在上一篇文章《libmodbus源码分析(2)主机(客户端)功能源码分析》 从 主机的角度 分析了 源码,本文以 从机(服务器)的角度分析一下源码。同样的,我们以 modbus rtu 协议的 4x区保持寄存器功能进行举例说明。
我们简单的写一下 modbus rtu 下 响应客户端(主机)读4x 区保持寄存器的伪代码流程:
int main(void)
{
modbus_t *ctx;
modbus_mapping_t *mb_mapping;
uint8_t *query;
/* 创建并初始化 modbus_t 指针 */
ctx = modbus_new_rtu("/dev/ttyUSB0", 115200, 'N', 8, 1);
/* 设定本机设备地址 */
modbus_set_slave(ctx, SERVER_ID);
/* 用于接收主机消息的 缓存申请 */
query = malloc(MODBUS_RTU_MAX_ADU_LENGTH);
/* 0x、1x、3x、4x共4个区 寄存器的 缓存申请 */
mb_mapping = modbus_mapping_new_start_address(
UT_BITS_ADDRESS, UT_BITS_NB,
UT_INPUT_BITS_ADDRESS, UT_INPUT_BITS_NB,
UT_REGISTERS_ADDRESS, UT_REGISTERS_NB_MAX,
UT_INPUT_REGISTERS_ADDRESS, UT_INPUT_REGISTERS_NB);
/* 根据自己需要 填充 4个区 寄存器内容,这一部分可以在另外一个单独线程中,循环刷新寄存器值*/
while(1){
/* 等待接收主机读,直到 读到 指令,会阻塞*/
do{
rc = modbus_receive(ctx, query);
}while(rc == 0);
/* 根据接收到的主机 指令 query 内容,自动的回复 主机想要的 数据包 */
rc = modbus_reply(ctx, query, rc, mb_mapping);
}
/* libmodbus 退出后,释放、关闭相关资源 */
modbus_mapping_free(mb_mapping);
free(query);
/* For RTU */
modbus_close(ctx);
modbus_free(ctx);
}
上述代码中,大部分都是很容易理解的,modbus_receive 函数就是在上一篇文章中已经进行了分析,这里就不再赘述了,它最终是调用 _modbus_receive_msg 函数, 它采用 select 接收机制,而且当作为 从机使用时, select 的超时时间设定为 空,
if (msg_type == MSG_INDICATION) {
/* Wait for a message, we don't know when the message will be
* received */
p_tv = NULL;
}
这就意味着该函数会“阻塞“等待接收,直到有数据可接收,所以在写程序的时候,需要注意,可以考虑在一个单独线程中使用。
接下来,我们就分析一下 modbus_repley 函数的实现:
这里,我们再看看一下,libmodbus 是如何 知道主机要读那些寄存器,并且如何将主机想读的寄存器内容筛选打包的,源码如下:
case MODBUS_FC_READ_HOLDING_REGISTERS:
case MODBUS_FC_READ_INPUT_REGISTERS: {
/* 保持寄存器 or 输入寄存器判断 */
unsigned int is_input = (function == MODBUS_FC_READ_INPUT_REGISTERS);
/* modbus 寄存器区 首地址 获取 */
int start_registers = is_input ? mb_mapping->start_input_registers : mb_mapping->start_registers;
/* modbus 寄存器区 寄存器总数量,比如 4x区寄存器数量 */
int nb_registers = is_input ? mb_mapping->nb_input_registers : mb_mapping->nb_registers;
/* 对应区 寄存器 缓存 首地址 */
uint16_t *tab_registers = is_input ? mb_mapping->tab_input_registers : mb_mapping->tab_registers;
/* 调试,没用 */
const char * const name = is_input ? "read_input_registers" : "read_registers";
/* 筛选出 主机想要读的 寄存器 数量 */
int nb = (req[offset + 3] << 8) + req[offset + 4];
/* The mapping can be shifted to reduce memory consumption and it
doesn't always start at address zero. */
/* 计算出 主机要读的 寄存器起始地址 在 modbus 寄存器缓存中的 偏移地址 */
int mapping_address = address - start_registers;
/* 主机发送命令中的 首地址、寄存器数量大小 合法性判断 */
if (nb < 1 || MODBUS_MAX_READ_REGISTERS < nb) {
rsp_length = response_exception(
ctx, &sft, MODBUS_EXCEPTION_ILLEGAL_DATA_VALUE, rsp, TRUE,
"Illegal nb of values %d in %s (max %d)\n",
nb, name, MODBUS_MAX_READ_REGISTERS);
} else if (mapping_address < 0 || (mapping_address + nb) > nb_registers) {
rsp_length = response_exception(
ctx, &sft, MODBUS_EXCEPTION_ILLEGAL_DATA_ADDRESS, rsp, FALSE,
"Illegal data address 0x%0X in %s\n",
mapping_address < 0 ? address : address + nb, name);
} else {
/* 根据前面的 计算,将对应区的寄存器 数据从 modbus 缓存 拷贝到 rsp(回复给主机的数
* 据帧包)
*/
int i;
rsp_length = ctx->backend->build_response_basis(&sft, rsp);
rsp[rsp_length++] = nb << 1;
for (i = mapping_address; i < mapping_address + nb; i++) {
rsp[rsp_length++] = tab_registers[i] >> 8;
rsp[rsp_length++] = tab_registers[i] & 0xFF;
}
}
}
break;