打通linux的tty驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)鏈路

………

}

｝

就是根據(jù)cmd的值進(jìn)行相關(guān)操作，有對(duì)線路規(guī)程操作的，有直接通過tty_driver操作的。

三、TTY驅(qū)動(dòng)層分析

接下來看，TTY驅(qū)動(dòng)層是怎樣的：

TTY驅(qū)動(dòng)層是根據(jù)不同的硬件操作來完成相應(yīng)的操作，這里我們以串口為例。

串口作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備，把共性的分離出來，就成了uart層，特性成了serial層。

主要是serial層作為一個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊加載。以8250.c為例：

static int __init serial8250_init(void)

{

………

serial8250_reg.nr= UART_NR;

ret= uart_register_driver(serial8250_reg);

………

serial8250_register_ports(serial8250_reg，serial8250_isa_devs->dev);

………

｝

#define UART_NR CONFIG_SERIAL_8250_NR_UARTS

CONFIG_SERIAL_8250_NR_UARTS是在配置內(nèi)核的時(shí)候定義的，表示支持串口的個(gè)數(shù)。

static struct uart_driver serial8250_reg = {

。owner =THIS_MODULE，

。driver_name =serial，

。dev_name =ttyS，

。major =TTY_MAJOR，

。minor =64，

。cons =SERIAL8250_CONSOLE，

};

在驅(qū)動(dòng)層里有幾個(gè)重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：

structuart_driver;

structuart_state ;

structuart_port;

structtty_driver;

structtty_port;

實(shí)際上，理清了這幾個(gè)結(jié)構(gòu)體的關(guān)系，也就理清了TTY驅(qū)動(dòng)層。

uart_register_driver：

這個(gè)函數(shù)主要是向TTY核心層注冊(cè)一個(gè)TTY驅(qū)動(dòng)：

retval= tty_register_driver(normal);

其中normal是tty_driver.

另外，還會(huì)對(duì)tty_driver和uart_driver之間進(jìn)行某些賦值和指針連接。我們最關(guān)心的是，給tty_driver初始化了操作函數(shù)uart_ops，這樣，在tty核心層就可以通過uart_ops來對(duì)UART層進(jìn)行操作。

serial8250_register_ports：

最重要的兩個(gè)函數(shù)：serial8250_isa_init_ports和uart_add_one_port

serial8250_isa_init_ports主要的工作是初始化uart_8250_port：開啟定時(shí)器和初始化uart_port.

uart_add_one_port顧名思議，就是為uart_driver增加一個(gè)端口，在uart_driver里的state指向NR個(gè)slot， 然后，這個(gè)函數(shù)的主要工作就是為slot增加一個(gè)port.這樣，uart_driver就可以通過port對(duì)ops操作函數(shù)集進(jìn)行最底層的操作。

現(xiàn)在來分析下連接部分，也就是tty_driver如何工作，如何連接tty核心層(或者ldisc層)和串口層uart_port.關(guān)于操作部分主要是uart_ops.

uart_open：

staticint uart_open(struct tty_struct *tty， struct file *filp)

{

………

retval= uart_startup(tty， state， 0);

……

}

staticint uart_startup(struct tty_struct *tty， struct uart_state *state，int init_hw)

{

……

retval= uport->ops->startup(uport);

………

｝

調(diào)用了uart_port的操作函數(shù)ops的startup，在這個(gè)函數(shù)里作了一些串口初始化的工作，其中有申請(qǐng)接收數(shù)據(jù)中斷或建立超時(shí)輪詢處理。

在startup里面申請(qǐng)了接收數(shù)據(jù)中斷，那么這個(gè)中斷服務(wù)程序就跟讀操作密切相關(guān)了，從tty核心層的讀操作可知，接收到的數(shù)據(jù)一定是傳送到read_buf中的。現(xiàn)在來看是中斷服務(wù)程序。

調(diào)用receive_chars來接收數(shù)據(jù)，在receive_chars中，出現(xiàn)了兩個(gè)傳輸數(shù)據(jù)的函數(shù)：

tty_insert_flip_char和tty_flip_buffer_push.

static inline int tty_insert_flip_char(struct tty_struct *tty，

unsigned char ch， char flag)

{

struct tty_buffer *tb = tty->buf.tail;

if(tb tb->used tb->size) {

tb->flag_buf_ptr[tb->used]= flag;

tb->char_buf_ptr[tb->used++]= ch;

return1;

}

return tty_insert_flip_string_flags(tty， ch， flag， 1);

}

當(dāng)當(dāng)前的tty_buffer空間不夠時(shí)調(diào)用tty_insert_flip_string_flags，在這個(gè)函數(shù)里會(huì)去查找下一個(gè)tty_buffer，并將數(shù)據(jù)放到下一個(gè)tty_buffer的char_buf_ptr里。

那么char_buf_ptr的數(shù)據(jù)怎樣與線路規(guī)程中的read_buf關(guān)聯(lián)的呢，我們看，在初始化tty_buffer的時(shí)候，也就是在tty_buffer_init函數(shù)中：

void tty_buffer_init(struct tty_struct *tty)

{

spin_lock_init(tty->buf.lock);

tty->buf.head= NULL;

tty->buf.tail= NULL;

tty->buf.free= NULL;

tty->buf.memory_used= 0;

INIT_DELAYED_WORK(tty->buf.work，flush_to_ldisc);

}

在函數(shù)的最后，初始化了一個(gè)工作隊(duì)列。

而這個(gè)隊(duì)列在什么時(shí)候調(diào)度呢，在驅(qū)動(dòng)層里receive_chars的最后調(diào)用了tty_flip_buffer_push這個(gè)函數(shù)。

void tty_flip_buffer_push(struct tty_struct *tty)

{

unsigned long flags;spin_lock_irqsave(tty->buf.lock， flags);if (tty->buf.tail != NULL)

tty->buf.tail->commit = tty->buf.tail->used;spin_unlock_irqrestore(tty->buf.lock， flags);

if (tty->low_latency)

flush_to_ldisc(tty->buf.work.work);else schedule_delayed_work(tty->buf.work， 1);

}

那么，在push數(shù)據(jù)到tty_buffer的時(shí)候有兩種方式，一種是flush_to_ldisc，另一種就是調(diào)度tty緩沖區(qū)的工作隊(duì)列。

flush_to_ldisc是隊(duì)列調(diào)用的函數(shù)：

static void flush_to_ldisc(struct work_struct *work)