串口 Shell 交互

适用场景

• 用户需要登录嵌入式 Linux / RTOS 设备的串口 Shell，进行命令行交互。
• 用户需要通过串口向设备发送单条命令并捕获响应，供脚本或自动化流程使用。
• 用户有一组命令需要在设备上按顺序执行，希望从文件批量导入。
• 设备运行在 RS-485 半双工总线上，需要用 RTS 控制收发切换。
• 设备 Shell 使用非 UTF-8 编码，或需要 CR+LF 换行符才能正常解析命令。
• 烧录或复位已完成，下一步需要在设备端 Shell 中手动验证或配置。

必要输入

• 一个串口设备路径（Windows 下为 COMn，Linux 下为 /dev/ttyUSBn 或 /dev/ttyACMn）。
• 波特率（常见：115200、9600）。
• 若为单命令模式，需提供要执行的命令字符串。
• 若为批量模式，需提供命令脚本文件路径。
• 可选参数：编码、换行风格、RS-485 模式、超时时间、Shell 提示符正则、日志文件路径。

自动探测

• 串口优先级为：显式用户输入、Project Profile 中的 serial_port、脚本自动检测结果，否则阻塞并要求用户指定。
• 波特率优先级为：显式用户输入、Project Profile 中的 baud_rate、工作区文档或代码常量，最后回落到 115200。
• 编码默认为 utf-8；若设备回显出现乱码，优先尝试 gbk，其次 latin-1。
• 换行符默认为 LF；若命令发送后设备无响应，尝试 --crlf。
• 模式默认为交互式终端；只有在用户显式提供 --cmd 或 --script 时才切换为非交互模式。
• 若存在多个同样合理的串口候选，列出候选项并阻塞，不要静默猜测。

执行步骤

1. 确认 pyserial 已安装（pip install pyserial），若缺失则返回 environment-missing 并指导安装。
2. 运行自带脚本 shell_proxy.py，根据用户意图选择模式：
   • 交互模式（默认）：python shell_proxy.py -p <端口> -b <波特率>，进入交互式终端，按 Ctrl+] 退出。
   • 单命令模式：python shell_proxy.py -p <端口> -b <波特率> --cmd "<命令>"，等待响应后自动退出。
   • 批量脚本模式：python shell_proxy.py -p <端口> -b <波特率> --script <脚本文件>，逐条执行并打印每条的响应。
3. 若设备 Shell 需要先登录或进入特定目录，使用 --init "<命令>"（可重复多次），按顺序在连接后自动发送。
4. 若设备回显乱码，先用 --encoding gbk 尝试；若仍无法识别，用 --hex 查看原始字节辅助诊断。
5. 若设备使用 RS-485 半双工，启用 --rs485；若需捕获逐字符回显，进一步启用 --rs485-byte。
6. 若需要将输出保存到文件，使用 --log <文件路径>。
7. 读取脚本输出时，重点关注命令执行结果、错误信息和 Shell 提示符返回状态，而不是只转述原始文本。
8. 将确认有效的串口、波特率和编码写回 Project Profile。

失败分流

• 当缺少 pyserial 时，返回 environment-missing。
• 当指定串口无法打开（端口不存在、被其他程序占用、设备掉线）时，返回 connection-failure。
• 当宿主机没有权限访问串口设备时，返回 permission-problem。
• 当命令发送后超时无响应，且编码和换行符均已尝试仍未恢复时，返回 target-response-abnormal。
• 当存在多个合理串口候选，或工作区中隐含互相冲突的波特率时，返回 ambiguous-context。
• 当脚本文件不存在或无法解析时，返回 project-config-error。

平台说明

• 串口命名规则复用 shared/platform-compatibility.md。
• 自带脚本使用 pyserial，跨 Linux、macOS、Windows 三种宿主平台。
• Windows 下端口名使用 COMn 格式，输出中保留完整端口名。
• Linux 下常见权限问题表现为 PermissionError，需检查用户组成员资格或 udev 规则。
• macOS 下优先关注 /dev/cu.* 端口，/dev/tty.* 作为次级候选。

输出约定

• 输出选中的串口、波特率、编码、执行模式，以及命令执行结果或交互会话的关键观察结论。
• 用 serial_port、baud_rate 更新 Project Profile。
• 若使用了 --log，记录日志文件路径。
• 若使用了 --init，记录初始化命令及其执行结果。
• 当命令输出表明目标固件发生崩溃、断言或异常复位时，推荐 debug-gdb-openocd 或 debug-jlink。

交接关系

• 当交互会话完成后，需要持续监视设备运行日志时，将结果交给 serial-monitor。
• 当 Shell 输出表明固件崩溃、需要断点或回溯分析时，将结果交给 debug-gdb-openocd 或 debug-jlink。
• 当串口 Shell 缺少所需工具，需要重新构建并烧录固件时，将结果交给对应的 build-* 和 flash-* 技能。