编写ttyUSB窥探器失败

Question

摘要：，我正在写一个ttyUSB窥探者。该代码应该从串行端口读取(2)数据，并将(2)数据写入另一个串行端口。对/bin/cat来说，从串口读取很好，但是我的代码失败了。

硬件设置是：I制作了一个FTDI交叉电缆，并将一端放在Windows机器中作为Com2，另一端放在现代Linux机器中作为/dev/ttyUSB0 0。Linux机器有一个USB到串行电缆，显示为/dev/ttyUSB1 1。它是连接到实际的硬件单元，我正在试图窥探。我证实了，硬件工作得很好。

这一部分起作用：I将"cat /dev/ttyUSB0 0> /tmp/ data“，然后让WinXP机器发出”从Com2上的设备读取“，然后发送以下6个字节的数据。

\x02\x01\x40\x00\x0a\x9e

这个“数据包”发送4次左右，延迟很小，这似乎是WinXP代码尝试了几次。如果我只重放一次，就成功了。

如果我只执行"cat /tmp/data >/dev/ttyUSB1 1“，硬件设备将正确地响应，这意味着它收到了命令。太棒了！

问题和我的代码：正在编写一些代码在Linux机器上运行，这些代码将从/dev/ttyUSB1 0读取(2)并将其写入/dev/ttyUSB1 1，反之亦然。但是，由于一些未知的原因，它只会在第一个“数据包”中接收4个字节，然后在随后的3次尝试中只接收5个字节。有时，这5个字节出现轻微的“损坏”，这意味着我看到\xffffff的最后一个或第二个字节。这是我的代码：

#include <stdio.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netdb.h>
#include <strings.h>

void hexdump(char *data, int size) {
    for (size_t i = 0; i < size; ++i)
        printf("%02x ", data[i]);
    putchar('\n');
}

int main() {
    int fdzero;
    int fdone;

    int maxfd;

    fd_set sockrd;
    struct timeval timer;

    char data[10];
    int size;
    char tmp;

    fdzero = open("/dev/ttyUSB0", O_RDWR);
    if (fdzero == -1) {
        perror("Failed to open /dev/ttyUSB0");
        return 1;
    }

    fdone =  open("/dev/ttyUSB1", O_RDWR);
    if (fdone == -1) {
        perror("Failed to open /dev/ttyUSB1");
        return 1;
    }

    if (fdzero > fdone)
        maxfd = fdzero;
    else
        maxfd = fdone;

    printf("Enter loop\n");
    for(;;) {
        bzero(data, 10);
//      fflush(NULL);
        FD_ZERO(&sockrd);
        FD_SET(fdzero, &sockrd);
        FD_SET(fdone,  &sockrd);

        timer.tv_sec = 60;
        timer.tv_usec = 0;

        select(maxfd+1, &sockrd, NULL, NULL, &timer);

        if (FD_ISSET(fdzero, &sockrd)) {

            size = read(fdzero, data, 10);
            if (size == -1) {
                perror("Failed to read /dev/ttyUSB0");
                break;
            }

            size = write(fdone, data, size); 
            if (size == -1) {
                perror("Failed to write to /dev/ttyUSB1");
                break;
            }
            printf("ttyUSB0 -> ttyUSB1: %d\n", size);
        }


        // This portion does not trigger yet, but its a mirror
        // Yes, I know...bad code :(
        else {
            size = read(fdone, data, 10);
            if (size == -1) {
                perror("Failed to read /dev/ttyUSB1");
                break;
            }
            size = write(fdzero, data, size);
            if (size == -1) {
                perror("Failed to write to /dev/ttyUSB0");
                break;
            }
            printf("ttyUSB1 -> ttyUSB0: %d\n", size);
        }

        // Used to monitor what is read()/write()
        hexdump(data, size);
    }

    return 0;
}

当我实际运行这段代码时，我会看到以下内容：

# cc snoop.c -o snoop
# ./snoop
Enter loop
ttyUSB0 -> ttyUSB1: 4
02 00 40 ffffff9e 
ttyUSB0 -> ttyUSB1: 4
02 00 40 ffffff9e 
ttyUSB0 -> ttyUSB1: 4
02 00 40 ffffff9e 
ttyUSB0 -> ttyUSB1: 5
01 02 00 40 ffffff9e 
ttyUSB0 -> ttyUSB1: 5
01 02 00 40 ffffff9e 
ttyUSB0 -> ttyUSB1: 5
01 02 00 40 ffffff9e

请注意，在任何给定的时间，只接收到4或5个字节并随后发送。另外，请注意“数据包”是扭曲的。世界上会发生什么呢？

合理性--如果您感兴趣的话：--我有只运行在Windows上的老软件，在VM中不能工作(这是一个已知的问题)。我很想捕捉通过串口的流量。我买了一台WinXP机器就是为了做这个。

Answer 1

好吧，你的两个问题：

有时，这5个字节出现轻微的“损坏”，这意味着我看到\xffffff的最后一个或第二个字节。

这是因为printf如何解释输入的数据(这可能会感兴趣)。它以char的形式传入，并进行签名。在这种情况下，高阶位正在被解释。要修复这个部分，您的hexdump(char* data, int len)应该是hexdump(unsigned char* data, int len)或者使用字节大小的类型，比如uint8_t，这样您的签名看起来就像hexdump(uint8_t* data, int len)。

但是，由于一些未知的原因，它只会在第一个“数据包”中接收4个字节，然后在随后的3次尝试中只接收5个字节。

这几乎肯定是因为您没有在串口上设置任何设置。您拥有的一个字符是0x0A，它是linefeed字符。这要么被串口驱动程序忽略，要么一起转换成不同的字符。若要解决此问题，必须将串行端口设置设置为raw，而不是翻译进来的任何字符。我通常做的事情如下：

struct termios newio;
if( tcgetattr( fd, &newio ) < 0 ){ /* error handling here */ }    

/* Set some default settings */
newio.c_iflag |= IGNBRK;
newio.c_iflag &= ~BRKINT;
newio.c_iflag &= ~ICRNL;
newio.c_oflag = 0;
newio.c_lflag = 0;
newio.c_cc[VTIME] = 0;
newio.c_cc[VMIN] = 1;

/* Set our baud rate */
cfsetospeed( &newio, B9600 );
cfsetispeed( &newio, B9600 );

/* Character size = 8 */
newio.c_cflag &= ~CSIZE;
newio.c_cflag |= CS8;

/* One stop bit */
newio.c_cflag &= ~CSTOPB;

/* Parity = none */
newio.c_iflag &= ~IGNPAR;
newio.c_cflag &= ~( PARODD | PARENB );
newio.c_iflag |= IGNPAR;

/* No flow control */
newio.c_iflag &= ~( IXON | IXOFF | IXANY );

/* Set our serial port settings */
if( tcsetattr( fd, TCSANOW, &newio ) < 0 ) { /* error handling code here */ }

如果您不想以这种方式设置串口设置，我已经编写了一个小型图书馆，它应该为您抽象出一些小细节。