是否可以与 /dev/bus/usb/<bus>/<device> 进行串行通信

Question

我正在进行一个项目，我必须与连接的任何设备（ttyS0、ttyS1 或 ttyUSB0）进行一些串行通信。幸运的是，我遇到了一个非常有用的 stackoverflow 链接：“Simple way to query connected USB devices info in Python?”。在此链接中，有一个 Python 代码可以正常工作，它提供了正确的设备名称和详细信息。

在示例代码中： “/dev/bus/usb/005/002”是“FT232 Serial (UART)”的设备信息。那么，有没有办法找到 /dev/bus/usb/005/002 与 ttyS0/ ttyUSB0 的映射或使用设备信息直接访问 UART 并使用“/dev/bus/usb//" 而不是 ttyS0 或 ttyUSB0。

python 代码：

import re
import subprocess
device_re = re.compile("Bus\s+(?P<bus>\d+)\s+Device\s+(?P<device>\d+).+ID\s(?P<id>\w+:\w+)\s(?P<tag>.+)$", re.I)
df = subprocess.check_output("lsusb")
devices = []
for i in df.split('\n'):
    if i:
        info = device_re.match(i)
        if info:
            dinfo = info.groupdict()
            dinfo['device'] = '/dev/bus/usb/%s/%s' % (dinfo.pop('bus'), dinfo.pop('device'))
            devices.append(dinfo)
print devices

结果：

{'device': '/dev/bus/usb/001/001', 'tag': 'Linux Foundation 2.0 root hub', 'id': '1d6b:0002'}
{'device': '/dev/bus/usb/005/002', 'tag': 'Future Technology Devices International, Ltd FT232 Serial (UART) IC', 'id': '0403:6001'}
{'device': '/dev/bus/usb/005/001', 'tag': 'Linux Foundation 1.1 root hub', 'id': '1d6b:0001'}
{'device': '/dev/bus/usb/004/003', 'tag': 'Lite-On Technology Corp. ', 'id': '04ca:0061'}
{'device': '/dev/bus/usb/004/002', 'tag': 'Dell Computer Corp. ', 'id': '413c:2107'}
{'device': '/dev/bus/usb/004/001', 'tag': 'Linux Foundation 1.1 root hub', 'id': '1d6b:0001'}
{'device': '/dev/bus/usb/003/001', 'tag': 'Linux Foundation 1.1 root hub', 'id': '1d6b:0001'}
{'device': '/dev/bus/usb/002/001', 'tag': 'Linux Foundation 1.1 root hub', 'id': '1d6b:0001'}

感谢问候 阿提夫·谢赫

Answer 1

一个有用的实用程序是udevadm。例如，我有这个 USB 串行适配器：

$ lsusb|grep -i prolific
Bus 001 Device 077: ID 067b:2303 Prolific Technology, Inc. PL2303 Serial Port

在其上运行udevadm 会产生大量信息。这是它的开始：

$ udevadm info -a /dev/bus/usb/001/077

Udevadm info starts with the device specified by the devpath and then
walks up the chain of parent devices. It prints for every device
found, all possible attributes in the udev rules key format.
A rule to match, can be composed by the attributes of the device
and the attributes from one single parent device.

  looking at device '/devices/pci0000:00/0000:00:14.0/usb1/1-3/1-3.4/1-3.4.4':
    KERNEL=="1-3.4.4"
    SUBSYSTEM=="usb"
    DRIVER=="usb"
    ATTR{authorized}=="1"
    ATTR{avoid_reset_quirk}=="0"
    ATTR{bConfigurationValue}=="1"
    ATTR{bDeviceClass}=="00"
    ATTR{bDeviceProtocol}=="00"
    ATTR{bDeviceSubClass}=="00"
    ATTR{bMaxPacketSize0}=="64"
    ATTR{bMaxPower}=="100mA"
    ATTR{bNumConfigurations}=="1"
    ATTR{bNumInterfaces}==" 1"
    ATTR{bcdDevice}=="0300"
    ATTR{bmAttributes}=="a0"
    ATTR{busnum}=="1"
    ATTR{configuration}==""
    ATTR{devnum}=="77"
    ATTR{devpath}=="3.4.4"
    ATTR{idProduct}=="2303"
    ATTR{idVendor}=="067b"
    ATTR{ltm_capable}=="no"
    ATTR{manufacturer}=="Prolific Technology Inc."
    ATTR{maxchild}=="0"
    ATTR{product}=="USB-Serial Controller"
    ATTR{quirks}=="0x0"
    ATTR{removable}=="unknown"
    ATTR{speed}=="12"
    ATTR{urbnum}=="22"
    ATTR{version}==" 2.00"

然后您可以查看sysfs 了解更多详情：

$ ls -l '/sys//devices/pci0000:00/0000:00:14.0/usb1/1-3/1-3.4/1-3.4.4'
total 0
drwxr-xr-x 7 root root     0 Oct 11 11:03 1-3.4.4:1.0
-r--r--r-- 1 root root  4096 Oct 11 11:03 bcdDevice
-rw-r--r-- 1 root root  4096 Oct 11 11:03 bConfigurationValue
-r--r--r-- 1 root root  4096 Oct 11 11:03 bDeviceClass
-r--r--r-- 1 root root  4096 Oct 11 11:03 bDeviceProtocol
-r--r--r-- 1 root root  4096 Oct 11 11:03 bDeviceSubClass
-r--r--r-- 1 root root  4096 Oct 11 11:03 bmAttributes
-r--r--r-- 1 root root  4096 Oct 11 11:03 bMaxPacketSize0
-r--r--r-- 1 root root  4096 Oct 11 11:03 bMaxPower
-r--r--r-- 1 root root  4096 Oct 11 11:03 bNumConfigurations
-r--r--r-- 1 root root  4096 Oct 11 11:03 bNumInterfaces
-r--r--r-- 1 root root  4096 Oct 11 11:03 busnum
-r--r--r-- 1 root root  4096 Oct 11 11:03 configuration
-r--r--r-- 1 root root 65553 Oct 11 11:03 descriptors
-r--r--r-- 1 root root  4096 Oct 11 11:03 dev
-r--r--r-- 1 root root  4096 Oct 11 11:03 devnum
-r--r--r-- 1 root root  4096 Oct 11 11:03 devpath
lrwxrwxrwx 1 root root     0 Oct 11 11:03 driver -> ../../../../../../../bus/usb/drivers/usb
drwxr-xr-x 3 root root     0 Oct 11 11:03 ep_00
-r--r--r-- 1 root root  4096 Oct 11 11:03 idProduct
-r--r--r-- 1 root root  4096 Oct 11 11:03 idVendor
-r--r--r-- 1 root root  4096 Oct 11 11:03 ltm_capable
-r--r--r-- 1 root root  4096 Oct 11 11:03 manufacturer
-r--r--r-- 1 root root  4096 Oct 11 11:03 maxchild
lrwxrwxrwx 1 root root     0 Oct 11 11:03 port -> ../1-3.4:1.0/1-3.4-port4
drwxr-xr-x 2 root root     0 Oct 11 11:03 power
-r--r--r-- 1 root root  4096 Oct 11 11:03 product
-r--r--r-- 1 root root  4096 Oct 11 11:03 quirks
-r--r--r-- 1 root root  4096 Oct 11 11:03 removable
--w------- 1 root root  4096 Oct 11 11:03 remove
-r--r--r-- 1 root root  4096 Oct 11 11:03 speed
lrwxrwxrwx 1 root root     0 Oct 11 11:03 subsystem -> ../../../../../../../bus/usb
-rw-r--r-- 1 root root  4096 Oct 11 11:03 uevent
-r--r--r-- 1 root root  4096 Oct 11 11:03 urbnum
-r--r--r-- 1 root root  4096 Oct 11 11:03 version

您会注意到适配器内每个已实现的 USB 设备（接口？功能？）的子目录 (1-3.4.4:1.0)（在我的情况下只有一个；我有其他 4 端口 USB 串行适配器，带有 4 个子目录）。如果你在那里看，你最终可以找到设备节点：

$ ls -l '/sys//devices/pci0000:00/0000:00:14.0/usb1/1-3/1-3.4/1-3.4.4/1-3.4.4:1.0/'
total 0
-rw-r--r-- 1 root root 4096 Oct 11 11:03 authorized
-r--r--r-- 1 root root 4096 Oct 11 11:03 bAlternateSetting
-r--r--r-- 1 root root 4096 Oct 11 11:03 bInterfaceClass
-r--r--r-- 1 root root 4096 Oct 11 11:03 bInterfaceNumber
-r--r--r-- 1 root root 4096 Oct 11 11:03 bInterfaceProtocol
-r--r--r-- 1 root root 4096 Oct 11 11:03 bInterfaceSubClass
-r--r--r-- 1 root root 4096 Oct 11 11:03 bNumEndpoints
lrwxrwxrwx 1 root root    0 Oct 11 11:03 driver -> ../../../../../../../../bus/usb/drivers/pl2303
drwxr-xr-x 3 root root    0 Oct 11 11:03 ep_02
drwxr-xr-x 3 root root    0 Oct 11 11:03 ep_81
drwxr-xr-x 3 root root    0 Oct 11 11:03 ep_83
-r--r--r-- 1 root root 4096 Oct 11 11:03 modalias
drwxr-xr-x 2 root root    0 Oct 11 11:03 power
lrwxrwxrwx 1 root root    0 Oct 11 11:03 subsystem -> ../../../../../../../../bus/usb
-r--r--r-- 1 root root 4096 Oct 11 11:03 supports_autosuspend
drwxr-xr-x 4 root root    0 Oct 11 11:03 ttyUSB0
-rw-r--r-- 1 root root 4096 Oct 11 11:03 uevent

$ ls -l '/sys//devices/pci0000:00/0000:00:14.0/usb1/1-3/1-3.4/1-3.4.4/1-3.4.4:1.0/ttyUSB0'
total 0
lrwxrwxrwx 1 root root    0 Oct 11 11:03 driver -> ../../../../../../../../../bus/usb-serial/drivers/pl2303
-r--r--r-- 1 root root 4096 Oct 11 11:03 port_number
drwxr-xr-x 2 root root    0 Oct 11 11:03 power
lrwxrwxrwx 1 root root    0 Oct 11 11:03 subsystem -> ../../../../../../../../../bus/usb-serial
drwxr-xr-x 3 root root    0 Oct 11 11:03 tty
-rw-r--r-- 1 root root 4096 Oct 11 11:03 uevent

$ ls -l '/sys//devices/pci0000:00/0000:00:14.0/usb1/1-3/1-3.4/1-3.4.4/1-3.4.4:1.0/ttyUSB0/tty'
total 0
drwxr-xr-x 3 root root 0 Oct 11 11:11 ttyUSB0

$ ls -l '/sys//devices/pci0000:00/0000:00:14.0/usb1/1-3/1-3.4/1-3.4.4/1-3.4.4:1.0/ttyUSB0/tty/ttyUSB0'
total 0
-r--r--r-- 1 root root 4096 Oct 11 11:11 dev
lrwxrwxrwx 1 root root    0 Oct 11 11:11 device -> ../../../ttyUSB0
drwxr-xr-x 2 root root    0 Oct 11 11:11 power
lrwxrwxrwx 1 root root    0 Oct 11 11:11 subsystem -> ../../../../../../../../../../../class/tty
-rw-r--r-- 1 root root 4096 Oct 11 11:11 uevent

$ cat '/sys//devices/pci0000:00/0000:00:14.0/usb1/1-3/1-3.4/1-3.4.4/1-3.4.4:1.0/ttyUSB0/tty/ttyUSB0/dev'
188:0

最后一行是设备节点的主要/次要编号，您可以在 /dev 中搜索，或者使用它来创建自己的设备节点。

目录/sys/class/tty/ 列出所有tty，/sys/bus/usb-serial/devices/ 列出所有USB 串行适配器。从这些目录（而不是 udevadm）开始查找所有相关设备可能更容易，然后确定其中哪一个与您关心的 USB 设备匹配。

$ ls -l /sys/bus/usb-serial/devices/
total 0
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Oct 11 11:16 ttyUSB0 -> ../../../devices/pci0000:00/0000:00:14.0/usb1/1-3/1-3.4/1-3.4.4/1-3.4.4:1.0/ttyUSB0/
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Sep  6 13:48 ttyUSB1 -> ../../../devices/pci0000:00/0000:00:14.0/usb1/1-4/1-4:1.1/ttyUSB1/
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Oct 11 11:16 ttyUSB10 -> ../../../devices/pci0000:00/0000:00:14.0/usb1/1-8/1-8.4/1-8.4:1.3/ttyUSB10/
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Sep  6 13:48 ttyUSB12 -> ../../../devices/pci0000:00/0000:00:14.0/usb1/1-8/1-8.6/1-8.6:1.0/ttyUSB12/
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Sep  6 13:48 ttyUSB13 -> ../../../devices/pci0000:00/0000:00:14.0/usb1/1-8/1-8.6/1-8.6:1.1/ttyUSB13/
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Sep  6 13:48 ttyUSB14 -> ../../../devices/pci0000:00/0000:00:14.0/usb1/1-8/1-8.6/1-8.6:1.2/ttyUSB14/
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Sep  6 13:48 ttyUSB15 -> ../../../devices/pci0000:00/0000:00:14.0/usb1/1-8/1-8.6/1-8.6:1.3/ttyUSB15/
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Sep  6 13:48 ttyUSB2 -> ../../../devices/pci0000:00/0000:00:14.0/usb1/1-4/1-4:1.2/ttyUSB2/
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Sep  6 13:48 ttyUSB3 -> ../../../devices/pci0000:00/0000:00:14.0/usb1/1-4/1-4:1.3/ttyUSB3/
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Oct 11 11:16 ttyUSB4 -> ../../../devices/pci0000:00/0000:00:14.0/usb1/1-8/1-8.4/1-8.4:1.0/ttyUSB4/
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Sep  6 13:48 ttyUSB5 -> ../../../devices/pci0000:00/0000:00:14.0/usb1/1-7/1-7:1.1/ttyUSB5/
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Sep  6 13:48 ttyUSB6 -> ../../../devices/pci0000:00/0000:00:14.0/usb1/1-7/1-7:1.2/ttyUSB6/
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Sep  6 13:48 ttyUSB7 -> ../../../devices/pci0000:00/0000:00:14.0/usb1/1-7/1-7:1.3/ttyUSB7/
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Oct 11 11:16 ttyUSB8 -> ../../../devices/pci0000:00/0000:00:14.0/usb1/1-8/1-8.4/1-8.4:1.1/ttyUSB8/
lrwxrwxrwx 1 root root 0 Oct 11 11:16 ttyUSB9 -> ../../../devices/pci0000:00/0000:00:14.0/usb1/1-8/1-8.4/1-8.4:1.2/ttyUSB9/

如果您假设您可以使用这些路径名（链接值）并转到../.. 并找到 USB 设备，并找到它的总线/开发号。我/认为/这是安全的，但这取决于不同的 USB 设备/驱动程序是否总是相同地布置它们的 sysfs，我相信它们对于给定的设备类型会这样做。

$ cat '/sys/devices/pci0000:00/0000:00:14.0/usb1/1-3/1-3.4/1-3.4.4/1-3.4.4:1.0/ttyUSB0/../../busnum'
1
$ cat '/sys/devices/pci0000:00/0000:00:14.0/usb1/1-3/1-3.4/1-3.4.4/1-3.4.4:1.0/ttyUSB0/../../devnum' 
77

一般来说，sysfs 包含您想要的所有信息；你只需要弄清楚如何遍历它。

Answer 2

Re：您对您的问题的评论“我只是想找到 'device': '/dev/bus/usb/005/002', 'tag': 'Future Technology Devices International, Ltd 之间的链接FT232 Serial (UART) IC', 'id': '0403:6001'} 和 ttyUSB0。这样我就可以在开始串行通信之前随时检查连接到任何串行端口的设备类型。”：

注意不要过多解读设备名称或 USB 设备/供应商 ID 或名称。原因如下。

设备节点名称/路径： - USB 串行适配器有不同类型（协议）。例如，我的系统上有/dev/ttyUSB0 和/dev/ttyACM0 用于不同类型的适配器。 - 用户可以使用 udev 规则重命名或符号链接到设备节点。例如，在我的系统上，我有一个创建 /dev/console-nano 的规则，它是某个 ttyUSB 节点的符号链接，例如 /dev/ttyUSB0（确切的值取决于枚举设备的顺序）。

因此，您应该只检查（通过sysfs）设备节点是否为 tty，并且可能还要检查它是否由 USB 子系统或类似的子系统（如 ISA/PCI/PCIe 串行端口）支持。

USB 供应商/设备 ID：

有许多 USB 串行适配器供应商，即使只是在芯片级别。例如，FTDI（许多设备，例如 FT232R、FT4232H、...）、CH430、PL2303、Linux USB 设备端口（在嵌入式硬件上常见）充当 CDC ACM 串行设备等。

因此，您应该根据设备的功能（作为 tty 或串行端口）检测设备，而不是根据其特定的 USB 设备/供应商 ID。