解決Linux下USB設(shè)備節(jié)點ttyUSB名不固定的問題，生成固定USB轉(zhuǎn)串口設(shè)備節(jié)點

XeonGate 2018-07-17

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1. Linux下USB設(shè)備節(jié)點名不固定問題經(jīng)常會遇到

以USB轉(zhuǎn)串口設(shè)備為例，通常設(shè)備節(jié)點名為ttyUSBx（x為0~n）,Linux內(nèi)核會根據(jù)設(shè)備插入的先后順序進(jìn)行編號的分配，比如第一個插入的設(shè)備編號為ttyUSB0，然后依此加1，變?yōu)閠tyUSB1，ttyUSB2……

如果僅僅以設(shè)備節(jié)點ttyUSBx來區(qū)別具體是哪個設(shè)備，因為末位的編號是隨時會變的，所以就會造成混亂。無法保證A設(shè)備就是ttyUSB0，B設(shè)備就是ttyUSB1。在設(shè)備文件/dev目錄下并沒有提供固定顯示ttyUSB的方法，但是，其實，每個USB端口都有唯一的端口號，相當(dāng)于每個門店的門牌號。只要我們依據(jù)端口號來進(jìn)行設(shè)備的區(qū)分，那么問題就迎刃而解了。簡單點來說就是找到端口號，然后根據(jù)端口號找到掛載在這個端口號上面的USB設(shè)備是ttyUSB0還是 ttyUSB1….(這個是變化的，前面講到了)。

2. 關(guān)于端口號的查看方法,連接好兩個USB轉(zhuǎn)串口設(shè)備之后:

執(zhí)行命令：ls -l /sys/class/tty/ttyUSB*

lrwxrwxrwx root root 2017-08-01 13:40 ttyUSB0 -> ../../devices/ff540000.usb/usb3/3-1/3-1.1/3-1.1:1.0/ttyUSB0/tty/ttyUSB0

lrwxrwxrwx root root 2017-08-01 13:43 ttyUSB1 -> ../../devices/ff540000.usb/usb3/3-1/3-1.2/3-1.2:1.0/ttyUSB1/tty/ttyUSB1

可知：其中ttyUSB0所在的端口號為3-1.1，而ttyUSB1所在的端口號為3-1.2，可以看出，這里的3-1.1端口上比3-1.2上提前插上USB設(shè)備，所以會以這種方式命名。如果插入設(shè)備的順序相反，那么端口號3-1.1上對應(yīng)的設(shè)備應(yīng)該是ttyUSB1，而3-1.2上對應(yīng)的設(shè)備應(yīng)該是ttyUSB0。但是如果在實際過程中我們只需要采集端口3-1.1傳來的數(shù)據(jù)，我們該如何通過ttyUSBx不定的設(shè)備節(jié)點，獲取到固定端口的數(shù)據(jù)呢？

3. 實際問題，實際解決：

實際工程中，碰到的一個問題是：硬件上連接有兩個USB轉(zhuǎn)串口設(shè)備，硬件只要一上電，兩個USB設(shè)備幾乎是同時上電的，這將導(dǎo)致ttyUSB0或者ttyUSB1無法每次固定的對應(yīng)到上一次的那個相同端口，上層軟件需要通過串口設(shè)備節(jié)點/dev/ttyUSBx來打開一個串口，并從串口獲取數(shù)據(jù)，但是這個ttyUSBx設(shè)備并不是一直都指向固定的一個usb端口號，這直接導(dǎo)致我們無法往下操作了。

解決辦法：這里使用bash語言加Python正則表達(dá)式的相關(guān)知識解決這個問題：解決問題的思路是：

1. 第一次上電的時候，我們需要確定哪個端口上的數(shù)據(jù)是我們所需要的：

ls -l /sys/class/tty/ttyUSB*

假設(shè)是3-1.1這個端口是我們的data端口。

2. 以后每次上電，我們要找到3-1.1這個端口后面掛載的ttyUSB設(shè)備是ttyUSB0還是ttyUSB1，并建立一個軟鏈接將當(dāng)時獲取到的ttyUSBx生成一個軟鏈接，名字固定為ttydata,那么以后每次打開/dev/ttydata就能找到正確3-1.1這個端口，并獲取數(shù)據(jù)了。

3. 建立一個文件夾getUSB，該文件夾下面包含：

解決Linux下USB設(shè)備節(jié)點ttyUSB名不固定的問題，生成固定USB轉(zhuǎn)串口設(shè)備節(jié)點

其中cmd.sh是利用bash腳本獲取/sys/class/tty/ttyUSB*的一些信息保存在device_usb.txt中

getUSB.py是通過device_usb.txt中的信息，獲取到當(dāng)前掛著在端口3-1.1上的是ttyUSB0還是ttyUSB1并保存在usbdev 中

cmd.sh如下：

#!/bin/bash

declare -i a=0

declare -i b=0

while [[ ! -e "/sys/class/tty/ttyUSB0" ]]

sudo sleep 0.01s

a=a+1

if [ $a -eq 300 ];then #等待一段時間沒有檢測ttyUSB0設(shè)備到會自動跳出while

break

done

while [[ ! -e "/sys/class/tty/ttyUSB1" ]]

sudo sleep 0.01s

b=b+1

if [[ $b -eq 300||$a -ne 0 ]];then #if USB0 been detected ,also get out of while

break

done

if [[ ! -e /sys/class/tty/ttyUSB0&&! -e /sys/class/tty/ttyUSB1 ]]; then #如果不存在ttyUSB設(shè)備

echo "Not have ttyUSB0 or not have ttyUSB1"

else #如果完美檢測到了兩個ttyUSB設(shè)備，則將信息log到device_usb.txt當(dāng)中

tty1=$(ls -l /sys/class/tty/ttyUSB0)

tty2=$(ls -l /sys/class/tty/ttyUSB1)

sudo ls -l /sys/class/tty/ttyUSB0 /sys/class/tty/ttyUSB1 > ./device_usb.txt

if [ ! -n "$tty1" ] ;then # "! -n" shows blank var #非空檢測

echo "tty1 is empty"

#delay 0.01s to make sure the device_usb.txt complete

sudo sleep 0.01s

#remove the old USB device shortcut

if [ ! -e "/dev/ttydata" ] ;then # 如果/dev/ttydata本身不存在

echo "-------------/dev/ttydata not found"

else #如果存在，則需刪除之，然后重新創(chuàng)建之

echo "/dev/ttydata is exist"

sudo rm /dev/ttydata

#exct Python language to get the rignt USB interface

./getUSB.py #調(diào)用當(dāng)前路徑下的getUSB.py這個Python語言，明確此次是哪個,ttyUSB0,或者ttyUSB1掛載在端口3-1.1上

usbdev=$(cat ./usbdev) #獲取到這個設(shè)備

echo "the device is : "

echo $usbdev

sudo ln -s /dev/$usbdev /dev/ttydata #將這個設(shè)備軟連接到/dev/ttydata以后每次打開這個ttydata即可

getUSB.py:

#!/usr/bin/python

#coding:utf-8

import re #正在表達(dá)式

sss = open("./device_usb.txt","rb") #打開device_usb.txt設(shè)備，并讀取內(nèi)容

www = open("./usbdev","wb") #當(dāng)前路徑下創(chuàng)建usbdev文件，后續(xù)會寫入內(nèi)容

s_read = sss.read() usb3/3-1/3-1.1/

r = r"usb3/3-1/3-1\.1.+(ttyUSB[0-9])"

#正則中“.”需要轉(zhuǎn)義，所以使用“\.”表示“.”

#這個規(guī)則是找到usb3/3-1/3-1.1/這個字符串后面緊跟的是此次上電生成的ttyUSB0或者ttyUSB1

output = re.findall(r,s_read)

www.write(output[0]) #將結(jié)果寫到usbdev中

www.close()

sss.close()

完成之后設(shè)置開機(jī)項目，將文件夾當(dāng)?shù)酪粋€位置，然后設(shè)置開機(jī)啟動cmd.sh（在/etc/rc.local中設(shè)置）則每次開機(jī)之后，會從/dev/ttydata獲取到固定端口的數(shù)據(jù)

這兩天在ubuntu中開發(fā)跟串口有關(guān)程序時，發(fā)現(xiàn)來回拔插串口線或者插多個串口線時總是出現(xiàn)串口號ttyUSB*不固定的問題，給應(yīng)用程序帶來不少麻煩，遂google解決。

linux中設(shè)備號一般按先后順序一次向后增大，udev規(guī)則文件可以解決這個蛋疼的問題。udev是一種Linux2.6內(nèi)核采用的/dev 目錄的管理系統(tǒng)（可以把它認(rèn)為是windows中的設(shè)備管理器），它通過從sysfs獲得的信息，可以提供對特定設(shè)備的固定的設(shè)備名。sysfs是linux 2.6內(nèi)核的一種新型文件系統(tǒng)，它提供了當(dāng)前設(shè)備的基本信息。

udev的重要功能就是為為設(shè)備提供固定的設(shè)備名，根據(jù)Wirting udev rules的詳細(xì)介紹， udev有如下功能：

Rename a device node from the default name to something else
Provide an alternative/persistent name for a device node by creating a symbolic link to the default device node
Name a device node based on the output of a program
Change permissions and ownership of a device node
Launch a script when a device node is created or deleted (typically when a device is attached or unplugged)
Rename network interfaces

簡單閱讀之后創(chuàng)建文件/etc/udev/rules.d/10-local.rule, 內(nèi)容如下

[html] view
plain copy

<</span>span style="white-space:pre">  </</span>span>KERNEL=="ttyUSB*", ATTRS{idVendor}=="067b", ATTRS{idProduct}=="2303", MODE:="0777", SYMLINK+="user_uart"  

<</span>span style="white-space:pre">  </</span>span>KERNEL=="ttyUSB*", ATTRS{idVendor}=="1a86", ATTRS{idProduct}=="7523", MODE:="0777", SYMLINK+="mcu_uart"

意思就是匹配sys中內(nèi)核名為ttyUSB*的設(shè)備，屬性匹配依據(jù)生產(chǎn)商編號idVendor和產(chǎn)品號idProduct, 設(shè)定讀寫權(quán)限為0777, 符號鏈接名為user_uart-----PL2303串口轉(zhuǎn)USB， mcu_uart----CH340串口轉(zhuǎn)USB。

idVendor和idProduct由 lsusb -vvv 命令查看。

保存退出后udev規(guī)則就生效了，重新拔插兩個串口設(shè)備，就可以看到/dev/user_uart指向/dev/ttyUSB0, /dev/mcu_uart指向/dev/ttyUSB1. 這樣以來，我只要在程序里打開/dev/user_uart或/dev/mcu_uart就可以一直準(zhǔn)確的打開指定的串口設(shè)備了。

PS：如果您的兩個串口用的都是PL2303或者都是CH340/CP2102,那就真的無能為力了。。。

常用的匹配類型：

* BUS：匹配總路類型，比如PCI USB等

* KERNEL：- 匹配Kernel設(shè)備名，比如hda hdb.

* DRIVER ：- 匹配Kernel的驅(qū)動程序名

* SUBSYSTEM： - 匹配子系統(tǒng)名。

* ID ：- 匹配總路系統(tǒng)的ID （e.g. PCI bus ID）。

* PLACE ：- 匹配物理位置（對USB很有用）

資料鏈接：

http://www.cnblogs.com/ynxf/p/6379449.html

http://biancheng./linux/295328.html