打通linux的tty驱动的数据链路1 linux

我是MT

一、首先把tty驱动在linux中的分层结构理清楚：
自上而下分为TTY核心层、TTY线路规程、TTY驱动。
二、TTY核心层与线路规程层分析
用户空间的程序直接对tty核心层进行读写等相关操作，在tty_io.c中：
int__init tty_init(void)
{
cdev_init(&tty_cdev，&tty_fops);
if(cdev_add(&tty_cdev， MKDEV(TTYAUX_MAJOR， 0)， 1) ||
register_chrdev_region(MKDEV(TTYAUX_MAJOR， 0)， 1， "/dev/tty")< 0)
panic("Couldn'tregister /dev/tty driver\n");
device_create(tty_class，NULL， MKDEV(TTYAUX_MAJOR， 0)， NULL， "tty");
………
｝
以上的一段初始化代码可以获取以下信息：
注册了一个字符驱动，用户空间操作对应到tty_fops结构体里的函数：
staticconst struct file_operations tty_fops = {
。llseek =no_llseek，
。read =tty_read，
。write =tty_write，
。poll =tty_poll，
。unlocked_ioctl =tty_ioctl，
。compat_ioctl =tty_compat_ioctl，
。open =tty_open，
。release =tty_release，
。fasync =tty_fasync，
};
对于字符设备驱动，我们知道，读写操作一一对应于fops.
tty_open：
static int tty_open(struct inode *inode， struct file *filp)
{
int index;
dev_tdevice = inode->i_rdev;
structtty_driver *driver;
……
driver= get_tty_driver(device， &index);
……
tty= tty_init_dev(driver， index， 0);
……
retval= tty_add_file(tty， filp);
……
if(tty->ops->open)
retval= tty->ops->open(tty， filp);
｝
get_tty_driver是根据设备号device，通过查找tty_drivers全局链表来查找tty_driver.
tty_init_dev是初始化一个tty结构体：
tty->driver= driver;
tty->ops= driver->ops;
并建立线路规程：
ldops= tty_ldiscs[N_TTY];
ld->ops= ldops;
tty->ldisc= ld;
其实tty_ldiscs[N_TTY]在console_init中确定，该函数在内核启动的时候调用。
tty_register_ldisc(N_TTY，&tty_ldisc_N_TTY);
则：tty_ldiscs[N_TTY]=&tty_ldisc_N_TTY;
struct tty_ldisc_ops tty_ldisc_N_TTY = {
。magic = TTY_LDISC_MAGIC，
。name = "n_tty"，
。open = n_tty_open，
。close = n_tty_close，
。flush_buffer = n_tty_flush_buffer，
。chars_in_buffer= n_tty_chars_in_buffer，
。read = n_tty_read，
。write = n_tty_write，
。ioctl = n_tty_ioctl，
。set_termios = n_tty_set_termios，
。poll = n_tty_poll，
。receive_buf = n_tty_receive_buf，
。write_wakeup = n_tty_write_wakeup
};
tty_add_file主要是将tty保存到file的私有变量private_data中。
tty->ops->open的调用，实则上就是应用driver->ops->open.这样，我们就从tty核心层到tty驱动层了。
tty_write：
static ssize_t tty_write(struct file *file， const char __user *buf，
size_t count， loff_t *ppos)
{
………
ld= tty_ldisc_ref_wait(tty);
if(!ld->ops->write)
ret= -EIO;
else
ret= do_tty_write(ld->ops->write， tty， file， buf， count);
………
}
从以上这个函数里，可以看到tty_write调用路线规程的write函数，所以，我们来看ldisc中的write函数是怎样的。经过一些操作后，最终调用：
tty->ops->flush_chars(tty);
tty->ops->write(tty，b， nr);
显然，这两个函数，都调用了tty_driver操作函数，因为在之前的tty_open函数中有了tty->ops=driver-> ops这样的操作。那么这个tty_driver是怎样的呢，在TTY系统中，tty_driver是需要在驱动层注册的。注册的时候就初始化了ops， 也就是说，接下来的事情要看tty_driver的了。
tty_read：
static ssize_t tty_read(struct file *file， char __user *buf， size_t count，
loff_t *ppos)
{
………
ld= tty_ldisc_ref_wait(tty);
if(ld->ops->read)
i= (ld->ops->read)(tty， file， buf， count);
else
i= -EIO;
……
}
像tty_write的一样，在tty_read里，也调用了线路规程的对应read函数。不同的是，这个read没有调用tty_driver里ops的read，而是这样：
uncopied= copy_from_read_buf(tty， &b， &nr);
uncopied+= copy_from_read_buf(tty， &b， &nr);
从函数名来看copy_from_read_buf，就是从read_buf这个缓冲区拷贝数据。实际上是在tty->read_buf的末尾 tty->read_tail中读取数据。那么read_buf中的数据是怎么来的呢?猜想，那肯定是tty_driver干的事了。
tty_ioctl：
long tty_ioctl(struct file *file， unsigned int cmd， unsigned long arg)
{
……
switch(cmd) {
case… …… ：