Linux串口设备的Canonical and noncanonical mode

Canonical and noncanonical mode

可能翻译为规范/非规范模式？

通过termios结构体的c_lflag成员来设置Canonical or noncanonical mode.

这两种模式是串口输入相关的配置。

Canonical模式中：

• 串口读取的单位是行，行定义为包含行结束符：NL, EOL, EOL2; or EOF at the start of line。read()收到结束符后即返回，其中除了EOF之外（回车符等）与普通字符一样会被read()函数读到缓冲区中。
• 如何read在没有读到结束符之前意外终止，缓存的数据将被保留。下次read调用将包含这些数据。

noncanonical模式中：

• 串口读取的单位是字节，不需要等待任何的结束符，而是由MIN (c_cc[VMIN])和TIME (c_cc[VTIME])的设置来决定read何时返回。

VMIN和VTIME

给出定义：

• VMIN：noncanonical mode中规定read()返回的的最小字节数。
• VTIME：noncanonical mode中规定read()返回的超时时间（100ms为单位）。

比如说，存在以下几种情况：

MIN == 0, TIME == 0 (polling read)

有数据就返回，返回值是min{当前可用数据长度, 请求数据长度}，若没有数据则返回0，不等待。

请求数据长度：count in ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count);

MIN > 0, TIME == 0 (blocking read)

直到接受MIN个字节时，read才返回。

但是若请求数据长度<MIN，read会在读到请求数据长度时提前返回。

MIN == 0, TIME > 0 (read with timeout)

调用read()时开始计时，在TIME时间内，若收到数据就返回。

MIN > 0, TIME > 0 (read with interbyte timeout)

在收到字节的数据后开始计时。read()返回的原因包括：

1. TIME时间内，MIN长度的数据已到达。
2. TIME计时时间到。
3. TIME时间内，请求数据长度的数据已到达。（POSIX未规定此情况，所以有可能其他系统未实现！）

所以此类情况下，造成read()返回的返回值必然>0，否则计时器不会开启，read()阻塞在那。

补充：Linux中标准输入/输出的行缓存

在linux中有时调用printf()打印却不显示，可能是因为没有加换行符（\n）导致的，这就是Linux中关于标准输入/输出默认是启用行缓存的。其实是与我们上面提到的Canonical mode同样的原理。

解决的方案有三个：

1. 手动添加换行符（\n）；这种方式具有局限性，因为有的时候换行符会对原始数据造成干扰。

2. 刷新标准输出缓冲区；

   执行fflush(stdout)将目前缓冲区中的数据发送给输出设备，来刷新缓冲区。

3. 关闭行缓存；

   setvbuf(stdout,NULL,_IONBF,0);
   

   暴力的关闭输出缓冲区，这样接受到的数据就会直接发送给输出设备了。