27.2. Einführung

Warnung:

Mit FreeBSD 8.0 wurden die Gerätedateien für serielle Ports von /dev/ttydN in /dev/ttyuN umbenannt. Setzen Sie noch FreeBSD 7.X ein, müssen Sie die Befehle in den folgenden Abschnitten entsprechend anpassen.

27.2.1. Begriffe

bps

Bits pro Sekunde – Einheit für die Übertragungsgeschwindigkeit.

DEE (DTE)

Datenendeinrichtung (Data Terminal Equipment) – zum Beispiel Ihr Computer.

DÜE (DCE)

Datenübertragungseinrichtung (Data Communications Equipment) – Ein Modem.

RS-232

EIA (Electronic Industries Association) Norm für die serielle Datenübertragung.

In diesem Abschnitt wird der Begriff Baud nicht für Übertragungsgeschwindigkeiten gebraucht. Baud bezeichnet elektrische Zustandswechsel pro Zeiteinheit, die Taktfrequenz, während bps (Bits pro Sekunde) der richtige Begriff für die Übertragungsgeschwindigkeit ist (die meisten Pedanten sollten damit zufrieden sein).

27.2.2. Kabel und Schnittstellen

Um ein Modem oder einen Terminal an Ihr FreeBSD-System anzuschließen, muss Ihr Computer über eine serielle Schnittstelle verfügen. Zusätzlich brauchen Sie noch das passende Kabel, um das Gerät mit der Schnittstelle zu verbinden. Wenn Sie mit Ihren Geräten und den nötigen Kabeln schon vertraut sind, können Sie diesen Abschnitt überspringen.

27.2.2.1. Kabel

Es gibt verschiedene serielle Kabel. Die zwei häufigsten sind Nullmodemkabel und Standard-RS-232-Kabel. Die Dokumentation Ihrer Hardware sollte beschreiben, welchen Kabeltyp Sie benötigen.

27.2.2.1.1. Nullmodemkabel

Ein Nullmodemkabel verbindet einige Signale, wie die Betriebserde, eins zu eins, andere Signale werden getauscht: Die Sende- und Empfangsleitungen werden zum Beispiel gekreuzt.

Sie können das Kabel für die Anbindung eines Terminals auch selbst herstellen. Die folgende Tabelle enthält die Signalnamen von RS-232C sowie die Pinbelegung für einen Stecker vom Typ DB-25. Beachten Sie dabei aber, dass der Standard zwar eine direkte Verbindung beider Pin 1 (Protective Ground) vorschreibt, diese aber in vielen Fällen nicht vorhanden ist. Einige Terminals benötigen nur die Pins 2, 3 und 7 für eine korrekte Funktion, während andere eine unterschiedliche Konfiguration als die in den folgenden Beispielen gezeigte benötigen.

Tabelle 27.1. Nullmodemkabel vom Typ DB-25-zu-DB-25
SignalPin # Pin #Signal
SG7verbunden mit7SG
TD2verbunden mit3RD
RD3verbunden mit2TD
RTS4verbunden mit5CTS
CTS5verbunden mit4RTS
DTR20verbunden mit6DSR
DTR20verbunden mit8DCD
DSR6verbunden mit20DTR
DCD8verbunden mit20DTR

Die folgenden zwei Schemata werden heutzutage ebenfalls häufig eingesetzt:

Tabelle 27.2. Nullmodemkabel vom Typ DB-9-zu-DB-9
SignalPin # Pin #Signal
RD2verbunden mit3TD
TD3verbunden mit2RD
DTR4verbunden mit6DSR
DTR4verbunden mit1DCD
SG5verbunden mit5SG
DSR6verbunden mit4DTR
DCD1verbunden mit4DTR
RTS7verbunden mit8CTS
CTS8verbunden mit7RTS

Tabelle 27.3. Nullmodemkabel vom Typ DB-9-zu-DB-25
SignalPin # Pin #Signal
RD2verbunden mit2TD
TD3verbunden mit3RD
DTR4verbunden mit6DSR
DTR4verbunden mit8DCD
SG5verbunden mit7SG
DSR6verbunden mit20DTR
DCD1verbunden mit20DTR
RTS7verbunden mit5CTS
CTS8verbunden mit4RTS

Anmerkung:

Wird ein Pin eines Kabels mit zwei Pins des anderen Kabels verbunden, werden dazu in der Regel zuerst die beiden Pins mit einem kurzem Draht verbunden. Danach wird dieser Draht mit dem Pin des anderen Endes verbunden.

Die eben besprochenen Schemata scheinen die beliebtesten zu sein. Es gibt aber noch weitere Varianten. Im Buch RS-232 Made Easy wird beispielsweise SG mit SG verbunden, TD mit RD, RTS und CTS mit DCD, DTR mit DSR, und umgekehrt.

27.2.2.1.2. Standard RS-232C Kabel

Ein Standard-RS-232C-Kabel verbindet alle Signale direkt, das heißt das Signal Transmitted Data wird mit dem Signal Transmitted Data der Gegenstelle verbunden. Dieses Kabel wird benötigt, um ein Modem mit einem FreeBSD-System zu verbinden. Manche Terminals benötigen dieses Kabel ebenfalls.

27.2.2.2. Schnittstellen

Über serielle Schnittstellen werden Daten zwischen dem FreeBSD-System und dem Terminal übertragen. Dieser Abschnitt beschreibt die verschiedenen Schnittstellen und wie sie unter FreeBSD angesprochen werden.

27.2.2.2.1. Arten von Schnittstellen

Da es verschiedene Schnittstellen gibt, sollten Sie vor dem Kauf oder Selbstbau eines Kabels sicherstellen, dass dieses zu den Schnittstellen Ihres Terminals und FreeBSD-Systems passt.

Die meisten Terminals besitzen DB-25-Stecker. Personal Computer haben DB-25- oder DB-9-Stecker. Wenn Sie eine serielle Multiportkarte für Ihren PC besitzen, haben Sie vielleicht RJ-12- oder RJ-45-Anschlüsse.

Die Dokumentation Ihrer Geräte sollte Aufschluss über den Typ der benötigten Anschlüsse geben. Oft hilft es, wenn Sie sich den Anschluss einfach ansehen.

27.2.2.2.2. Schnittstellenbezeichnung

Unter FreeBSD sprechen Sie die serielle Schnittstelle (Port) über einen Eintrag im /dev Verzeichnis an. Es gibt dort zwei verschiedene Einträge:

  • Schnittstellen für eingehende Verbindungen werden /dev/ttyuN genannt. Dabei ist N die Nummer der Schnittstelle, deren Zählung bei Null beginnt. Allgemein wird diese Schnittstelle für Terminals benutzt. Diese Schnittstelle funktioniert nur, wenn ein Data Carrier Detect Signal (DCD) vorliegt.

  • Für ausgehende Verbindungen wird /dev/cuadN verwendet. Dieser Port wird normalerweise nur von Modems genutzt. Sie können ihn allerdings für Terminals benutzen, die das Data Carrier Detect Signal nicht unterstützen.

Wenn Sie einen Terminal an die erste serielle Schnittstelle (COM1 in MS-DOS®), angeschlossen haben, sprechen Sie ihn über /dev/ttyu0 an. Wenn er an der zweiten seriellen Schnittstelle angeschlossen ist, verwenden Sie /dev/ttyu1, usw.

27.2.3. Kernelkonfiguration

In der Voreinstellung benutzt FreeBSD vier serielle Schnittstellen, die in MS-DOS®-Kreisen als COM1, COM2, COM3 und COM4 bekannt sind. Momentan unterstützt FreeBSD einfache Multiportkarten (z.B. die BocaBoard 1008 und 2016) und bessere wie die von Digiboard und Stallion Technologies. In der Voreinstellung sucht der Kernel allerdings nur nach den Standardanschlüssen.

Um zu überprüfen, ob der Kernel eine Ihrer seriellen Schnittstellen erkennt, achten Sie auf die Meldungen beim Booten, oder schauen sich diese später mit /sbin/dmesg an. Insbesondere sollten Sie auf Meldungen achten, die mit den Zeichen sio anfangen.

Tipp:

Das folgende Kommando zeigt Ihnen nur die Meldungen an, die die Folge sio enthalten:

# /sbin/dmesg | grep 'sio'

Auf einem System mit vier seriellen Schnittstellen sollte der Kernel die folgenden Meldungen ausgeben:

sio0 at 0x3f8-0x3ff irq 4 on isa
sio0: type 16550A
sio1 at 0x2f8-0x2ff irq 3 on isa
sio1: type 16550A
sio2 at 0x3e8-0x3ef irq 5 on isa
sio2: type 16550A
sio3 at 0x2e8-0x2ef irq 9 on isa
sio3: type 16550A

Wenn Ihr Kernel nicht alle seriellen Schnittstellen erkennt, müssen Sie Ihren Kernel über die Datei /boot/device.hints konfigurieren. Zusätzlich können Sie Einträge für Geräte, die auf Ihrem System nicht vorhanden sind, aus dem Kernel entfernen.

Die Hilfeseite sio(4) enthält weitere Informationen zu seriellen Schnittstellen und Multiportkarten. Seien Sie vorsichtig, wenn Sie Konfigurationsdateien von älteren FreeBSD-Versionen verwenden, da sich die Syntax und die Bedeutung der Optionen zwischen verschiedenen Versionen geändert hat.

Anmerkung:

port IO_COM1 ist ein Ersatz für port 0x3f8, IO_COM2 bedeutet port 0x2f8, IO_COM3 bedeutet port 0x3e8 und IO_COM4 steht für port 0x2e8. Die angegebenen IO-Adressen sind genau wie die Interrupts 4, 3, 5 und 9 üblich für serielle Schnittstellen. Beachten Sie bitte, dass sich normale serielle Schnittstellen auf ISA-Bussen keine Interrupts teilen können. Multiportkarten besitzen zusätzliche Schaltkreise, die es allen 16550As auf der Karte erlauben, sich einen oder zwei Interrupts zu teilen.

27.2.4. Gerätedateien

Die meisten Geräte im Kernel werden durch Gerätedateien in /dev angesprochen. Die sio Geräte werden durch /dev/ttyuN für eingehende Verbindungen und durch /dev/cuadN für ausgehende Verbindungen angesprochen. Zum Initialisieren der Geräte stellt FreeBSD die Dateien /dev/ttyuN.init und /dev/cuadN.init zur Verfügung. Zusätzlich existieren Dateien für das Sperren von Gerätedateien (Locking). Dabei handelt es sich um die Dateien /dev/ttyuN.lock und /dev/cuadN.lock. Diese Dateien werden benutzt, um Kommunikationsparameter beim Öffnen eines Ports vorzugeben. Für Modems, die zur Flusskontrolle RTS/CTS benutzen, kann damit crtscts gesetzt werden. Die Geräte /dev/ttyldN und /dev/cualaN (locking devices) werden genutzt, um bestimmte Parameter festzuschreiben und vor Veränderungen zu schützen. Weitere Informationen zu Terminals finden Sie in termios(4), sio(4) erklärt die Dateien zum Initialisieren und Sperren der Geräte, stty(1) beschreibt schließlich Terminal-Einstellungen.

27.2.5. Konfiguration der seriellen Schnittstelle

Anwendungen benutzen normalerweise die Geräte ttyuN oder cuadN. Das Gerät besitzt einige Voreinstellungen für Terminal-I/O, wenn es von einem Prozess geöffnet wird. Mit dem folgenden Kommando können Sie sich diese Einstellungen ansehen:

# stty -a -f /dev/ttyu1

Sie können diese Einstellungen verändern, sie bleiben allerdings nur solange wirksam, bis das Gerät geschlossen wird. Wenn das Gerät danach wieder geöffnet wird, sind die Voreinstellungen wieder wirksam. Um die Voreinstellungen zu ändern, öffnen Sie das Gerät, das zum Initialisieren dient und verändern dessen Einstellungen. Um beispielsweise für ttyu5 den CLOCAL Modus, 8-Bit Kommunikation und XON/XOFF Flusssteuerung einzuschalten, setzen Sie das folgende Kommando ab:

# stty -f /dev/ttyu5.init clocal cs8 ixon ixoff

In /etc/rc.d/rc.serial werden die systemweiten Voreinstellungen für serielle Geräte vorgenommen.

Um zu verhindern, dass Einstellungen von Anwendungen verändert werden, können Sie die Geräte zum Festschreiben von Einstellungen (locking devices) benutzen. Wenn sie beispielsweise die Geschwindigkeit von ttyu5 auf 57600 bps festlegen wollen, benutzen Sie das folgende Kommando:

# stty -f /dev/ttyld5 57600

Eine Anwendung, die ttyu5 öffnet, kann nun nicht mehr die Geschwindigkeit ändern und muss 57600 bps benutzen.

Die Geräte zum Initialisieren und Festschreiben von Einstellungen sollten selbstverständlich nur von root beschreibbar sein.

Wenn Sie Fragen zu FreeBSD haben, schicken Sie eine E-Mail an <de-bsd-questions@de.FreeBSD.org>.

Wenn Sie Fragen zu dieser Dokumentation haben, schicken Sie eine E-Mail an <de-bsd-translators@de.FreeBSD.org>.