Question

我正在尝试通过UART在两个Linux系统之间进行通信。我想发送大量数据。在指定波特率的情况下，它应该需要5秒钟左右的时间，但所需时间却接近预期时间的10倍。

由于我发送的缓冲区超出了缓冲区可以立即处理的小部分，因此我耗尽了它们之间的缓冲区。如果我测量了排空所需的时间和写入缓冲区的字节数，我会计算出比指定波特率低近10倍的波特率。

我希望慢速传输是最佳选择，但不是很多。

在设置UART或写入时我错过了什么吗？还是正常？

用于设置的代码：

int bus = open(interface.c_str(), O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY); // <- also tryed blocking
if (bus < 0) {
    return;
}

struct termios options;
memset (&options, 0, sizeof options);
if(tcgetattr(bus, &options) != 0){
    close(bus);
    bus = -1;
    return;
}
cfsetspeed (&options, B230400);
cfmakeraw(&options); // <- also tried this manually. did not make a difference
if(tcsetattr(bus, TCSANOW, &options) != 0)
{
    close(bus);
    bus = -1;
    return;
}
tcflush(bus, TCIFLUSH);

用于发送的代码：

int32_t res = write(bus, data, dataLength);
while (res < dataLength){
    tcdrain(bus); // <- taking way longer than expected
    int32_t r = write(bus, &data[res], dataLength - res);
    if(r == 0)
        break;
    if(r == -1){
        break;
    }
    res += r;
}

Answer 1

B230400

文档是矛盾的。 cfsetspeed被记录为需要speed_t类型，而注释中指出您需要使用“ B”常量之一，例如“ B230400”。您是否尝试过使用实际的speed_t类型？

在任何情况下，您提供的速度都是波特率，在这种情况下，假设没有节流，它可以使您获得大约23,000字节/秒的速度。

速度取决于硬件和链接限制。串行协议还允许暂停传输。

FWIW，根据您列出的时间和速度，如果一切正常，您将在50秒内获得大约1 MB的内存。您实际上得到什么速度？

另一个“也”是选项结构。自从我必须执行任何串行I / O以来已经有好几年了，但是IIRC，您实际上需要设置所需的选项以及硬件支持的选项，例如CTS / RTS，XON / XOFF等。

This might be helpful。

Answer 2

由于我发送的缓冲区超出了缓冲区可以立即处理的小部分，因此我耗尽了它们之间的缓冲区。

您仅提供了代码片段（而不是一个最小，完整和可验证的示例），因此您的数据大小是未知的。
但是Linux内核缓冲区大小是已知的。你觉得是什么？
（仅供参考，大小为4KB。）

如果我测量了消耗时间和写入缓冲区的字节数，我会计算出比指定波特率低近10倍的波特率。

您将吞吐量与波特率混淆了。

由于每个字符的成帧开销（可能是帧的十个位中的两个）（假设为8N1），异步串行链路的最大吞吐量（仅有效负载）将始终小于波特率。由于您的termios配置不完整，因此开销实际上可能是帧的11位中的3位（假设为8N2）。

为了获得最大的吞吐量，发送UART必须使行充满帧，并且永远不要让行空闲。
用户空间程序必须能够足够快速地提供数据，最好通过一个大的 write（）来减少系统调用的开销。

设置UART或写时我错过了什么吗？

使用Linux，您对UART硬件的访问权限受到限制。
从用户空间，您的程序访问串行终端。
您的程序以次优方式访问串行终端。

您的termios配置似乎不完整。
它使硬件和软件流控制都保持不变。
停止位数不变。
Ignore modem control lines和Enable receiver标志未启用。
对于原始读取，未分配VMIN和VTIME值。

这是正常现象吗？

有多种方法可以轻松地加快传输速度。

首先，您的程序将非阻塞模式与非规范模式结合在一起。这是接收的简并组合，而发送则是次优组合。
您没有提供使用非阻塞模式的理由，并且未编写程序来正确使用它。
因此，应将您的程序修改为使用阻止模式而不是非阻止模式。

第二，在 write（）系统调用之间的 tcdrain（）可能会在串行链接上引入空闲时间。使用阻塞模式消除了 write（）系统调用之间的这种延迟策略的需要。

实际上，在阻止模式下，只需要一个 write（）系统调用即可传输整个dataLength。这还将最大程度地减少串行链路上引入的任何空闲时间。
请注意，第一个 write（）不能正确检查返回值是否存在可能的错误情况，这总是可能的。

最重要的是：通过使用阻塞I / O，您的程序将更简单，吞吐量也将得到提高。

Linux UART比指定波特率慢

2 个答案: