标题:
linux的tty驱动的数据链路 02
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作者:
samwalton
时间:
2013-9-7 14:45
标题:
linux的tty驱动的数据链路 02
最重要的两个函数: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:开启定时器和初始化uart_port.
uart_add_one_port顾名思议,就是为uart_driver增加一个端口,在uart_driver里的state指向NR个slot, 然后,这个函数的主要工作就是为slot增加一个port.这样,uart_driver就可以通过port对ops操作函数集进行最底层的操作。
现在来分析下连接部分,也就是tty_driver如何工作,如何连接tty核心层(或者ldisc层)和串口层uart_port.关于操作部分主要是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);
………
}
调用了uart_port的操作函数ops的startup,在这个函数里作了一些串口初始化的工作,其中有申请接收数据中断或建立超时轮询处理。
在startup里面申请了接收数据中断,那么这个中断服务程序就跟读操作密切相关了,从tty核心层的读操作可知,接收到的数据一定是传送到read_buf中的。现在来看是中断服务程序。
调用receive_chars来接收数据,在receive_chars中,出现了两个传输数据的函数:
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);
}
当当前的tty_buffer空间不够时调用tty_insert_flip_string_flags,在这个函数里会去查找下一个tty_buffer,并将数据放到下一个tty_buffer的char_buf_ptr里。
那么char_buf_ptr的数据怎样与线路规程中的read_buf关联的呢,我们看,在初始化tty_buffer的时候,也就是在tty_buffer_init函数中:
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);
}
在函数的最后,初始化了一个工作队列。
而这个队列在什么时候调度呢,在驱动层里receive_chars的最后调用了tty_flip_buffer_push这个函数。
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数据到tty_buffer的时候有两种方式,一种是flush_to_ldisc,另一种就是调度tty缓冲区的工作队列。
flush_to_ldisc是队列调用的函数:
static void flush_to_ldisc(struct work_struct *work)
{
……
while((head = tty->buf.head) != NULL) {
………
count= head->commit – head->read;
………
char_buf= head->char_buf_ptr + head->read;
flag_buf= head->flag_buf_ptr + head->read;
head->read+= count;
disc->ops->receive_buf(tty,char_buf,
flag_buf,count);
………
}
……
}
这个函数主要的功能是,从tty_buffer中找到数据缓冲区char_buf_ptr,并将这个缓冲区指针传递给线路规程的操作函数receive_buf.再来看receive_buf:
static void n_tty_receive_buf(struct tty_struct *tty, const unsigned char*cp,
char *fp, int count)
{
……
if(tty->real_raw) {
………
memcpy(tty->read_buf+ tty->read_head, cp, i);
………
}else{
………
switch(flags) {
caseTTY_NORMAL:
n_tty_receive_char(tty,*p);
break;
……
}
if(tty->ops->flush_chars)
tty->ops->flush_chars(tty);
………
}
………
}
从上面这段代码可以看到,if条件成立,明显地是拷贝数据进tty的read_buf;进入else,在正常的状态下会调用n_tty_receive_char,然后会调用put_tty_queue,在这个函数里最终还是把数据拷贝到tty的read_buf中。
到此,tty驱动的读操作数据链路基本上连通了。
uart_write:
static int uart_write(struct tty_struct *tty,
const unsigned char *buf, int count)
{
……
port= state->uart_port;
circ= &state->xmit;
……
while(1){
c= CIRC_SPACE_TO_END(circ->head, circ->tail, UART_XMIT_SIZE);
………
memcpy(circ->buf+ circ->head, buf, c);
………
}
……
uart_start(tty);
return ret;
}
上面代码的意思是把要写的数据拷贝到state的缓冲区里。然后调用uart_start.
static void __uart_start(struct tty_struct *tty)
{
struct uart_state *state = tty->driver_data;
struct uart_port *port = state->uart_port;
if(!uart_circ_empty(&state->xmit) && state->xmit.buf&&
!tty->stopped && !tty->hw_stopped)
port->ops->start_tx(port);
}
调用了uart_port的操作函数集的start_tx.
static void serial8250_start_tx(struct uart_port *port)
{
struct uart_8250_port *up = container_of(port, struct uart_8250_port, port);
……
transmit_chars(up);
………
}
在transmit_chars中会把state->xmit缓冲区的数据写进串口发送数据寄存器,也就是数据到达硬件层。到此,写操作的数据
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