信息安全系统设计基础实验二:固件设计

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include "pthread.h"

#define BUFFER_SIZE 16

/* 设置一个整数的循环缓冲区。 */
struct prodcons {
  int buffer[BUFFER_SIZE];      /* 缓存区数组 */
  pthread_mutex_t lock;         /* 互斥锁：互斥保证缓冲区的互斥访问 */
  int readpos, writepos;        /* 读写的位置 */
  pthread_cond_t notempty;      /* 当缓冲区没有空信号*/
  pthread_cond_t notfull;       /* 当缓冲区没有满信号 */
};

/*--------------------------------------------------------*/
/* 初始化缓冲区 */
void init(struct prodcons * b)
{
  pthread_mutex_init(&b->lock, NULL);
  pthread_cond_init(&b->notempty, NULL);
  pthread_cond_init(&b->notfull, NULL);
  b->readpos = 0;
  b->writepos = 0;
}
/*--------------------------------------------------------*/
/*在存储缓冲区中写入整数*/
void put(struct prodcons * b, int data)
{
    pthread_mutex_lock(&b->lock);

      /* 等待缓冲区非满 */
     while ((b->writepos + 1) % BUFFER_SIZE == b->readpos) {
        printf("wait for not full\n");
        pthread_cond_wait(&b->notfull, &b->lock);
      }
  /* 写入数据，并提前写指针*/
      b->buffer[b->writepos] = data;
      b->writepos++; /* 缓冲区指针加1*/

if (b->writepos >= BUFFER_SIZE) b->writepos = 0;
  /* 信号缓冲区此时非空 */
      pthread_cond_signal(&b->notempty);/* 发缓冲区不空信号 */

    pthread_mutex_unlock(&b->lock);
}
/*--------------------------------------------------------*/
/* 读取并从缓冲区中删除一个整数 */
int get(struct prodcons * b)
{
      int data;
    pthread_mutex_lock(&b->lock);

     /* 等待缓冲非空 */
      while (b->writepos == b->readpos) {
        printf("wait for not empty\n");
        pthread_cond_wait(&b->notempty, &b->lock);
      }
      /*读取数据并提前读取指针*/
      data = b->buffer[b->readpos];
      b->readpos++;

/*读取指针加1*/

if (b->readpos >= BUFFER_SIZE) b->readpos = 0;
      /* 信号缓冲区现在非满*/
      pthread_cond_signal(&b->notfull);

      pthread_mutex_unlock(&b->lock);
      return data;
}
/*--------------------------------------------------------*/
#define OVER (-1)
struct prodcons buffer;
/*--------------------------------------------------------*/
void * producer(void * data)
{
      int n;
      for (n = 0; n < 1000; n++) {
        printf(" put-->%d\n", n);
        put(&buffer, n);
    }
  put(&buffer, OVER);
  printf("producer stopped!\n");
  return NULL;
}
/*--------------------------------------------------------*/
void * consumer(void * data)
{
  int d;
  while (1) {
    d = get(&buffer);
    if (d == OVER ) break;
    printf("              %d-->get\n", d);
  }
  printf("consumer stopped!\n");
  return NULL;
}
/*--------------------------------------------------------*/
int main(void)
{
      pthread_t th_a, th_b;
      void * retval;

      init(&buffer);
     pthread_create(&th_a, NULL, producer, 0);
      pthread_create(&th_b, NULL, consumer, 0);
  /*等待生产者和消费者的结束。*/
      pthread_join(th_a, &retval);
      pthread_join(th_b, &retval);

      return 0;
}

 fd=open("/dev/ttyS1",O_NOCTTY|O_RDWR|O_NONBLOCK);
    if( fd < 0)
    {
        perror("Unable open /dev/ttyS0\r ");
        return 1;
    }

O_RDWR 读写方式打开；
O_NOCTTY 不允许进程管理串口（不太理解，一般都选上）；
O_NDELAY 非阻塞（默认为阻塞，打开后也可以使用fcntl()重新设置）

写入：n = write(fd, "linux", 5);
                n实际写入字节数；

读取：res = read(fd,buf,len);
                 res 读取的字节数；

设置：fcntl(fd, F_SETFL, FNDELAY); //非阻塞
                 fcntl(fd, F_SETFL, 0); // 阻塞

关闭：close(fd);

struct termios options;  // 串口配置结构体
tcgetattr(fd,&options); //获取当前设置
bzero(&options,sizeof(options));
options.c_cflag  |= B115200 | CLOCAL | CREAD; // 设置波特率，本地连接，接收使能
options.c_cflag &= ~CSIZE; //屏蔽数据位
options.c_cflag  |= CS8; // 数据位为 8 ，CS7 for 7 
options.c_cflag &= ~CSTOPB; // 一位停止位， 两位停止为 |= CSTOPB
options.c_cflag &= ~PARENB; // 无校验
 //options.c_cflag |= PARENB; //有校验
//options.c_cflag &= ~PARODD // 偶校验
//options.c_cflag |=  PARODD    // 奇校验
options.c_cc[VTIME] = 0; // 等待时间，单位百毫秒 （读）。后有详细说明
options.c_cc[VMIN] = 0; // 最小字节数 （读）。后有详细说明
tcflush(fd, TCIOFLUSH); // TCIFLUSH刷清输入队列。
                                       TCOFLUSH刷清输出队列。 
                                       TCIOFLUSH刷清输入、输出队列。
tcsetattr(fd, TCSANOW, &options); // TCSANOW立即生效；
                                                        TCSADRAIN：Wait until everything has been transmitted；
                                                        TCSAFLUSH：Flush input and output buffers and make the change

1.打开串口函数open_port()中要实现的函数：
(1)open("/dev/ttys0",O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY);/*打开串口0*/
(2)fcntl(fd,F_SETFL,0)/*恢复串口为阻塞状态*/
(3)isatty(STDIN_FILENO) /*测试是否为中断设备 非0即是中断设备*/

2.配置串口参数函数set_opt()中要实现的函数:
(1)保存原先有串口配置 
tcgetattr(fd,&oldtio);

(2)先将新串口配置清0 
bzore(&newtio,sizeof(newito));

(3)激活选项CLOCAL和CREAD 并设置数据位大小 
newtio.c_cflag |=CLOCAL | CREAD;
newtio.c_cflag &= ~CSIZE;
newtio.c_cflag |=CS8;

(4)设置奇偶校验
奇校验:
newtio.c_cflag |= PARENB;
newtio.c_cflag |= PARODD;
newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP);
偶校验: 
newtio.c_iflag |= (INPCK | ISTRIP);
newtio.c_cflag |= PAREND;
newtio.c_cflag &= ~PARODD;
无奇偶校验：
newtio.c_cflag &= ~PARENB;

(5) 设置停止位
newtio.c_cflag &= ~CSTOPB; /*停止位为1*/
newtio.c_cflag |= CSTOPB;/*停止位为0*/

(6)设置波特率:
cfsetispeed(&newtio,B115200);
cfsetospeed(&newtio,B115200);

(7)设置等待时间和最小接受字符:
newtio.c_cc[VTIME] = 0;
newtio.c_cc[VMIN] = 0;

(8)处理为接收字符:
tcflush(fd,TCIFLUSH);

(9)激活新配置:
tcsetattr(fd,TCSANOW,&newtio);
3.读写串口
write(fd,buff,8);
read(fd,buff,8);