Последовательные порты — это, без сомнения, самое удобное средство ввода-вывода в UNIX-системах. Они не слишком быстродействующие, но достаточно гибкие и присутствуют в любых машинах — от персональных компьютеров до мэйнфреймов.

Последовательные порты можно использовать для связи с самыми разными устройствами, в том числе принтерами, терминалами и другими компьютерами. Устройство может подключаться к системе либо непосредственно (с помощью кабеля), либо по телефонной линии через модемы, обеспечивающие модуляцию-демодуляцию последовательных сигналов.

В этой главе рассказывается о том, как подключать к системе последовательные устройства и конфигурировать программное обеспечение с целью максимального использования возможностей этих устройств. В наших примерах описано подключение терминалов, модемов и принтеров; другие последовательные устройства подключаются практически аналогично.

Большинство последовательных портов работает согласно различным вариантам стандарта RS-232. Этот стандарт определяет электрические характеристики и назначение каждого сигнального провода, а также разводку контактов традиционного 25-контактного последовательного разъемного соединения, известного как разъем DB-25 (рис. А).

Полный набор сигнальных проводов интерфейса RS-232 чаще всего избыточен, так как он предназначен для распространения сигналов, многие из которых не используются в основных режимах передачи данных. Кроме того, разъемные соединения DB-25 велики для установки в коммутационных панелях и портативных компьютерах. Поэтому сейчас широко применяются альтернативные модели разъемов (см. параграф 7.2).

Ниже описываются наиболее распространенные альтернативные разъемные соединения: DIN-8, DB-9 и RJ-45. Несмотря на конструктивные различия, эти соединения обеспечивают доступ к тем же электрическим сигналам, что и разъем DB-25. Устройства, в которых используются разные разъемы, всегда совместимы, если правильно выбран кабельный переходник.

При подсоединении и включении устройства сигнал обнаружения несущей (DCD) должен перейти на высокий уровень (+5 В). Этот сигнал подается на 8-й контакт разъемного соединения DB-25. Если в последовательном кабеле есть линия DCD и компьютер действительно обращает на нее внимание, значит, используется аппаратная несущая. В большинстве систем также допускается применение программной несущей, когда компьютер "делает вид", что сигнал DCD всегда присутствует.

Для некоторых устройств (в частности, для терминалов) программная несущая — подарок судьбы. Она позволяет в каждом последовательном соединении обходиться всего тремя линиями: передаваемых данных, принимаемых данных и заземления сигнала. Но в модемных соединениях сигнал DCD обязателен. Если терминал подключен через модем и сигнал обнаружения несущей пропадает, то модем "зависает", особенно при передаче данных на большие расстояния. Известно множество скандальных историй, когда модем "заклинивало" и линия DCD долго не освобождалась, а потом приходили телефонные счета на астрономические суммы.

Назначение сигналов CTS и RTS — обеспечить такую скорость передачи данных, чтобы устройство-приемник успевало их обрабатывать. Например, если существует опасность переполнения буфера модема (скажем, в том случае, когда соединение с удаленным узлом работает медленнее, чем последовательный канал между локальной машиной и модемом), модем может приказать компьютеру "замолчать", пока буфер не освободится.

Управление потоком данных имеет большое значение для быстродействующих модемов и очень полезно для принтеров. В системах, где аппаратное управление потоком данных отсутствует (либо из-за того, что последовательные порты его не понимают, либо из-за того, что в последовательном кабеле выводы CTS и RTS не подключены), его иногда можно моделировать программным путем с помощью управляющих ASCII-символов XON и XOFF. Однако программное управление потоком данных должно явно поддерживаться высокоуровневым программным обеспечением, хотя даже в этом случае оно функционирует не очень хорошо.

В аппаратуре фирмы Sun режим управления потоком данных нужно включить с помощью команды eeprom.

Большинство терминалов игнорирует сигналы CTS и RTS. Те немногие терминалы, которые для установления связи требуют подтверждения по этим линиям, можно обмануть, соединив перемычкой контакты 4 и 5 на том конце кабеля, который подключается к терминалу. Когда терминал посылает сигнал на вывод 4, заявляя "Я готов", то с вывода 5 он получает этот же сигнал обратно, что означает "Начинай". Таким же способом можно решить вопрос с подтверждением по линиям DTR/DSR/DCD.