从串行读取所需数据量的最佳实践？
Best Practise to Read Desired Amount of Data from Serial?
由于read 只会从串行读取所有可用数据，this answer 建议使用while 循环等待读取所需长度的数据。但是 AFAIK 系统调用很昂贵，因此，这种方法在某种程度上是不是很粗糙，尤其是当所需的长度很大时？我知道这是否会导致性能问题取决于实际应用，我不应该做过早的优化。我只是好奇在这种情况下是否有更好的做法来避免密集的系统调用？
为避免密集的系统调用，您可以使用 sleep() 系统函数。
从串口读取数据通常是线程业务。
线程休眠100ms，然后从串口读取数据入队FIFO队列
按照今天的标准，串行连接（源自 RS-232 标准）是非常慢的连接。它们通常不支持高于 1 Mbps 的数据速率——相比之下，USB 4 的数据速率高达 20 Gbps。因此，在使用串行连接时，系统主要处于等待状态。关键是要避免忙等待，即如果没有数据到达，系统不应该在串行连接上花费任何时间。
链接代码失败了。因为它在打开端口时设置 O_NDELAY 标志，所以 read() 不会阻塞，如果没有可用数据则立即 return 0。这可能会吸收 100% 的单个 CPU。是否涉及系统调用无关紧要。循环尽可能快且频繁地运行，直到新数据到达。它缺少一种等待而不浪费 CPU 时间的机制。
最简单的解决方案是不设置 O_NDELAY 标志。然后 read() 如果没有可用数据将阻塞。而且它这样做根本没有花费任何 CPU 时间。 Linux 将在新数据到达时唤醒线程或进程。
如果阻塞不是一个选项，还有许多其他选项，但它们取决于您的其余代码，我们对此一无所知。
此外，我建议要非常小心系统调用很昂贵这样的说法。在这种形式下，陈述是错误的。当然，任何事情都有 CPU 时间、内存 space、有效时间等方面的成本。但是没有任何数字或没有相对于替代操作的数字，弊大于利。
But AFAIK system calls are expensive, ...
没错，系统调用比本地 procedure/function 调用消耗更多 CPU 周期。系统调用需要 CPU 用户模式到（受保护的）内核模式之间的模式转换，然后返回用户模式。
... thus, isn't that approach somehow crude, especially when the desired length is large?
从串行终端（例如/dev/ttyXn 设备读取数据时，您必须问自己的第一个问题（而不是串行端口）是“要接收什么样的数据，即是（ASCII）的数据行由某种类型的 EOL（行尾）字符终止的文本，或者是否需要将数据简单地视为 binary（或原始）数据？
应使用规范（也称为熟化）模式从串行终端读取文本行。 OS 将为您的程序执行接收到的数据的词法扫描，并根据您指定的 EOL 字符分隔每个 行 文本。
read() 然后可以 return 假设使用阻塞 I/O 的一行，并且文本行不长于提供的缓冲区。
应使用非规范（也称为原始）模式从串行终端读取二进制数据。 OS 将忽略数据的值，并且（当使用阻塞 I/O 时）每个 read() 将 return 一个数据量基于时间和字节数的限制。
参见 this answer for more details。
请注意，post 您的问题实际上是关于阅读文本的，但 OP 正在（错误地）使用非规范模式。如果 OP 使用正确的模式来匹配输入，那么他可能永远不会遇到部分读取问题。
I am just curious that whether there is a better practise to avoid intensive system calls in this scenario?
正确的 termios 配置对于串行终端的高效 I/O 至关重要。
阻塞 I/O 模式应被视为首选模式。
当进程更频繁地放弃控制时，OS 可以更好地执行多任务调度。
OS 可以更有效地确定用户何时可以使用 return 数据。
另请注意，termios 配置在使用阻塞模式时最有效，例如非规范模式下的 VMIN 和 VTIME 规范。
例如使用 select() 或 poll() 然后 read( ) 比仅与（阻塞）read() 相比多了一个系统调用。但是您可以找到许多这样的代码示例，因为似乎存在一些流行的误解，认为程序可以通过这种方式更快地从“UART”获取数据。
但是非阻塞和异步模式不一定更快（在多任务处理中 OS），并且 read() 只是从 termios 缓冲区中获取数据，该缓冲区从中删除了几层实际硬件。
如果您的程序使用非阻塞模式但在等待数据时不执行有用的工作，而是使用 select() 或 poll()（或者更糟的是调用 sleep()），那么您的程序就会不必要地复杂和低效。参见 this answer。
阻塞模式 read() 可以完成所有等待您的程序的工作，使您的程序更简单、更易于编写和维护，并提高运行时效率。
但是，为了阻止非规范读取，您将不得不接受某种程度的低效率。您能做的最好的事情就是权衡延迟与系统调用的数量。一个可能的例子是 ，它试图在每个系统调用中获取尽可能多的数据，但允许对接收到的二进制数据进行简单的逐字节词法扫描。
请注意，读取串行终端时延迟的一个可能来源是内核配置不当，而不是 termios API 和 read() 开销。
例如，通过 ioctl() 设置 ASYNC_LOW_LATENCY 标志（例如参见 [=16=]）是改进 read()[=70 的一种方法=] 延迟。
由于read 只会从串行读取所有可用数据，this answer 建议使用while 循环等待读取所需长度的数据。但是 AFAIK 系统调用很昂贵，因此，这种方法在某种程度上是不是很粗糙，尤其是当所需的长度很大时？我知道这是否会导致性能问题取决于实际应用，我不应该做过早的优化。我只是好奇在这种情况下是否有更好的做法来避免密集的系统调用？
为避免密集的系统调用，您可以使用 sleep() 系统函数。
从串口读取数据通常是线程业务。
线程休眠100ms，然后从串口读取数据入队FIFO队列
按照今天的标准，串行连接（源自 RS-232 标准）是非常慢的连接。它们通常不支持高于 1 Mbps 的数据速率——相比之下，USB 4 的数据速率高达 20 Gbps。因此，在使用串行连接时，系统主要处于等待状态。关键是要避免忙等待，即如果没有数据到达，系统不应该在串行连接上花费任何时间。
链接代码失败了。因为它在打开端口时设置 O_NDELAY 标志，所以 read() 不会阻塞，如果没有可用数据则立即 return 0。这可能会吸收 100% 的单个 CPU。是否涉及系统调用无关紧要。循环尽可能快且频繁地运行，直到新数据到达。它缺少一种等待而不浪费 CPU 时间的机制。
最简单的解决方案是不设置 O_NDELAY 标志。然后 read() 如果没有可用数据将阻塞。而且它这样做根本没有花费任何 CPU 时间。 Linux 将在新数据到达时唤醒线程或进程。
如果阻塞不是一个选项，还有许多其他选项，但它们取决于您的其余代码，我们对此一无所知。
此外，我建议要非常小心系统调用很昂贵这样的说法。在这种形式下，陈述是错误的。当然，任何事情都有 CPU 时间、内存 space、有效时间等方面的成本。但是没有任何数字或没有相对于替代操作的数字，弊大于利。
But AFAIK system calls are expensive, ...
没错，系统调用比本地 procedure/function 调用消耗更多 CPU 周期。系统调用需要 CPU 用户模式到（受保护的）内核模式之间的模式转换，然后返回用户模式。
... thus, isn't that approach somehow crude, especially when the desired length is large?
从串行终端（例如/dev/ttyXn 设备读取数据时，您必须问自己的第一个问题（而不是串行端口）是“要接收什么样的数据，即是（ASCII）的数据行由某种类型的 EOL（行尾）字符终止的文本，或者是否需要将数据简单地视为 binary（或原始）数据？
应使用规范（也称为熟化）模式从串行终端读取文本行。 OS 将为您的程序执行接收到的数据的词法扫描，并根据您指定的 EOL 字符分隔每个 行 文本。 read() 然后可以 return 假设使用阻塞 I/O 的一行，并且文本行不长于提供的缓冲区。
应使用非规范（也称为原始）模式从串行终端读取二进制数据。 OS 将忽略数据的值，并且（当使用阻塞 I/O 时）每个 read() 将 return 一个数据量基于时间和字节数的限制。
参见 this answer for more details。
请注意，post 您的问题实际上是关于阅读文本的，但 OP 正在（错误地）使用非规范模式。如果 OP 使用正确的模式来匹配输入，那么他可能永远不会遇到部分读取问题。
I am just curious that whether there is a better practise to avoid intensive system calls in this scenario?
正确的 termios 配置对于串行终端的高效 I/O 至关重要。
阻塞 I/O 模式应被视为首选模式。
当进程更频繁地放弃控制时，OS 可以更好地执行多任务调度。
OS 可以更有效地确定用户何时可以使用 return 数据。
另请注意，termios 配置在使用阻塞模式时最有效，例如非规范模式下的 VMIN 和 VTIME 规范。
例如使用 select() 或 poll() 然后 read( ) 比仅与（阻塞）read() 相比多了一个系统调用。但是您可以找到许多这样的代码示例，因为似乎存在一些流行的误解，认为程序可以通过这种方式更快地从“UART”获取数据。
但是非阻塞和异步模式不一定更快（在多任务处理中 OS），并且 read() 只是从 termios 缓冲区中获取数据，该缓冲区从中删除了几层实际硬件。
如果您的程序使用非阻塞模式但在等待数据时不执行有用的工作，而是使用 select() 或 poll()（或者更糟的是调用 sleep()），那么您的程序就会不必要地复杂和低效。参见 this answer。
阻塞模式 read() 可以完成所有等待您的程序的工作，使您的程序更简单、更易于编写和维护，并提高运行时效率。
但是，为了阻止非规范读取，您将不得不接受某种程度的低效率。您能做的最好的事情就是权衡延迟与系统调用的数量。一个可能的例子是
请注意，读取串行终端时延迟的一个可能来源是内核配置不当，而不是 termios API 和 read() 开销。
例如，通过 ioctl() 设置 ASYNC_LOW_LATENCY 标志（例如参见 [=16=]）是改进 read()[=70 的一种方法=] 延迟。