System.IO.IOException：システムに接続されているデバイスが機能していませんC＃.NET 4.0

Question

シリアルポートからデータを読み書きするC＃アプリケーションを作成しました。シリアルポートに接続されたデバイスは、XBeeワイヤレスモジュールを介してハードウェアと通信するFTDI USBシリアルコンバーターです。ハードウェアは、バッテリーモジュールの容量や定常状態の電圧などをテストします。これらのテストは、完了するまでに数日かかります。

時々、シリアルポートが応答を停止し、System.IO.IOExceptionをスローするようです。システムに接続されているデバイスが機能していないというエラーが発生します。

スタックトレースは次のとおりです。

at system.IO.Ports.InternalResources.WinIOError
at system.IO.Ports.SerialStream.EndWrite
at system.IO.Ports.SerialStream.Write
at system.IO.Ports.SerialPort.Write
at BatteryCharger.CommunicationClass.ApiTransmission

このエラーがスローされた後、System.UnauthorizedAccessException: Access to the port is deniedエラーがスローされ、このエラーはソフトウェアがポートに書き込もうとするたびに発生し、デバッグを停止してソフトウェアを再起動するまで回復しません。数日後に同じことが起こります。

このエラーの発生を防ぐにはどうすればよいですか、またはエラーのcatchステートメントでこれらのエラーから正常に回復する方法はありますか？

バックグラウンドワーカースレッドでシリアルポートを継続的に読み取り、別のスレッドから書き込みます。

また、このフォーラムで提案されているすべてのレガシーエラー処理の断片をすでに試しましたが、どれも違いがないようです。エラーは、Windows XP Pro SP332ビットおよびWindows7Pro32ビットで発生します。

これがCommunicationClass.cs-シリアル伝送コードです。

    public static bool ApiTransmission(TXpacket transmission)
    {
        //clear all previous data that may have been in the buffer before doing a transmission
        Variables.dataParserPacket_buff.Clear();
        //TXpacket xbeetransmision = new TXpacket();
        byte[] packet = transmission.GeneratePacket();

        try
        {
            if (_serialPort.IsOpen)
            {
#if Console
                Log.write("TX-Packet: " + StringHandler.listToString(packet.ToList<byte>()));
#endif
                _serialPort.Write(packet, 0, packet.Length);
                Thread.Sleep(100);
            }
            else
            {
#if Console
                Log.write("serial port is closed");
#endif
                return false;
            }
        }
        catch (UnauthorizedAccessException ex)
        {
            MessageBox.Show(ex.ToString());
            Log.write("UnauthorizedAccessException");
        }
        catch (IOException ex)
        {
            MessageBox.Show(ex.ToString());
            Log.write("IOexception");
            //_serialPort.Close();
            //Thread.Sleep(100);
            //_serialPort.Open();
        }
        catch (Exception ex)
        {
            MessageBox.Show(ex.ToString());
#if Console
            Log.write(ex.ToString());
#endif
        }
        return true;

    }

これは私のシリアルポートを初期化する方法です

    public CommunicationClass(string portName, int baudRate, Parity parity, int dataBits, StopBits stopBits)
    {
        _analysePacketBGW.DoWork += new DoWorkEventHandler(_analysePacketBGW_DoWork);
        _analysePacketBGW.WorkerReportsProgress = true;
        _analysePacketBGW.WorkerSupportsCancellation = true;

        _readBGW.DoWork += new DoWorkEventHandler(_readThread_DoWork);
        _readBGW.WorkerSupportsCancellation = true;
        _readBGW.WorkerReportsProgress = true;

        _parserStarterBGW.DoWork += new DoWorkEventHandler(_parserStarterThread_DoWork);
        _parserStarterBGW.WorkerSupportsCancellation = true;
        _parserStarterBGW.WorkerReportsProgress = true;
        if (_readBGW != null)
        {
            _readBGW.CancelAsync();
        }

        _serialPort = new SerialPort(portName, baudRate, parity, dataBits, stopBits);

        //SerialPortFixer.Execute(portName);
        //Thread.Sleep(1000);
        //using (_serialPort = new SerialPort(portName, baudRate, parity, dataBits, stopBits))
        //{
        //    //_serialPort.Open();
        //}

        _serialPort.ErrorReceived += new SerialErrorReceivedEventHandler(_serialPort_ErrorReceived);

        _dataqueuepp = new ManualResetEvent(false);

        _serialPort.Open();
        _readBGW.RunWorkerAsync();
        _parserStarterBGW.RunWorkerAsync();
        CommunicationClass.PacketReceived += new DataPacketReceived(CommunicationClass_PacketReceived);
    }

そして、シリアルポートの読み取りを処理するバックグラウンドワーカー

    void _readThread_DoWork(object sender, DoWorkEventArgs e)
    {
#if Console
        Log.write("Read()");
#endif
        while (!_readBGW.CancellationPending)
        {
            try
            {
                int message = _serialPort.ReadByte();
                try
                {
                    Variables.dataQueue.Enqueue(message);
                }
                catch (Exception ex)
                {
                    MessageBox.Show(ex.Message + "     " + message.ToString());
                }
                _dataqueuepp.Set();
                //Console.Write(String.Format("{0:X2}", message) + " ");
            }
            catch (TimeoutException) { Log.write("read timeout"); }
            catch (IOException) { Log.write("read IOException"); }
            catch (ThreadAbortException) { Log.write("read thread aborted"); }
            catch (Exception ex) { MessageBox.Show(ex.ToString()); }
            finally { }
        }
    }

ここで、同じスレッドからシリアルポートを読み書きするコードを書き直して、違いが生じるかどうかを確認します。

[〜＃〜]編集[〜＃〜]

ジムのコメントに基づいて、IOExceptionCatchステートメントに次を追加しました。

        catch (IOException ex)
        {
            MessageBox.Show(ex.ToString());
            Log.write("IOexception");
            _readBGW.CancelAsync();
            Thread.Sleep(100);
            _serialPort.Close();
            Thread.Sleep(100);
            _serialPort.Open();
            Thread.Sleep(100);
            _readBGW.RunWorkerAsync();
            _serialPort.Write(packet, 0, packet.Length);
        }

うまくいけば、バックグラウンドワーカーの_serialPort.Readを停止し、ポートを閉じ、ポートを再度開き、バックグラウンドワーカーを再度実行し、同じコマンドを再度書き込もうとすると、このエラーから正常に回復できます。 MessageBoxは引き続きコードをブロックするため、エラーがいつ発生したかを確認し、エラーがどのように回復するかを監視できます。

私はこのようなパッチソフトウェアは好きではありませんが、それが機能すれば機能します。

編集2

上記のコードを追加した後、ソフトウェアが再びクラッシュしましたが、_serialPort.Close（）を呼び出すと、「UnauthorizedAccessException-ポートへのアクセスが拒否されました」がスローされます。

System.UnauthorizedAccessException was unhandled
Message=Access to the port is denied.
Source=System
StackTrace:
at System.IO.Ports.InternalResources.WinIOError(Int32 errorCode, String str)
at System.IO.Ports.InternalResources.WinIOError()
at System.IO.Ports.SerialStream.Dispose(Boolean disposing)
at System.IO.Stream.Close()
at System.IO.Ports.SerialPort.Dispose(Boolean disposing)
at System.IO.Ports.SerialPort.Close()
at BatteryCharger.CommunicationClass.ApiTransmission(TXpacket transmission) in E:\Mijn Documenten\Research\Copy of BatteryCharger_V12\BatteryCharger\CommunicationClass.cs:line 436
at BatteryCharger.CommunicationClass.tx1(TXpacket packet, String callingMethod) in E:\Mijn Documenten\Research\Copy of BatteryCharger_V12\BatteryCharger\CommunicationClass.cs:line 356
at BatteryCharger.XBee.setPin(String pinID, Byte status, XBee slave) in E:\Mijn Documenten\Research\Copy of BatteryCharger_V12\BatteryCharger\XBee.cs:line 215
at BatteryCharger.XBee.setPins(Int32 pins, XBee slave) in E:\Mijn Documenten\Research\Copy of BatteryCharger_V12\BatteryCharger\XBee.cs:line 177
at BatteryCharger.BatteryCharger.requestVoltage(Int32 block) in E:\Mijn Documenten\Research\Copy of BatteryCharger_V12\BatteryCharger\BatteryCharger.cs:line 595
at BatteryCharger.BatteryCharger.requestVoltages() in E:\Mijn Documenten\Research\Copy of BatteryCharger_V12\BatteryCharger\BatteryCharger.cs:line 612
at BatteryCharger.Form1.RunCommandOn(List`1 battList, Int32 command, Double lowerLimit, Double upperLimit) in E:\Mijn Documenten\Research\Copy of BatteryCharger_V12\BatteryCharger\Form1.cs:line 522
at BatteryCharger.Form1.chargeBlock(Int32 blockNr, Double lowerLimit, Double upperLimit) in E:\Mijn Documenten\Research\Copy of BatteryCharger_V12\BatteryCharger\Form1.cs:line 689
at BatteryCharger.Form1.<btnCheckCapacities_Click>b__13() in E:\Mijn Documenten\Research\Copy of BatteryCharger_V12\BatteryCharger\Form1.cs:line 619
at System.Threading.ThreadHelper.ThreadStart_Context(Object state)
at System.Threading.ExecutionContext.Run(ExecutionContext executionContext, ContextCallback callback, Object state, Boolean ignoreSyncCtx)
at System.Threading.ExecutionContext.Run(ExecutionContext executionContext, ContextCallback callback, Object state)
at System.Threading.ThreadHelper.ThreadStart()
InnerException: 

ここで何が起こっているのですか？

Answer 1

私の経験では、これは10回のうち9回、別のスレッド（終了しているかどうかに関係なく）がハードウェアポートに排他的にアクセスできない場合に発生します。

SyncLockを使用して、ポート操作、最も重要なのは開閉のラッパーを記述してみてください。 https://msdn.Microsoft.com/en-us/library/3a86s51t.aspx

同様に、適切な例外処理がない限り、ハードウェアを制御するtry/catcは一般的に悪い習慣だと思います。

その理由（ここで当てはまる可能性があります）は、例外がスローされた場合、ハードウェアがロックされ、さ​​らに悪いことに、例外がエラーの真の原因をマスクするためです。

上記のコードでは、メッセージの出力が次のスタイルで表示されます。

DebugPrint(ex.Message); 

これを次のように行う方がはるかに良いでしょう

DebugPrint(ex.tostring()); 

これは、例外のスタックトレースもエクスポートするためです。

私がすることは、これが実行されているコンピューターのどこかにある（タイムスタンプ付きの）テキストファイルにそれらの例外を書き込む例外ロガーを実装することです。ログに記録された例外データ（およびすべての関連情報）を追跡することで、これが正確に発生する理由をよりよく理解できます。

Answer 2

私はSerialPortクラスを集中的に使用して、USBアダプタを介してPLCと何ヶ月も途切れることなく継続的に通信しています。そのため、SerialPort.NETクラスが機能しないと誰が言っているのか同意できません。クラスの作成をスレッドに挿入してみてください。以下は、BackgroundWorkerを使用したコードのサンプルです。

    void ThreadEngine_DoWork(object sender, DoWorkEventArgs e)
    {
        // Do not access the form's BackgroundWorker reference directly.
        // Instead, use the reference provided by the sender parameter.
        BackgroundWorker objBackgroundWorker = sender as BackgroundWorker;

        try
        {
            mSerialPort = new SerialPort(GetPortName(mPortName), DefaultBaudRate, Parity.Even, 7, StopBits.Two);
            mSerialPort.Open();
            objBackgroundWorker.ReportProgress(0);

            while (objBackgroundWorker.CancellationPending == false)
            {
                if (IOScanner(objBackgroundWorker, false) == true)
                {
                    ScannerStationData();
                    IsReady = true;
                    IsError = false;
                }
                else
                {
                    IsReady = false;
                    IsError = true;
                }
                Thread.Sleep(1);
            }

            // Performs last scan before thread closing
            if (objBackgroundWorker.CancellationPending == true)
            {
                IOScanner(objBackgroundWorker, true);
            }

            mSerialPort.Close();
            mSerialPort = null;
            e.Result = null;
        }
        catch (Exception objErr)
        {
            string sMessage = string.Format("PlcService.ThreadEngine_DoWork Err={0}", objErr.Message);
            mLogSysService.AddItem(sMessage);
            IsError = true;
        }
    }

メソッドIOScannerは、次のように通信するために他のメソッドを呼び出します。

    protected bool WriteDMWord(int iAddress, int[] aryValues)
    {
        bool bRetValue = true;
        try
        {
            mSerialPort.NewLine = "\r";
            mSerialPort.ReadTimeout = DefaultTimeout;
            string sTxData = HostLinkProtocol.BuildWriteDMWord(iAddress, aryValues);
            mSerialPort.WriteLine(sTxData);

            string sRxData = string.Empty;
            sRxData = mSerialPort.ReadLine();
            if (HostLinkProtocol.ParseWriteDMWord(sRxData) == true)
            {
                bRetValue = true;
            }
        }
        catch (Exception objErr)
        {
            Console.WriteLine("WriteDMWord [{0}]", objErr.Message);
            bRetValue = false;
        }
        return bRetValue;
    }

Answer 3

私はFTDIUSBを使用しており、Serial .netクラスで通信しています。WindowsXPではこの種の例外が発生することがあります。devcon.exeで解決し、無効化と有効化を実行しましたが、エラーは表示されませんでした。