Linux 用户空间中的串行通信（非阻塞）答案

【问题标题】：Serial communication in Linux user space (non blocking)Linux 用户空间中的串行通信（非阻塞）
【发布时间】：2014-06-25 00:19:36
【问题描述】：

我正在尝试使用 UART 让 arduino 板与运行 Ubuntu 的 beaglebone (BB) white 进行通信。我读过BB uart驱动程序已经是中断驱动的。

我想将所有传入数据存储到一种缓冲区中，我可以在需要时读取该缓冲区，类似于在微控制器中完成的方式。但是我试图避免内核编程，所以我将无法使用驱动程序的数据结构。我正在寻找一个完整的用户空间解决方案。

我打算使用两个 python 进程，一个将所有传入数据写入（到共享列表），另一个根据需要读取它，以便读取是非阻塞的。

我有两个问题：

这是正确的方法吗？如果是，请建议一个简单的进程间通信方法就足够了。
实现这一点的正确方法是什么？

注意：我使用的是 PyBBIO 库，它直接读写 /dev/mem 特殊文件。

【问题讨论】：

你的问题有点含糊。明确地说，您是想在已经有 Linux 操作系统的 Beaglebone 上开发 RS-232 串行端口通信？如果是这样，那么您需要意识到内核中有一个串行端口驱动程序，并且您必须在用户空间中执行您的应用程序。内核将缓冲程序和驱动程序之间的所有输入和输出。 “写入所有传入数据” 是矛盾的；你的意思是“存储传入的数据”？。
抱歉给您带来了困惑...是的，我正在尝试在 BB 上设置 RS 232 串行端口通信，并且我知道已经有一个中断驱动的 UART 驱动程序。
我本质上需要的是一种以非阻塞方式读取内核缓冲区的机制。我能想到的解决方案之一是用户空间缓冲区（或堆栈/列表类型的数据结构），它镜像驱动程序的缓冲区，我可以读取（通过弹出或使用索引）。我想知道这种方法是否正确？如果是的话，怎么用python实现呢？
再次抱歉，我发现我可以使用 NONBLOCK 参数打开 /dev/mem 文件（在没有数据可读取时处理异常）并直接使用 mmap() 访问 UART 寄存器。所以不需要用户空间缓冲区。
“我可以打开 /dev/mem 文件......并直接访问 UART 寄存器。” -- 你试图绕过操作系统，它意味着您不妨摆脱 Linux 并转而使用裸机。当您拥有像 Linux 这样的安全操作系统时，您不应该尝试“类似于在微控制器中完成的方式”，因为这种方式很少结构化且不可移植。您甚至可能不需要非阻塞读取，因为多线程或 select() 可用。 其实你的问题好像是XY问题。.

标签： python linux serial-port multiprocessing beagleboneblack

【解决方案1】：

您可能想使用pyserial，它使用内核接口（我不知道 PyBBIO 是做什么的）。它提供自动输入缓冲——因此您不需要额外的过程。如果您确实想要更多进程，请使用multiprocessing。一个更简单的替代方案是threading，它可以为您节省通信部分。对于具有网络支持的多处理，请使用Ipython's cluster

【讨论】：

谢谢！我正在查看 pyserial API。