件中RPi.GPIO-0.6.2/source/event_gpio.c.请注意,这两个函数都使用全局struct callback节点链. run_callbacks通过抓取一个节点,调用回调,然后跟随该节点到链中下一个回调的链接来遍历回调链. remove_callbacks将走同一个回调链,并释放与特定GPIO引脚上的回调相关的内存.如果remove_callbacks在中间调用,则在遵循指向下一个节点的指针之前run_callbacks,run_callbacks可以释放当前持有的节点(并使其内存可能被重用和覆盖).

你只看到红色按钮出现此问题的原因可能是由于调用顺序add_event_detect而remove_event_detect导致回调节点先前用于红色按钮的内存被回收用于其他目的,并且先于使用的内存进行覆盖.绿色按钮回调节点同样被回收.但是,请确保两个按钮都存在问题 - 幸运的是,在遵循指向下一个回调节点的指针之前,与绿色按钮回调相关联的内存不会更改.

更一般地说,GPIO模块中回调链的使用缺乏线程同步,我怀疑在事件处理程序运行时,如果remove_event_detect或者add_event_detect从另一个线程中删除了事件,就会发生类似的问题!我建议RPi.GPIO模块的作者应该使用一些同步来确保在进行回调时不能修改回调链.(也许,除了检查链是否在轮询线程本身上被修改,pthread_mutex_lock并且pthread_mutex_unlock可以用于防止其他线程在轮询线程使用时修改回调链.)

不幸的是,目前情况并非如此,因此我建议你避免remove_event_detect完全打电话,如果你可以避免它.