Linux 版 (精华区)
发信人: clx (楚留香), 信区: Unix
标 题: Linux Serial HOWTO 中译版(13)
发信站: 紫 丁 香 (Sat Jun 27 17:18:03 1998), 转信
Linux Serial HOWTO 中译版 : 更进一步...
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12. 更进一步...
这一节并不需要阅读，但是可能带给你一些对於 Unix 以及电子通
讯世界更进一步的了解．
12.1. 什麽是锁定档案(lock files)?
Lock files 只是单纯的一个档案用来表示某个特定的设备正在使用
中． 它们保存在 /usr/spool/uucp 或是 /var/lock 里面． Linux 的
lock files 名字都是 LCK..name，其中的 name 不是设备名称就是
一个 UUCP 节点名称． 有些程序建立这些 locks 以便让它们自己
可以独占该设备的存取权． 例如如果你从你的数据机拨号出去，将
会出现一个 lock 告诉其它程序现在已经有人正在使用数据机．
Lock files 里面主要是包含锁住该设备的程序的行程号码(PID)．
大部份的程式会查阅 lock，然後检查行程表(process table)中锁
定该设备的行程来试著决定这个 lock 是否仍然有效． 如果发现这
个 lock 是有效的话，这个程式(应该)要结束． 如果不是，某些程
式会删除过时的 lock，然後使用该设备，并在行程执行时建立他们
自己的 lock． 其它的程式就只好结束并告诉你该设备正在使用
中．
12.2. ``baud'' 对 ``bps''
``baud'' 跟 ``bps'' 可能是电脑/电子通讯这个领域里最常被错用
的术语之一． 当它们事实上并不相同的时候，很多人仍交替使用这
些术语．
鲍率(baud)
鲍率是每秒钟数据机(调变解调器，modulator-demodulator)
送出多少次讯号改变的度量． 例如，鲍率为 1200 的含意是信
号每隔 833 微秒(microsecond)即改变一次． 普遍的鲍率有
50, 75, 110, 300, 600, 1200 以及 2400．大部份的高速数据
机所使用的鲍率为 2400． 因为语音级(voice-grade)电话线路
的频宽限制，超过 2400 的鲍率很难达的到，而只能在非常纯
净的电话线品质下才能运作． ``baud''一词在 Emile Baudot
之後才有，他是非同步电报印表机(asynchronous telegraph
printer)的发明者．
每秒传输位元(bps)
每秒位元传输率是每秒钟传输多少位元的度量．普遍每秒位元
传输率有 50, 75, 110, 300, 1200, 2400, 4800, 9600, ...
115200． 在使用 V.42bis 压缩(压缩最大率 4:1)的数据机
下，理论上每秒位元传输率可以高达 115200． 这是许多人在
错用 ``baud'' 这个字时所指的意思．
所以，如果高速数据机以 2400 baud 运作，它们如何能够传送
14400 bps? 数据机对每个 baud 编码来表示某一数量的位元而使得
bps 能大於 baud． 这样一来，当二个或更多位元编码成一个 baud
的时候，bps 就会超越 baud． 如果你的数据机是以 14400 bps 连
线的话，它将会以 2400 baud 的速度每个 baud 传送六个位元．
这个混淆是怎麽样开始的? 嗯，回到今天的低速数据机还是昨天的
高速数据机那个时代，每秒位元传输率跟信号改变率实际上是完全
相等的． 每个 bit 编码成一个 baud．人们交替使用 bps 以及
baud 是因为它们的数字相同． 例如一台 300 bps 的数据机其信号
改变率也是 300． 当高速数据机普及後一切都改变了，而且每秒位
元传输率超过了信号改变率．
12.3. 什麽是 UARTs? 它们如何影响效能?
UARTs (通用非同步接收转换器，Universal Asyncronous Receiver
Transmitter)是你 PC 串列卡上的晶片． 它们的功用是把资料转成
位元，将这些位元送上串列线路，然後在另一端重新建立资料．
UARTs 是以位元组为单位处理资料，很方便地也是美国标准交换码
(ASCII)的字元大小．
假定是你有一台连接到你 PC 的终端机．当你键入一个字元时，终
端机把它交给它的转换器(也是 UART 的一种)． 该转换器以指定的
速率把这个位元组送到串列线路上，每次一个位元． 在 PC 这一
端，接收位元的 UART 拿走所有的位元，然後重新组成位元组并且�
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有两种不同的 UARTs 类型．你可能有听过愚蠢的(dumb)UARTs -
8250 还有 16450，以及先进先出式 UARTs - 16550A． 要了解它们
的不同，首先让我们来检验当 UART 送出或接收一个位元组时所发
生的事．
这 UART 本身并不能对资料做什麽处理，它只是送出以及接收它．
每次送出或接收一个位元组时，CPU 都会从串列设备接到一个中
断． 然後 CPU 就把接收到的位元组从 UARTs 的缓冲区搬到记忆体
的某处，或是提供另一个位元组给 UART 传送． 8250 以及 16450
UARTs 只有一个位元组的缓冲区．这个意思是，每送出或接收一个
位元组就会中断 CPU 一次． 在低速的情况下这样没有问题．但是
在高速的传输率下，CPU 会忙於处理 UART 而没有时间照料其它工
作． 在某些情况下，CPU 没有足够的馀裕及时处理中断服务，该位
元组将因资料如此快速地传入而被覆写．
这就是 16550A UARTs 有用的地方．这些晶片具有 16 个位元组的
先进先出伫列． 这个意思是它在必须中断 CPU 之前可以接收或转
换达 16 个位元组． 它不仅是能等，而且 CPU 现在也可以同时传
送全部 16 个位元组的资料． 虽然中断界限(threshold)很少有设
到 16 的，这对於其它只有一个位元组缓冲区的 UARTs 而言仍然是
一个重要的优点． CPU 收到较少的中断，因此可以自由地做其它事
情．资料不会漏失，每个人都很高兴． (也有 16550 这个 UART，
但是它跟 16450 一样因为它有问题．)
一般来说， 8250 以及 16450 UARTs 应该能够胜任高达 38400 bps
的工作速率． 在高於 38400 bps 的速率下，你可能开始见到资料
漏失． 其它的 PC 作业系统(这里的定义很宽松)，像 DOS 并非是
多工的，所以它们有可能可以用 8250 或 16450s 却应付的更好．
这就是为什麽有些人并没有看到资料漏失，直到他们改用 Linux 才
发生．
无-UART(Non-UART)以及智慧型多埠卡使用数位处理机(DSP)晶片来
处理额外的缓冲以及控制，如此更能减轻 CPU 的负担． 例如，
Cyclades Cyclom 及 Stallion EasyIO 这些卡使用 Cirrus Logic
CD-1400 RISC 晶片，还有许多卡使用 80186 CPU 或更特别的 RISC
CPU 来处理串列输出入．
心里要记得，这些愚蠢型的 UART 并非是坏的，只是它们不适合做
高速传输． 当你将终端机或滑鼠连接到这些 UARTs 时应该不会遭
遇困难． 但是对高速数据机而言，16550A 可以说是必须的．
你可以花多一点点的钱购买有 16550A UARTs 的串列卡，只要询问
电脑商该卡所使用的是什麽型号的 UARTs 即可． 或者你想升级你
现在的卡，你可以只要简单地购买 16550A 晶片并且置换你现在的
16450 UARTs 晶片． 它们的脚位相容(pin-to-pin compatible)．
有些卡有 UARTs 插槽来作这个用途使用． 如果不是的话你可以焊
接．注意，如果你有钱，买一张新卡将可能会省掉你许多麻烦，它
们在 $50 元美金以下．
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