检索用户空间Linux C代码中USB串行写入传输的缓冲区/数据包/有效负载大小

提前道歉我不能马上在这里接受答案 – 只是想我想记下来，而我有这个问题…

简而言之：当我在Linux下使用用户空间C代码开始写入USB串行端口时，我可以观察到三种不同的缓冲区大小，问题是，我想从用户空间C中检索所有这些大小代码本身。

比方说，我有一个Arduino Duemillanove，带有一个FTDI FT232芯片 – 编程为从PC机的USB /串行连接读取传入字节，并丢弃它们。 当我在系统中插入这个设备（在Ubunty 11.04 Natty上做这个）时，我可以通过tail -f /var/log/syslog观察以下内容：

 Mar 21 08:05:05 mypc kernel: [ 679.197982] usbserial: USB Serial Driver core Mar 21 08:05:05 mypc kernel: [ 679.223954] USB Serial support registered for FTDI USB Serial Device Mar 21 08:05:05 mypc kernel: [ 679.227354] ftdi_sio 2-2:1.0: FTDI USB Serial Device converter detected Mar 21 08:05:05 mypc kernel: [ 679.227633] usb 2-2: Detected FT232RL Mar 21 08:05:05 mypc kernel: [ 679.227644] usb 2-2: Number of endpoints 2 Mar 21 08:05:05 mypc kernel: [ 679.227652] usb 2-2: Endpoint 1 MaxPacketSize 64 Mar 21 08:05:05 mypc kernel: [ 679.227660] usb 2-2: Endpoint 2 MaxPacketSize 64 Mar 21 08:05:05 mypc kernel: [ 679.227667] usb 2-2: Setting MaxPacketSize 64 ... 

这首先告诉我，驱动程序（内核模块） usbserial和ftdi_sio已经挂钩/加载来处理设备; 这些文件创build一个名为/dev/ttyUSB0的文件（设备节点） – 本质上是从操作系统angular度来看的一个串行端口。 它还告诉我有一个64字节的MaxPacketSize归因于设备的端点。 我也可以通过lsusb查询MaxPacketSize：

• 为什么人们使用tarballs？
• 当我从资源pipe理器运行我的.py文件时，在控制台中找不到软件包错误
• R CMD检查不在Rtools目录中寻找gcc
• 如何在Windows上从Internet上捕获和打印数据包？
• 如何打包Windows驱动程序进行部署？

 $ lsusb | grep FT Bus 002 Device 002: ID 0403:6001 Future Technology Devices International, Ltd FT232 USB-Serial (UART) IC $ lsusb -t | grep -B1 ft /: Bus 02.Port 1: Dev 1, Class=root_hub, Driver=uhci_hcd/2p, 12M |__ Port 2: Dev 2, If 0, Class=vend., Driver=ftdi_sio, 12M $ sudo lsusb -v -d 0403:6001 | grep 'bEndpointAddress\|wMaxPacketSize\|idVendor\|idProduct' idVendor 0x0403 Future Technology Devices International, Ltd idProduct 0x6001 FT232 USB-Serial (UART) IC bEndpointAddress 0x81 EP 1 IN wMaxPacketSize 0x0040 1x 64 bytes bEndpointAddress 0x02 EP 2 OUT wMaxPacketSize 0x0040 1x 64 bytes 

现在，假设我想使用以下C程序testusw.c写入设备节点/dev/ttyUSB0 ：

 #include <stdio.h> /* Standard input/output definitions */ #include <string.h> /* String function definitions */ #include <unistd.h> /* UNIX standard function definitions */ #include <fcntl.h> /* File control definitions */ #include <errno.h> /* Error number definitions */ #include <termios.h> /* POSIX terminal control definitions */ // testusw.c // build with: gcc -o testusw -Wall -g testusw.c int main( int argc, char **argv ) { char *serportdevfile; int serport_fd; char writeData[20000*5]; //100000 bytes data unsigned char snippet[] = {0xAA, 0xBB, 0xCC, 0xDD, 0xFE}; int i; int bytesWritten; if( argc != 2 ) { fprintf(stdout, "Usage:\n"); fprintf(stdout, "%s port baudrate file/string\n", argv[0]); return 1; } //populate write data for (i=0; i<20000; i++) { memcpy(&writeData[5*i], &snippet[0], 5); } // for strlen, fix (after) last byte to 0 writeData[20000*5] = 0x00; // show writeData - truncate to 10 bytes (.10): fprintf(stdout, "//%.10s//\n", writeData); serportdevfile = argv[1]; serport_fd = open( serportdevfile, O_RDWR | O_NOCTTY | O_NONBLOCK ); if ( serport_fd < 0 ) { perror(serportdevfile); return 1; } // do a write: fprintf(stdout, "Writing %d bytes\n", strlen(writeData)); bytesWritten = write( serport_fd, writeData, strlen(writeData) ); fprintf(stdout, " bytes written: %d \n", bytesWritten); return 0; } 

这个程序故意在一次调用中写入大量的数据。 为了看看发生了什么，首先让我们通过Linux的usbmon工具捕获USB URB请求 – 所以在一个terminal中，我们运行：

 $ sudo cat /sys/kernel/debug/usb/usbmon/2u > testusw.2u.mon 

…在另一个terminal，在编译和运行testusw后，我们得到：

 $ gcc -o testusw -Wall -g testusw.c $ ./testusw /dev/ttyUSB0 //ª»ÌÝþª»ÌÝþ// Writing 100000 bytes bytes written: 4608 $ 

（注意上面的testusw调用可能会重置Arduino）。 经过testusw ，我们可以回到第一个terminal，用CTRL + C中断cat进程。 我们剩下一个日志文件testusw.2u.mon 。 我们可以用Virtual USB Analyzer打开这个日志文件：

 $ ./vusb-analyzer testusw.2u.mon 

…并获得以下可视化：

请注意，对于执行写操作的“EP2 OUT”，显示了2 * 9 = 18个URB请求，每个请求携带0x0100 = 256个字节; 所以总共写了18 * 256 = 4608字节 – 正如上面testusw写的“bytes”所报告的testusw 。 另外，忽略EP1 IN上的数据（这是我的Arduino代码发送的一些垃圾 – 以“Status：-2”错误结束）。

因此，我可以观察到以下几点：

• 从C程序开始写入100000字节
• 结果，只有4608字节被写入 – 有效地作为第一缓冲区大小
• 然后usbmon报告这个块被sorting成每个256字节的18个URB请求
• 最后，MaxPacketSize告诉我，每个URB请求可能（可能）在USB线上被分成（四个） 64字节的数据包

实际上，我有三种缓冲区大小： 4608和64字节; 类似于串行HOWTO中提到的：串行端口基础：4.7数据streampath; 缓冲区 ：

 application 8k-byte 16-byte 1k-byte tele- BROWSER ------- MEMORY -------- FIFO --------- MODEM -------- phone program buffer buffer buffer line 

所以，我的问题是：如何从用户空间C代码本身检索这些缓冲区大小 – 但是，仅从设备节点path/dev/ttyUSB0作为唯一的input参数？

我可以通过系统popen命令运行外部程序，并parsing输出。 例如，我可以通过lsusb -v -d 0403:6001 | grep MaxPacketSize获得MaxPacketSize lsusb -v -d 0403:6001 | grep MaxPacketSize – 但是那需要厂商/产品ID，而且我不知道如何获取，如果只有一条信息是设备节点path/dev/ttyUSB0 。

鉴于/dev/ttyUSB0基本上被视为一个串行端口，我以为通过stty查询会提供一些东西 – 但是，我看不到有关缓冲区大小的任何东西：

 $ stty -a -F /dev/ttyUSB0 speed 115200 baud; rows 0; columns 0; line = 0; intr = ^C; quit = ^\; erase = ^?; kill = ^U; eof = ^A; eol = <undef>; eol2 = <undef>; swtch = <undef>; start = ^Q; stop = ^S; susp = ^Z; rprnt = ^R; werase = ^W; lnext = ^V; flush = ^O; min = 1; time = 0; -parenb -parodd cs8 hupcl -cstopb cread -clocal -crtscts -ignbrk -brkint -ignpar -parmrk -inpck -istrip -inlcr -igncr -icrnl -ixon -ixoff -iuclc -ixany -imaxbel -iutf8 -opost -olcuc -ocrnl -onlcr -onocr -onlret -ofill -ofdel nl0 cr0 tab0 bs0 vt0 ff0 -isig -icanon -iexten -echo -echoe -echok -echonl -noflsh -xcase -tostop -echoprt -echoctl -echoke 

我也知道我可以使用udevadm查询与设备节点path/dev/ttyUSB0相关的数据：

 $ udevadm info --query=all --name=/dev/ttyUSB0 P: /devices/pci0000:00/0000:00:1d.0/usb2/2-2/2-2:1.0/ttyUSB0/tty/ttyUSB0 N: ttyUSB0 S: serial/by-path/pci-0000:00:1d.0-usb-0:2:1.0-port0 S: serial/by-id/usb-FTDI_FT232R_USB_UART_A9007OH3-if00-port0 E: UDEV_LOG=3 E: DEVPATH=/devices/pci0000:00/0000:00:1d.0/usb2/2-2/2-2:1.0/ttyUSB0/tty/ttyUSB0 E: MAJOR=188 E: MINOR=0 E: DEVNAME=/dev/ttyUSB0 E: SUBSYSTEM=tty E: ID_PORT=0 E: ID_PATH=pci-0000:00:1d.0-usb-0:2:1.0 E: ID_VENDOR=FTDI E: ID_VENDOR_ENC=FTDI E: ID_VENDOR_ID=0403 E: ID_MODEL=FT232R_USB_UART E: ID_MODEL_ENC=FT232R\x20USB\x20UART E: ID_MODEL_ID=6001 E: ID_REVISION=0600 E: ID_SERIAL=FTDI_FT232R_USB_UART_A9007OH3 E: ID_SERIAL_SHORT=A9007OH3 E: ID_TYPE=generic E: ID_BUS=usb E: ID_USB_INTERFACES=:ffffff: E: ID_USB_INTERFACE_NUM=00 E: ID_USB_DRIVER=ftdi_sio E: ID_IFACE=00 E: ID_VENDOR_FROM_DATABASE=Future Technology Devices International, Ltd E: ID_MODEL_FROM_DATABASE=FT232 USB-Serial (UART) IC E: ID_MM_CANDIDATE=1 E: DEVLINKS=/dev/serial/by-path/pci-0000:00:1d.0-usb-0:2:1.0-port0 /dev/serial/by-id/usb-FTDI_FT232R_USB_UART_A9007OH3-if00-port0 # the below has huge output, so pipe it to `less` $ udevadm info --attribute-walk --name=/dev/ttyUSB0 | less 

…但是再次，我看不出与遇到的缓冲区大小有很大关系。

为了解决这个问题，我再次提出这个问题：我能否从用户空间C应用程序中检索与usb串行写入传输相关的遇到的缓冲区大小; 如果是的话 – 如何？

非常感谢任何答案，
干杯!

 uint ioctlBytestInBuffer; int returnCode = ioctl(fileDescriptor, TIOCOUTQ, &ioctlBytestInBuffer);