linux - 想要确保 tty 写入由给定时间戳推送到硬件 (UART) 或失败

Question

我需要将一些数据写入串行端口，同时确保如果无法通过给定的“过期时间戳”写入数据，它将返回失败代码。数据来自不同的串口，到期时间来自第三台设备。

我最初的计划是在内核空间中实现所有这些，但我得出结论，因为它需要访问 3 个设备，所以最好在用户空间中桥接它们；不幸的是，这让时间变得困难。

尽管我花了很多时间阅读 LDD3 并查看 tty 子系统和相关代码，但我还是无法弄清楚如何实现这一点。我实际上想向现有的串行端口/tty 设备添加功能，以便我可以使用 ioctl 或编写一个指示数据和到期时间的转义序列。

我在这里控制了内核源代码，因为它已经分发了，如果我可以单独使用一个很棒的内核模块来实现的话。如果重新刷写内核是必不可少的，那就这样吧。

任何人都可以提供有关将此过期写入添加到现有串行/tty 组合的指导，或其他建议以更好地解决此问题吗？

提前致谢 - 如果没有足够的信息，我们深表歉意，如果需要，我会添加详细信息。

Answer 1

我建议完全在用户空间中执行此操作。这背后有两个假设:您没有流量控制，并且所需的精度约为 50 毫秒或更差。

缺少流量控制是必不可少的:硬件流量控制可以让恶意远程设备通过在 UART FIFO 中停止字节来欺骗您。软件流控制可以停止设备驱动程序中的数据。这样一来，数据将以所需的波特率无延迟地流经 UART。如果您确保在每次写入设备之前内核缓冲区为空，您将实现您的计时。

我的解决方案的部分是:

1. 使用 SCHED_FIFO 运行您的应用程序以避免抢占。
2. 选择要发送的消息。您不会说您的消息是否存在排序限制。如果没有，您可能需要实现一个调度程序来决定消息顺序。最早的截止日期优先可能会奏效。
3. 总是在写入之前tcdrain。
4. 一旦您知道输出缓冲区为空，请检查是否有足够的时间让所有字节以选定的波特率传输。如果剩余时间不足，则发出失败代码并返回顶部。
5. 写入消息字节。

要处理其他端口，您需要使用多线程或带超时的select。如果您使用 select，请记住您的线程将在 tcdrain 中被阻塞。

如果您需要更精确的计时，请考虑使用专用微 Controller 。