Linux阻塞與非阻塞串行讀取

Question

我有this code用於在Linux中讀取串口，但我不知道在讀取串行端口時阻塞與非阻塞之間有什麼區別，哪一個在哪種情況下更好？

Answer 1

你提到的代碼是國際海事組織編碼差，並評論。該代碼不符合POSIX實用程序的可移植性，如Setting Terminal Modes Properly和Serial Programming Guide for POSIX Operating Systems中所述。該代碼沒有提及它使用非規範（又名原始）模式，並重復使用「阻塞」和「非阻塞」術語來描述屬性的屬性。

「阻塞」與「非阻塞」讀取的常規定義基於「何時」讀取調用將返回到您的程序（並繼續執行下一條語句）以及程序中是否存儲有數據讀取緩衝區。阻塞讀取是默認模式，除非通過使用O_NONBLOCK或O_NDELAY選項打開串行端口來請求非阻塞。

典型模式
對於文本的阻擋canonical read調用一個串口，一個線（又名記錄）將永遠在提供的緩衝區返回（除非發生錯誤）。只要需要接收和處理行終止字符，讀取調用就會阻塞（即暫停執行程序）。

串行端口的非阻塞規範讀取調用將始終返回「立即」。讀取可能會或可能不會返回任何數據。
如果（自上次讀取調用以來）至少有一行文本已被接收並存儲在系統緩衝區中，則最早的行將從系統緩衝區中移除並複製到程序的緩衝區中。返回碼將指示數據長度。
如果（自上次讀取調用以來）行終止字符未被接收和處理，則沒有（完整）行文本可用。 read（）將返回EAGAIN錯誤（即設置爲EAGAIN的-1返回碼和errno）。然後，您的程序可以執行一些計算，或從另一個設備請求I/O，或延遲/休眠。經過任意延遲或通過poll（）或select（）通知，您的程序可以重試read（）。

非標準模式
當串行端口被配置用於非規範模式，則termios的c_cc中陣列元件VMIN和VTIME應被用於控制「阻塞」 ，但是這要求端口以默認的阻塞模式打開，即不要指定O_NONBLOCK打開選項。否則O_NONBLOCK將優先於VMIN和VTIME規範，閱讀（）將設置錯誤號爲EAGAIN並立即返回-1而不是0時，有沒有可用數據。 （這是在最近的Linux 3.x內核中觀察到的行爲;較舊的2.6.x內核行爲可能不同。）

的termios的手冊頁介紹（c_cc中數組索引）VMIN作爲「最小數目爲非典型讀取的字符」，和（c_cc中數組索引）VTIME作爲「超時非標準讀取的時間爲十分位「。
VMIN應該由你的程序，以適應預期的典型的消息或數據報的長度和/或最小尺寸來調節數據到每讀（）檢索&過程。
VTIME應由程序進行調整，以適應預期的串行數據的典型突發或到達率和/或等待數據或數據的最長時間。

VMIN and VTIME值相互作用以確定讀取時應返回的標準;它們的確切含義取決於它們中的哪一個是非零的。有四種可能的情況。
This web page解釋它爲：

• VMIN = 0和VTIME = 0

  這是一個完全的非阻擋讀 - 呼叫是立即滿足直接來自駕駛員的輸入隊列。如果數據可用，則將其傳輸到呼叫者的緩衝區，最多爲nbytes並返回。否則，立即返回零以指示「無數據」。我們會注意到這是串口的「輪詢」，而且幾乎總是一個壞主意。如果反覆進行，它可能會消耗大量的處理器時間，效率非常低。除非你真的，真的知道你在做什麼，否則不要使用這種模式。

• VMIN = 0和VTIME> 0

  這是一個純粹賦時讀取。如果數據在輸入隊列中可用，則將其傳輸到主叫方的緩衝區，最大數量爲nbytes，並立即返回給主叫方。否則，驅動程序阻塞直到數據到達，或者VTIME十分之一從通話開始到期。如果定時器在沒有數據的情況下到期，則返回零。單個字節足以滿足此讀取調用，但如果輸入隊列中有更多可用字段，則它將返回給調用者。請注意，這是一個整體計時器，而不是一個字符。

• VMIN> 0和VTIME> 0

  的read（）被滿足時或者VMIN字符已被傳送到呼叫者的緩衝器，或者當VTIME十分之字符之間到期。由於此定時器在第一個字符到達之前未啓動，因此如果串行線路空閒，此呼叫可能無限期地阻塞。這是最常見的操作模式，我們認爲VTIME是一個字符間超時，而不是一個整體。這個調用不應該返回零字節讀取。

（以我的經驗，作爲標榜VMIN>0 and VTIME>0模式完全不是那麼回事。計時器似乎是一個非常短的時間間隔，遠低於1/10秒。我沒有看到它在ARM上使用2.6，而在x86上使用Linux 3.13。在快速波特率（115200）下，VMIN = 1且VTIME = 1時，read（）有時會返回10個或更多字節。但更經常的是，無論VTIME的值是多少個字節的部分讀取。也許這種破碎是首選/希望？最小0.1秒消息分離是簡單地在現代快速波特率太長（和不實用的）。）

• VMIN> 0且VTIME = 0

  這是被滿足，只有當在一個計數讀最少的VMIN字符已被傳輸到調用者的緩衝區 - 不涉及任何時間組件。這個讀取可以通過驅動程序的輸入隊列（呼叫可以立即返回）或等待新數據到達來滿足：在這方面，呼叫可以無限期地阻止。如果nbytes小於VMIN，我們認爲它是未定義的行爲。

該代碼你提到提供配置 「非阻塞」 模式作爲VMIN = 0和VTIME = 5。這不會導致read（）像非阻塞規範讀取那樣立即返回;使用該代碼時，read（）應該始終等待至少半秒鐘才返回。傳統的「非阻塞」定義是，你的調用程序在系統調用期間不被搶佔，並立即得到控制（幾乎）。 要獲得（無條件和立即返回）（對於非規範讀取），請設置VMIN = 0和VTIME = 0。