WINDOWS平台下使用ACE框架的异步串口操作

 利用ACE当中的包装类进行串口操作在ACE目录下的examples/IPC_SAP/DEV_SAP有例子做详细介绍。但是这里的例子是阻塞模式的。于是我试图使用ACE当中的一些框架来做一个异步的串口操作。

      ACE当中可以使用的异步操作框架有Reactor和Proactor等。Reactor采用Bridge模式有多个实现，在Windows下面默认的实现是ACE_WFMO_Reactor，他内部使用WaitForMuiltiObject来等待OVERLAPPED当中的event句柄，LINUX下使用ACE_Select_Reacotr实现，内部使用select函数来分配操作。当然在WINDOWS平台下我们也可以手动来指定使用ACE_Select_Reactor作为Reactor引擎的实现。然而在WINDOWS下select函数只能对socket句柄进行分配，因此我们不能使用这个实现的Reactor引擎来进行异步的串口操作。于是，我们开始考虑默认的ACE_WFMO_Reactor实现来进行异步串口操作的开发，但是这种实现当中他调用了WSAEventSelect，这是一个WIN SOCKET的API，当然他也只适用于SOCKET句柄。至此，我放弃了Reactor引擎，转而考虑Proactor引擎来实现异步操作串口的功能。

      Proactor引擎在WINDOWS上使用的是Completion Port，因此我们可以做一个合理的假设，Read/WriteFile这些函数可以用Completion Port来实现异步操作，而一个串口在WIN32 API当中用CreateFile打开然后用Read/WriteFile来进行读写操作，于是他应该能用Completion Port进行异步操作，并且也应该可以使用Proactor引擎来实现异步操作。经过查询相关文档和自己的一些试验，表明确实可以使用Proactor引擎来进行异步操作，但其中有几个要点：

1.使用ACE_DEV_Connector::connect来打开串口时，flag参数一定要加上FILE_FLAG_OVERLAPPED标志。

2.ACE_TTY_IO::Serial_Params当中的readtimeoutmsec字段对ACE_Handler最后的回调有一定的影响。如果设置一个大于等于零的值，那么无论有没有数据到达，ACE_Handler的相关read回调函数都会定时被回调一次，如果没有数据到达，那么result.bytes_transferred()为0；如果设置成-1，那么就没有超时，read回调也会只在有实际数据到达时才会被调用。

3.提交异步操作的两个Asynch_IO对象应该是ACE_Asynch_Read_File和ACE_Asynch_Write_File，用来提交的函数分别是read和write。

4.ACE_Handler当中用来表示操作完成的回调函数是handle_read_file和handle_write_file。

5.在handle_read_file被回调的时候特别要注意检查result.bytes_transferred()。可能会有接收到不完整的数据包的现象，这可能与你设置的ACE_TTY_IO::Serial_Params当中的readmincharacters字段有关。

6.其余部分与普通的proactor操作一致。

具体的步骤是：

1.初始化一个Proactor实例，并且运行Proactor事件循环。

2.使用ACE_Dev_Connector和ACE_Dev_Addr来打开一个串口，得到一个ACE_TTY_IO对象。

3.创建一个继承自ACE_Handler的对象，把2中的ACE_TTY_IO对象传给他。

4.ACE_Handler内部的ACE_Asynch_Read/Write_File对象使用ACE_TTY_IO::get_handle()以及3中的ACE_Handler对象初始化。

5.使用ACE_Asynch_Read/Write_File对象提交异步操作。

6.处理Proactor回调的handle_read_file和handle_write_file函数，并重新投递操作请求。

 

总结：

      ACE库给了我们很多方便的类，但是要想真正很好地使用它，我们还是需要了解操作系统的一些API的限制以及ACE底层的各种实现所包装的系统API，这个可以通过多看ACE源码的方式来进行提高。本文所说的方法是针对Windows平台的，在Linux平台下由于select函数没有那些限制，因此我们可以使用默认实现的Reactor引擎来进行异步的串口操作。

 

环境：

OS：Windows XP Service Pack 3

ACE: 5.6.9

IDE:Visual Studio 2005

原文地址：http://blog.csdn.net/phil2036/article/details/5710269