VTIME 和 read() 的 POSIX 行为

Question

经过数小时的在线研究，我仍然不太清楚VTIME 和read(int fildes, void *buf, size_t nbyte); 如何协同工作。在我看来，只要read() 得到一个字节，它就会忽略VTIME。 VTIME 仅在未读取任何字节时才会遵守。

如果我没看错的话，here 的解释似乎证实了这一点：

VMIN = 0 且 VTIME > 0 这是一个纯定时阅读。如果输入队列中有可用数据，则将其传输到调用者的缓冲区，最多 nbytes，并立即返回给调用者。否则，驱动程序会阻塞，直到数据到达，或者当 VTIME 从调用开始到十分之一到期时。如果计时器到期而没有数据，则返回零。 一个字节就足以满足这个读取调用，但如果输入队列中有更多可用，则将其返回给调用者。请注意，这是一个整体计时器，而不是字符间计时器。

有什么方法可以让read() 仅在满足nbyte 时返回或在最后一个字节后达到VTIME 时返回？

VTIME 和 read() 会以这种方式行事似乎有点奇怪。为什么不尝试在超时前读取nbytes？

例如，在下面的代码中，read() 在返回之前不会等待 10 秒。如果没有发生写入，则发生。

int main (void) {

    int usbSerial;
    struct termios options;
    std::string port = "/dev/tty.usb001";


    usbSerial = open(port.c_str(), O_RDWR| O_NOCTTY | O_NONBLOCK);

    // Check if unopen
    if(usbSerial == -1) {
        printf("Error: Unable to open %s\n", port.c_str());
    }
    else { // Set to blocking
        fcntl(usbSerial, F_SETFL, 0);
        printf("Connection to serial device established.\n");
    }

    // Set port settings
    tcgetattr(usbSerial, &options); // read old port settings
    cfsetispeed(&options, B9600);
    cfsetospeed(&options, B9600);

    options.c_cflag &= ~PARENB;    // set no parity, 1 stop bit, data bits
    options.c_cflag &= ~CSTOPB;
    options.c_cflag &= ~CSIZE;
    options.c_cflag |= CS8;

    options.c_cflag     &=  ~CRTSCTS;           // no flow control.
    options.c_cflag     |=  CREAD | CLOCAL;     // turn on READ & ignore ctrl lines

    options.c_cc[VMIN]   =  0;
    options.c_cc[VTIME]  =  100;


    // Flush port and then apply new options
    tcflush(usbSerial, TCIOFLUSH);
    if (tcsetattr(usbSerial, TCSANOW, &options) != 0) {    // TCSANOW == make option change immediately
        printf("Error %i from tcsetattr.\n", errno);
    }

    // write
    unsigned char message[] = {0x03, 0x05, 0x01, 0x01, 0x04};
    ssize_t n = write(usbSerial, &message, sizeof(message)/sizeof(message[0]));


    unsigned char buffer[64] = {};
    tcdrain(usbSerial);


    ssize_t readChars = read(usbSerial, &buffer, 10);

    printf("Done.\n");

}

Answer 1

我相信你说的没错：

在我看来，一旦 read() 得到一个字节，它就会忽略 VTIME。

read() 的返回值：

成功时，返回读取的字节数（零表示文件结束），文件位置提前该数字。如果此数字小于请求的字节数，则不是错误；这可能会发生，例如因为现在实际可用的字节较少（可能是因为我们接近文件结尾，或者因为我们正在从管道读取，或从终端），或者因为read() 被信号中断。 link

您可能需要循环，可能类似于（未经测试）：

int totalNeeded = 10;
int remaining   = 10;
while (remaining > 0){
    ssize_t readChars = read(usbSerial, &buffer[totalNeeded - remaining], remaining);
    if (readChars > 0){
        remaining -= readChars;
    }
    else{
        // handle error or EOF
    }
}

不确定您需要如何处理部分读取，尤其是因为 O_NONBLOCK，但我认为 VTIME 和 read() 之间的行为交互受 read() 控制。