A40i使用笔记：重定向串口输出信息到telnet端口（任意定向）

一、前言

在嵌入式Linux系统中，我是用的是A40i，有时通过远程（telnet或者ssh）登录到现场设备，想看程序的实时打印的调试信息，需要将输出到串口的调试信息重定向到当前登录的终端界面上。

下面是实现的代码，可以将输出到串口的日志信息，重定向到当前的telnet或者ssh界面.

二、环境

Ubuntu16.0

window10

A40i

参考连接：

linux下tty, ttyn, pts, pty, ttySn, console理解

linux C语言编译后执行文件从命令输入参数

如何将串口输出的调试信息重定向到telnet/ssh界面上

三、正文

方式一：使用单独程序控制输出信息定向

代码量不多，直接上代码，将代码打包成console_redirect.c

/*
    内核的打印不能重定向过来，应用层打印可以重定向打印过来,
因为通过telnet到我的A40i上面的可执行qt程序，
系统启动过程中我的程序还未启动，telnet是连接不上的，
直到我的telnet连接上之后，
才可以将默认串口ttys0的打印信息重定向到我的程序对应外部网口上（服务器模式），
根据自己需求重定向的目标位置，可参考参考连接中的帖子    
*/

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <unistd.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    int tty = -1;
    char *tty_name = NULL;

    if(argc < 2){//判断是否传入参数，只输入./xx是一个参数，至少需要第二个参数判断
        printf("miss argument\n");
        return 0;
    }

    /* 获取当前tty名称 */
    tty_name = ttyname(STDOUT_FILENO);
    printf("tty_name: %s\n", tty_name);

    if(!strcmp(argv[1], "on")){//判断第二个参数是否为on
        /* 重定向console到当前tty */
        tty = open(tty_name, O_RDONLY | O_WRONLY);
        ioctl(tty, TIOCCONS);
        perror("ioctl TIOCCONS");
    }
    else if(!strcmp(argv[1], "off")){//判断第二个参数是否为off
        /* 恢复console */
        tty = open("/dev/console", O_RDONLY | O_WRONLY);
        ioctl(tty, TIOCCONS);
        perror("ioctl TIOCCONS");
    }
    else{//判断第二个参数不是需要的，认为无效
        printf("error argument\n");
        return 0;
    }

    close(tty);
    return 0;
}

程序很简单，就是首先判断参数是否有输入，当没有输入任何参数或者参数不是指定时，返回未设置数据。当验证成功之后就会上设置你想要的，可以设置以下几个定向位置tty, ttyn, pts, pty, ttySn, console。具体含义参照如下

• /dev/tty

控制终端，即当前用户正在使用的终端，是一个映射，指向当前所使用的终端（例如/dev/tty1,/dev/pts/0）。往/dev/tty下写数据总是写到当前终端。

• /dev/ttyn

虚拟终端，例如ubuntu不启动图形界面时，那么就会默认连接到/dev/tty1这个虚拟终端。

• /dev/pts/n

伪终端，例如网络登录的telnet就是使用伪终端。这是UNIX98的实现风格，slave为/dev/pts/n是，master一般为/dev/ptmx。

• /dev/pty[p-za-e][0-9a-f]

伪终端，这是BSD的实现风格，slave一般使用/dev/tty[p-za-e][0-9a-f]这种格式，而master一般使用/dev/pty[p-za-e][0-9a-f]这种格式。

• /dev/ttySn

串行终端，串口设备对应的终端。

• /dev/console

应用层的控制台，一些进程的打印信息会输出到控制台。在用户层和内核都有一个console，分别对应printf和printk的输出。kernel下的console是输入输出设备driver中实现的简单的输出console，只实现write函数，并且是直接输出到设备。user空间下的console，实际就是tty的一个特殊实现，大多数操作函数都继承tty，所以对于console的读写，都是由kernel的tty层来最终发送到设备。

往/dev下各个终端设备写数据测试：
往/dev/ttyn, /dev/pts/n, /dev/ptyn, /dev/ttySn会写到对应的终端上去。
往/dev/tty上写则会写到当前终端。
往/dev/console写情况则不太一样，在ubuntu上测试时（没启动图像界面，启动的/dev/tty1)会写到/dev/tty1。板子上则会写到/dev/ttyS0。
往A40i中写入时，连接外部telnet后，会识别出/dev/pts/0已连接，所以A40i重定向目标就是/dev/pts/0

下面就介绍一下具体的操作步骤

1.首先打开Ubuntu进入到终端，cd命令到console_redirect.c文件路径，console_redirect.c文件已经有源码在上面，内容看文章根据自己需求适当改变一点。

2.执行编译命令gcc -o 生成文件名称 被编译c文件名称，我的执行如下

 gcc -o testprint console_redirect.c

生成一个testprint 可执行程序

3.可以直接将程序导入到板子中目标路径进行操作，也可以在Ubuntu下验证一下功能是否好用，在文件路径下执行命令./testprint on，即进入程序中的判断on条件中，执行./testprint off进入off条件中，

 

 4.查看想要输出信息的终端是否有信息输出

5.烧录程序到板子中提示不能执行，是因为没有进行交叉编译的原因，将这个c文件用对应开发板的交叉编译器进行编译出对应的可执行文件，即可再通过命令运行起来，然后设置定向问题。

优点：单独功能可控

缺点：稍微麻烦一些，还得单独配置一个文件

方式二：使用telnet强制切换程序运行

这个方式比较暴力，正常程序启动实在内部自动启动的，这时候启动完毕，人家默认的打印信息是内部串口，而不是外部的telnet网络终端。然后我的实现方式是使用外部telnet终端强制将程序关闭，然后从telnet终端重新打开一遍程序，这样程序默认的输出端就是telnet终端了，实现图如下

先执行杀掉程序   killall demo_net

然后在打开程序  ./demo_net

可以看到程序打印信息从网口终端打印出来

串口终端是login[1296]: root login on 'pts/0'

网口终端是tty_name: /dev/pts/0

 优点：简单操作

缺点：在telnet网络终端不能向串口终端那样同时发送命令和接收打印信息（因为是打开一个程序，不能在输入命令，只有把程序退出才可再次执行命令），但对于调试查看打印信息足够

方式三：程序内部编译进相关控制程序

调用以下编码，目前实现的只是单路telnet，并没有实现完全的任意定向，嘿嘿

//重定向 on到当前输出端，off默认输出端
void redirect(QString res)
{
    //重定向打印信息
    int tty = -1;
    char *tty_name = NULL;
    tty_name = ttyname(STDOUT_FILENO);//获取当前tty名称
    printf("tty_name: %s\n", tty_name);

    if(res=="on"){//判断第二个参数是否为on
        /* 重定向console到当前tty */
        tty = open("/dev/pts/0", O_RDONLY | O_WRONLY);//tty_name
        ::ioctl(tty, TIOCCONS);
        ::perror("ioctl TIOCCONS");
    }
    else if(res=="off"){//判断第二个参数是否为off
        /* 恢复console */
        tty = open("/dev/console", O_RDONLY | O_WRONLY);
        ::ioctl(tty, TIOCCONS);
        ::perror("ioctl TIOCCONS");
    }
    ::close(tty);
}

执行代码如下

///重定向测试
    else if(dataTemp.mid(0,6).toUpper()=="5AA525"&&dataTemp.mid(8,8).toUpper()=="53544F50"){
        uchar num=dataTemp.mid(6,2).toInt(&ok,16);
        qDebug()<<"receive redirect test value is "<<QString::number(num);
        if(num){//重定向到外部telnet
            redirect("on");
        }
        else{//重定向到内部串口
            redirect("off");
        }
    }

效果：

 

优点：可以控制输出端，输出端同时也可以进行命令下发，比方式二不那么暴力

缺点：每次需要单独配置一下输出位置，目前只有一个telnet端，无法进行第二和telnet端输出，当网线断开后重新连接，系统检测不到第一个telnet端断开，还是向一个看不见的telnet端输出信息，所以尽量保持在系统启动后，网线连接是可靠的。 

方式四：优化方式三实现任意输出

目前比较忙碌，没有时间也暂时没有完全必要使用这个功能，后续需求使用在研究实现方式。

四、结语

年少轻狂的岁月  沉淀下来的是那些再也回不到的过去

而总让人感叹的  则是未曾珍惜而失去的那些

最宽阔的是海洋  比海洋更宽阔的是天空  比天空更宽阔的是人的胸怀

当你紧握着手 里面什么都没有  当你打开双手 世界就在你手中