Linux系统编程@终端IO
Linux系统中终端设备种类
终端是一种字符型设备，有多种类型，通常使用tty 来简称各种类型的终端设备。终端特殊设备文件一般有以下几种： 串行端口终端（/dev/ttySn ） ，伪终端（/dev/pty/ ），控制终端（/dev/tty ） ，控制台终端（/dev/ttyn, /dev/console ）。
1. 串行端口终端（Serial Port Terminal ）是使用计算机串行端口连接的终端设备。Linux中每个串行端口都看作是一个字符设备。串行端口所对应的设备名称是/dev/tts/0 （或/dev/ttyS0 ）、/dev/tts/1 （或/dev/ttyS1 ）等，设备号分别是（4,0 ）、（4,1 ）等，分别对应于DOS 系统下的COM1 、COM2 等。
2. 伪终端（Pseudo Terminal ）是成对的逻辑终端设备，例如/dev/ptyp3 和/dev/ttyp3 （在设备文件系统中分别是/dev/pty/m3 和/dev/pty/s3 ）, 它们与实际物理设备并不直接相关。对于ttyp3 （s3 ），任何设计成使用一个串行端口设备的程序都可以使用该逻辑设备。但对于使用ptyp3 的程序，则需要专门设计来使用ptyp3 （m3 ）逻辑设备。 如果使用telnet 远程登录，则telnet 会开始连接到设备ptyp2 （m2 ）上（一个伪终端端口上）。此时一个getty 程序就应该运行在对应的ttyp2 （s2 ）端口上。当telnet 从远端获取了一个字符时，该字符就会通过m2 、s2 传递给getty 程序，而getty 程序就会通过s2 、m2 和telnet 程序往网络上返回”login: ”字符串信息。登录程序与telnet 程序就通过“伪终端”进行通信，通过使用适当的软件，就可以把两个甚至多个伪终端设备连接到同一个物理串行端口上。因为只存在16个ttyp （ttyp0 —ttypf ）的设备文件，就使用了象q 、r 、s 等字符来代替p 。例如，ttys8 和ptys8 就是一个伪终端设备对。目录/dev/pts 是一个类型为devpts 的文件系统，并且可以在被加载文件系统列表中看到。虽然/dev/pts 象是设备文件系统中的一项，但它其实是一种不同的文件系统。
3. 如果当前进程有控制终端（Controlling Terminal ）的话，那么/dev/tty 就是当前进程的控制终端的设备特殊文件。可以使用命令”ps –ax ”来查看进程与哪个控制终端相连使用命令”tty ”可以查看它具体对应哪个实际终端设备。/dev/tty 有些类似于到实际所使用终端设备的一个联接。
4. Linux 系统中，计算机显示器通常被称为控制台终端（Console ）, 它仿真了类型为Linux 的一种终端（TERM=Linux ），并且有一些设备特殊文件与之相关联：tty0 、tty1 、tty2 等。当你在控制台上登录时，使用的是tty1 。使用Alt+[F1 —F6] 组合键时，我们就可以切换到tty2 、tty3 等上面去。tty1 –tty6 等称为虚拟终端，而tty0则是当前所使用虚拟终端的一个别名，系统所产生的信息会发送到该终端上。只有系统或超级用户root 可以向/dev/tty0进行写操作 .
终端的体系结构 带线路规程的串口驱动数据流向
tty核心：（系统实现）
tty线路规程：（自己实现，可有可无）实现规范或协议，通过注册实现。（在驱动中使用相关协议都需要注册么？USB、I2C、SPI)
tty驱动：（自己实现）
ttyS0:串口设备
tty_io.c：属于tty核心部分
n_tty.c：线路规程部分
串口驱动数据流与函数调用
串口驱动中并不像一般的字符驱动在函数指针中实现了读的操作，串口设备（Hardware层）接收到数据后产生中断，然后将数据传入到线路规程中存储起来，当用户层需要读取数据时再去线路规程中去取数据。这个过程中TTY核心将从TTY驱动收到的数据缓存到一个 tty_flip_buffer类型的结构中。该结构包含两个数据数组。从TTY设备接收到的数据被存储于第一个数组，当这个数组满时，等待数据的用户将被通知。当用户从这个数组中读数据时，任何从TTY驱动新来的数据将被存储在第2个数组。然后交替使用。
串口驱动的描述
struct uart_driver { //include\linux\Serial_core.h
struct module *owner;
const char *driver_name; //驱动名
const char *dev_name; //设备名
int major; //主设备号
int minor; //起始次设备号
int nr; //设备数
struct console *cons;
/*
* these are private; the low level driver should not
* touch these; they should be initialised to NULL
*/
struct uart_state *state;
struct tty_driver *tty_driver;
};
串口驱动的注册
int uart_register_driver(struct uart_driver *uart);
UART端口描述
uart_port用于描述一个UART端口（一个串口）的地址、FIFO大小、端口类型等信息。
struct uart_port {
spinlock_t lock; /* port lock 端口锁*/
unsigned long iobase; /* in/out[bwl] IO端口基地址*/
unsigned char __iomem *membase; /* read/write[bwl]IO内存基地址 */
unsigned int (*serial_in)(struct uart_port *, int);
void (*serial_out)(struct uart_port *, int, int);
unsigned int irq; /* irq number 中断号*/
unsigned int uartclk; /* base uart clock */
unsigned int fifosize; /* tx fifo size 传输fifo大小*/
unsigned char x_char; /* xon/xoff char */
unsigned char regshift; /* reg offset shift */
unsigned char iotype; /* io access style */
unsigned char unused1;
#define UPIO_PORT (0)
#define UPIO_HUB6 (1)
#define UPIO_MEM (2)
#define UPIO_MEM32 (3)
#define UPIO_AU (4) /* Au1x00 type IO */
#define UPIO_TSI (5) /* Tsi108/109 type IO */
#define UPIO_DWAPB (6) /* DesignWare APB UART */
#define UPIO_RM9000 (7) /* RM9000 type IO */
unsigned int read_status_mask; /* driver specific */
unsigned int ignore_status_mask; /* driver specific */
struct uart_info *info; /* pointer to parent info */
struct uart_icount icount; /* statistics */
struct console *cons; /* struct console, if any */
#if defined(CONFIG_SERIAL_CORE_CONSOLE) || defined(SUPPORT_SYSRQ)
unsigned long sysrq; /* sysrq timeout */
#endif
upf_t flags;
#define UPF_FOURPORT ((__force upf_t) (1 << 1))
#define UPF_SAK ((__force upf_t) (1 << 2))
#define UPF_SPD_MASK ((__force upf_t) (0x1030))
#define UPF_SPD_HI ((__force upf_t) (0x0010))
#define UPF_SPD_VHI ((__force upf_t) (0x0020))
#define UPF_SPD_CUST ((__force upf_t) (0x0030))
#define UPF_SPD_SHI ((__force upf_t) (0x1000))
#define UPF_SPD_WARP ((__force upf_t) (0x1010))
#define UPF_SKIP_TEST ((__force upf_t) (1 << 6))
#define UPF_AUTO_IRQ ((__force upf_t) (1 << 7))
#define UPF_HARDPPS_CD ((__force upf_t) (1 << 11))
#define UPF_LOW_LATENCY ((__force upf_t) (1 << 13))
#define UPF_BUGGY_UART ((__force upf_t) (1 << 14))
#define UPF_NO_TXEN_TEST ((__force upf_t) (1 << 15))
#define UPF_MAGIC_MULTIPLIER ((__force upf_t) (1 << 16))
#define UPF_CONS_FLOW ((__force upf_t) (1 << 23))
#define UPF_SHARE_IRQ ((__force upf_t) (1 << 24))
/* The exact UART type is known and should not be probed. */
#define UPF_FIXED_TYPE ((__force upf_t) (1 << 27))
#define UPF_BOOT_AUTOCONF ((__force upf_t) (1 << 28))
#define UPF_FIXED_PORT ((__force upf_t) (1 << 29))
#define UPF_DEAD ((__force upf_t) (1 << 30))
#define UPF_IOREMAP ((__force upf_t) (1 << 31))
#define UPF_CHANGE_MASK ((__force upf_t) (0x17fff))
#define UPF_USR_MASK ((__force upf_t) (UPF_SPD_MASK|UPF_LOW_LATENCY))
unsigned int mctrl; /* current modem ctrl settings */
unsigned int timeout; /* character-based timeout */
unsigned int type; /* port type */
const struct uart_ops *ops; /*函数指针*/
unsigned int custom_divisor;
unsigned int line; /* port index */
resource_size_t mapbase; /* for ioremap */
struct device *dev; /* parent device */
unsigned char hub6; /* this should be in the 8250 driver */
unsigned char suspended;
unsigned char unused[2];
void *private_data; /* generic platform data pointer */
};
struct uart_ops定义了针对串口的一系列操作，包括发送、接收及线路设置等。
struct uart_ops {
unsigned int (*tx_empty)(struct uart_port *);
void (*set_mctrl)(struct uart_port *, unsigned int mctrl);
unsigned int (*get_mctrl)(struct uart_port *);
void (*stop_tx)(struct uart_port *); //停止发送
void (*start_tx)(struct uart_port *); //开始发送
void (*send_xchar)(struct uart_port *, char ch); //发送xchar
void (*stop_rx)(struct uart_port *); //停止接收
void (*enable_ms)(struct uart_port *);
void (*break_ctl)(struct uart_port *, int ctl);
int (*startup)(struct uart_port *);
void (*shutdown)(struct uart_port *);
void (*flush_buffer)(struct uart_port *);
void (*set_termios)(struct uart_port *, struct ktermios *new,
struct ktermios *old);
void (*set_ldisc)(struct uart_port *);
void (*pm)(struct uart_port *, unsigned int state,
unsigned int oldstate);
int (*set_wake)(struct uart_port *, unsigned int state);
/*
* Return a string describing the type of the port
*/
const char *(*type)(struct uart_port *);
/*
* Release IO and memory resources used by the port.
* This includes iounmap if necessary.
*/
void (*release_port)(struct uart_port *);
/*
* Request IO and memory resources used by the port.
* This includes iomapping the port if necessary.
*/
int (*request_port)(struct uart_port *);
void (*config_port)(struct uart_port *, int);
int (*verify_port)(struct uart_port *, struct serial_struct *);
int (*ioctl)(struct uart_port *, unsigned int, unsigned long);
#ifdef CONFIG_CONSOLE_POLL
void (*poll_put_char)(struct uart_port *, unsigned char);
int (*poll_get_char)(struct uart_port *);
#endif
};
添加端口
int uart_add_one_port(struct uart_driver *drv, struct uart_port *port);
串口驱动实现操作流程
- 定义一个uart_driver的变量，并初始化；
- 使用uart_register_driver来注册这个驱动；
- 初始化uart_port和ops函数表；
- 调用uart_add_one_port()添加初始化好的uart_port。
串口驱动代码实例分析
发送和接收的原理
发送：循环buffer ->发送fifo->发送移位寄存器
接收：接收移位寄存器à接收fifo ->Flip_buf
发送的过程是：把数据写到发送fifo中，fifo把收到的数据传给发送移位寄存器(自动的,非driver控制)，然后每个时钟脉冲往串口线上写一bit数据。
接收的过程是：接收移位寄存器收到数据，发送给接收fifo，接收fifo事先设置好了触发门限（寄存器中设置）,当里面的数据量超过门限时就会触发一个中断,调用驱动中的中断处理函数,把数据写到flip_buf中。
基于2.4内核的代码实现
2.4与2.6内核串口驱动的唯一区别是2.4中port直接作为struct uart_driver的成员，但是2.6中不是直接作为其成员，而是使用uart_add_one_port()函数将uart_driver与port关联起来。
模块初始化函数
static int __init s3c2410uart_init(void)
{
return uart_register_driver(&s3c2410_reg);
}
使用uart_register_driver注册串口驱动。注册前需要实现串口驱动的结构s3c2410_reg;如下
static struct uart_driver s3c2410_reg = {
owner: THIS_MODULE,
normal_major: SERIAL_S3C2410_MAJOR,
normal_name: "ttyS%d",
callout_name: "cua%d",
normal_driver: &normal,
callout_major: CALLOUT_S3C2410_MAJOR,
callout_driver: &callout,
table: s3c2410_table,
termios: s3c2410_termios,
termios_locked: s3c2410_termios_locked,
minor: MINOR_START,
nr: UART_NR,
port: s3c2410_ports, //最重要的成员
cons: S3C2410_CONSOLE,
};
static struct uart_port s3c2410_ports[UART_NR] = {
{
iobase: (unsigned long)(UART0_CTL_BASE), //IO基地址
iotype: SERIAL_IO_PORT, //类型IO
irq: IRQ_RXD0, //中断
uartclk: 130252800, //时钟
fifosize: 16, //fifo大小
ops: &s3c2410_pops, //操作函数指针（最核心部分）
type: PORT_S3C2410,
flags: ASYNC_BOOT_AUTOCONF,
},
。。。。。。 。。。。。。。 。。。。。。。
};
static struct uart_ops s3c2410_pops = {
tx_empty: s3c2410uart_tx_empty,
set_mctrl: s3c2410uart_set_mctrl,
get_mctrl: s3c2410uart_get_mctrl,
stop_tx: s3c2410uart_stop_tx,
start_tx: s3c2410uart_start_tx,
stop_rx: s3c2410uart_stop_rx,
enable_ms: s3c2410uart_enable_ms,
break_ctl: s3c2410uart_break_ctl,
startup: s3c2410uart_startup,
shutdown: s3c2410uart_shutdown,
change_speed: s3c2410uart_change_speed,
type: s3c2410uart_type,
config_port: s3c2410uart_config_port,
release_port: s3c2410uart_release_port,
request_port: s3c2410uart_request_port,
};
部分操作函数实现
阻止发送函数uart_stop_tx
static void s3c2410uart_stop_tx(struct uart_port *port, u_int from_tty)
{
disable_irq(TX_IRQ(port));
}
//停止发送的功能,其内部的函数disable_irq是停止中断的功能 ,发送数据是通过中断来完成的,关闭中断也就关闭了发送。
发送使能函数uart_start_tx
static void s3c2410uart_start_tx(struct uart_port *port, u_int nonempty, u_int from_tty)
{
enable_irq(TX_IRQ(port));
}
//与上面的过程类似,就是一个相反的过程
阻止接收函数uart_stop_rx
static void s3c2410uart_stop_rx(struct uart_port *port)
{
disable_irq(RX_IRQ(port));
}
//阻止接收的原理与阻止发送的原理是一样的
发送缓冲空判断函数uart_tx_empty
static u_int s3c2410uart_tx_empty(struct uart_port *port)
{
return (UART_UTRSTAT(port) & UTRSTAT_TR_EMP ? 0 : TIOCSER_TEMT);
}
//如果发送缓冲为空则返回0，否则返回1。
//在寄存器UTRSTATn [2]标志了缓存是否为空，UART_UTRSTAT(port) & UTRSTAT_TR_EMP便是对应着这一位的值。
获取控制信息函数uart_get_mctrl
static u_int s3c2410uart_get_mctrl(struct uart_port *port)
{
return (TIOCM_CTS | TIOCM_DSR | TIOCM_CAR);
}
//获得控制信息, TIOCM_CTS ,TIOCM_DSR 和TIOCM_CAR,这几个宏代表串口的控制信息, 分别是clear to send,data set ready和data carrier detect(详见Serial Programming Guide for POSIX Operating Systems)
接收中断函数uart_rx_interrupt
static void s3c2410uart_rx_interrupt(int irq, void *dev_id, struct pt_regs *regs)
{
struct uart_info *info = dev_id;
struct tty_struct *tty = info->tty;
unsigned int status, ch, max_count = 256;
struct uart_port *port = info->port;
status = UART_UTRSTAT(port);
while ((status & UTRSTAT_RX_RDY) && max_count--) //一个字节一个字节的发送，直达全部字节（每次最多处理man_count个字节）发送完毕
{
if (tty->flip.count >= TTY_FLIPBUF_SIZE) //交替使用buffer
{
tty->flip.tqueue.routine((void *) tty); //交换操作
if (tty->flip.count >= TTY_FLIPBUF_SIZE) {
printk(KERN_WARNING "TTY_DONT_FLIP set\n");
return;
}
}
ch = UART_URXH(port);
*tty->flip.char_buf_ptr = ch; //将从串口接收到的数据（一个字节）存到flip buffer中
*tty->flip.flag_buf_ptr = TTY_NORMAL;
port->icount.rx++;
tty->flip.flag_buf_ptr++;
tty->flip.char_buf_ptr++;
tty->flip.count++;
status = UART_UTRSTAT(port);
}
tty_flip_buffer_push(tty);
return;
}
/**********************
功能:主要是是while大循环,首先看循环判断条件status & UTRSTAT_RX_RDY,前面有status = UART_UTRSTAT(port),查2410的datasheet, status & UTRSTAT_RX_RDY这个位是判断接收buffer内是否还有有效数据?按道理一次中断只是把接收的fifobuffer中的数据放到flipbuffer中去,接收的fifo的中断门限是4-12字节,进行一次接收往往要中断好多次，这样中断开销比较大,所以在while的循环条件中判断一下是否还有接收的有效数据,如果有,就继续在中断程序中继续接收,当然,永远都在接收中断中(如果一直有数据要接收)也不合适,所以while循环还有计数,最多循环256次。
在循环中,首先是要判断一下接收数据用的flip-buffer是不是已经满了, if (tty->flip.count >= TTY_FLIPBUF_SIZE)如果满了,就要跳到另一个buffer上去, tty->flip.tqueue.routine((void *) tty)是用来实现跳到另一个buffer上的功能,然后把收到的数据写到flip-buffer中,相应的状态,统计数据都要改,接着再来while 循环,循环结束后就要调用tty_flip_buffer_push(tty)来让用户把存在缓冲里的数据取走,接收一次都要把缓存清空。
*********************/
发送中断函数uart_tx_interrupt
static void s3c2410uart_tx_interrupt(int irq, void *dev_id, struct pt_regs *reg) {
struct uart_info *info = dev_id;
struct uart_port *port = info->port;
int count;
if (port->x_char) { //x_char停止位
UART_UTXH(port) = port->x_char;
port->icount.tx++;
port->x_char = 0;
return;
}
if (info->xmit.head == info->xmit.tail || info->tty->stopped //循环buffer是否没数据要发送
|| info->tty->hw_stopped) {
s3c2410uart_stop_tx(info->port, 0); //没数据的话关闭发送,否则可能产生中断
return;
}
count = port->fifosize >> 1; //否则 16/2,即每次操作两组fifo中的一组
do {
UART_UTXH(port) = info->xmit.buf[info->xmit.tail];
info->xmit.tail = (info->xmit.tail + 1) & (UART_XMIT_SIZE - 1);
port->icount.tx++;
if (info->xmit.head == info->xmit.tail)
break;
} while (--count > 0);
if (CIRC_CNT(info->xmit.head, info->xmit.tail, UART_XMIT_SIZE) < WAKEUP_CHARS)
uart_event(info, EVT_WRITE_WAKEUP); //通知tty core和上层，fifo中有空间可以存储数据了
if (info->xmit.head == info->xmit.tail)
s3c2410uart_stop_tx(info->port, 0);
}
/*
(1) 首先查看port中的x_char是不是为0，不为0则把x_char发送出去。x_char是xon/xoff的意思，每发一个字节时在开始前先发xon信号，在结束时发xoff。
(2) 如果x_char没有被设置，再看环形缓冲区是否为空，或者info->tty->stopped 和 info->tty->hw_stopped 两个位是不是为1，如果这些条件成立的话，就停止发送。Tty->stop指示tty设备是否停止，tty->hw_stop指示tty设备的硬件是否停止了，以上两个位都可以通过ttydriver来设定，否则的话说明有数据要发送。
(3) 如果以上条件都通过了，就利用一个while循环正式发送数据了，从环形缓冲尾巴上取一个数赋给UART_UTXH(port)(发送FIFO), UART_UTXH(port) = info->xmit.buf[info->xmit.tail]，这条语句就是把数据送到发送FIFO中，然后计数++，循环一共进行fifosize/2次,也就是一次只能发送8 byte。
(4)循环传送完一次后，再查看缓冲器里还剩余多少数据，如果少于WAKEUP_CHARS(256)的话，就执行uart_event(info, 0)，告诉TTY核心，可以接受更多数据了。这里可以看出,tty_driver和tty_core之间的层次，tty_driver可以知道缓冲空还是满，但是它没有权力让发送数据过来，它只能是通知tty_core，让它来处理。
(5) 最后再察看一下环形寄存器,如果serial core 没有发送来更多的数据,就关闭发送。
*/
出错中断函数uart_err_interrupt
static void s3c2410uart_err_interrupt(int irq, void *dev_id,
struct pt_regs *reg) {
struct uart_info *info = dev_id;
struct uart_port *port = info->port;
struct tty_struct *tty = info->tty;
unsigned char err = UART_UERSTAT(port) & UART_ERR_MASK;
unsigned int ch, flg;
ch = UART_URXH(port);
if (!(err & (UERSTAT_BRK | UERSTAT_FRAME |
UERSTAT_PARITY | UERSTAT_OVERRUN)))
return;
if (err & UERSTAT_BRK)
port->icount.brk++;
if (err & UERSTAT_FRAME)
port->icount.frame++;
if (err & UERSTAT_PARITY)
port->icount.parity++;
if (err & UERSTAT_OVERRUN)
port->icount.overrun++;
err &= port->read_status_mask;
if (err & UERSTAT_PARITY)
flg = TTY_PARITY;
else if (err & UERSTAT_FRAME)
flg = TTY_FRAME;
else
flg = TTY_NORMAL;
if (err & UERSTAT_OVERRUN) {
*tty->flip.char_buf_ptr = ch;
*tty->flip.flag_buf_ptr = flg;
tty->flip.flag_buf_ptr++;
tty->flip.char_buf_ptr++;
tty->flip.count++;
if (tty->flip.count < TTY_FLIPBUF_SIZE) {
ch = 0;
flg = TTY_OVERRUN;
}
}
*tty->flip.flag_buf_ptr++ = flg;
*tty->flip.char_buf_ptr++ = ch;
tty->flip.count++;
}
#endif
/*
首先err = UART_UERSTAT(port) & UART_ERR_MASK确定了err的值，err的值是从是从UART Error Status Register读到的,该erstate只用了四位,所以用UART_ERR_MASK把高四位掩掉,然后测试低四位中哪个位被置1了,从而判断错误种类UERSTAT_BRK/FRAME/PARITY/OVERRUN 分别代表1000/0100/0010/0001 ,判断出错误种类再进行相应的中断计数,然后再根据不同的err给flg设上不同的值,有
#define TTY_NORMAL 0
#define TTY_BREAK 1
#define TTY_FRAME 2
#define TTY_PARITY 3
#define TTY_OVERRUN 4
*/
初始化函数uart_startup
static int s3c2410uart_startup(struct uart_port *port, struct uart_info *info)
{
int ret, flags;
u_int ucon;
ret = request_irq(RX_IRQ(port), s3c2410uart_rx_interrupt, SA_INTERRUPT,
"serial_s3c2410_rx", info);
if (ret) goto rx_failed;
ret = request_irq(TX_IRQ(port), s3c2410uart_tx_interrupt, SA_INTERRUPT,
"serial_s3c2410_tx", info);
if (ret) goto tx_failed;
#ifdef CONFIG_USE_ERR_IRQ
ret = request_irq(ERR_IRQ(port), s3c2410uart_err_interrupt, SA_INTERRUPT,
"serial_s3c2410_err", info);
if (ret) goto err_failed;
#endif
ucon = (UCON_TX_INT_LVL | UCON_RX_INT_LVL |
UCON_TX_INT | UCON_RX_INT | UCON_RX_TIMEOUT);
#if defined(CONFIG_IRDA) || defined(CONFIG_IRDA_MODULE)
ULCON2 |= ULCON_IR | ULCON_PAR_NONE | ULCON_WL8 | ULCON_ONE_STOP;
#endif
save_flags(flags);
cli();
UART_UCON(port) = ucon;
sti();
restore_flags(flags);
return 0;
#ifdef CONFIG_USE_ERR_IRQ
err_failed:
free_irq(TX_IRQ(port), info);
#endif
tx_failed:
free_irq(RX_IRQ(port), info);
rx_failed:
return ret;
}
/*
如果使用了函数open(ttyS0),那么最后调用的实现open功能的就是这个函数,它打开ttyS0。
1:利用request_irq()申请发送,接收,错误三个中断,如果失败,就要释放调已经申请的全部资源
2：设置UART Control Register
*/
函数uart_change_speed
static void s3c2410uart_change_speed(struct uart_port *port, u_int cflag, u_int iflag, u _int quot)
{
u_int ulcon, ufcon;
int flags;
ufcon = UART_UFCON(port);
switch (cflag & CSIZE) {
case CS5: ulcon = ULCON_WL5; break;
case CS6: ulcon = ULCON_WL6; break;
case CS7: ulcon = ULCON_WL7; break;
default: ulcon = ULCON_WL8; break;
}
if (cflag & CSTOPB)
ulcon |= ULCON_STOP;
if (cflag & PARENB) {
if (!(cflag & PARODD))
ulcon |= ULCON_PAR_EVEN;
}
if (port->fifosize > 1)
ufcon |= UFCON_FIFO_EN;
port->read_status_mask = UERSTAT_OVERRUN;
if (iflag & INPCK)
port->read_status_mask |= UERSTAT_PARITY | UERSTAT_FRAME;
port->ignore_status_mask = 0;
if (iflag & IGNPAR)
port->ignore_status_mask |= UERSTAT_FRAME | UERSTAT_PARITY;
if (iflag & IGNBRK) {
if (iflag & IGNPAR)
port->ignore_status_mask |= UERSTAT_OVERRUN;
}
quot -= 1;
save_flags(flags);
cli();
UART_UFCON(port) = ufcon;
UART_ULCON(port) = (UART_ULCON(port) & ~(ULCON_PAR | ULCON_WL)) | ulcon;
UART_UBRDIV(port) = quot;
sti();
restore_flags(flags);
}
/*
1:
UBRDIVn=(int)(CLK/(bps*16))-1
quot=(CLK / (baudrate x 16) ) (CLK为PCLK或UCLK,baudrate的单位是bps
(1):首先看一下cflag的cs位，同CS5/6/7比较,然后设置ulcon，接下来的几个if也是将ulcon根据cflag的设置进行一下设置，设置了停止位,校验位。
(2):如果port中设置了fifosize,就把UFCON(物理地址0x50000008)的第0位设为1。
*/
控制台
注册控制台
void __init s3c2410_console_init(void)
{
register_console(&s3c2410_cons);
}
static struct console s3c2410_cons = {
name: "ttyS",
write: s3c2410_console_write,
device: s3c2410_console_device,
wait_key: s3c2410_console_wait_key,
setup: s3c2410_console_setup,
flags: CON_PRINTBUFFER,
index: -1,
};
函数console_write
static void s3c2410_console_write(struct console *co, const char *s, u_int count)
{
int i;
struct uart_port *port = s3c2410_ports + co->index;
for (i = 0; i < count; i++) {
while (!(UART_UTRSTAT(port) & UTRSTAT_TX_EMP));
UART_UTXH(port) = s[i];
if (s[i] == '\n') {
while (!(UART_UTRSTAT(port) & UTRSTAT_TX_EMP));
UART_UTXH(port) = '\r';
}
}
}
/*
通过串口往外发送数据
for循环count次，每次发送一个字符，当发送缓冲寄存器为空时,就往里写一个字符，如果写的数据是回车加换行，就要再写一个换行符
*/
函数console_waitkey
static int s3c2410_console_wait_key(struct console *co)
{
int c;
struct uart_port *port = s3c2410_ports + co->index;
while (!(UART_UTRSTAT(port) & UTRSTAT_RX_RDY));
c = UART_URXH(port);
return c;
}
/*
该函数在while循环中等待接收数据,一旦接收缓冲器中有有效数据,该函数立即返回,返回值为接收到的一个字符
*/
函数console_device
static kdev_t s3c2410_console_device(struct console *co)
{
return MKDEV(SERIAL_S3C2410_MAJOR, MINOR_START + co->index);
}
/*
通过主，次设备号返回kdev_t结构
*/
设置函数console_setup
static int __init s3c2410_console_setup(struct console *co, char *options)
{
struct uart_port *port;
int baud = 115200;
int bits = 8;
int parity = 'n';
int flow = 'n';
port = uart_get_console(s3c2410_ports, UART_NR, co);
if (options)
uart_parse_options(options, &baud, &parity, &bits, &flow);
return uart_set_options(port, co, baud, parity, bits, flow);
}
/*
这个函数就是设置控制台(console)的状态,里面主要有三个函数
(1)uart_get_console (struct uart_port *ports, int nr, struct console *co)
该函数检查是否co->index是一个无效的index number，返回指向该index number 对应的uart_port struct的指针
(2)uart_parse_options (options, &baud, &parity, &bits, &flow)
如果option被设置了,那么就要调用该函数,该函数解析options,options来自上一层函数的参数,它是一个字符串,应该包含baudrate,parity,bits,flow这些信息。
(3)uart_set_options( port, co, baud, parity, bits, flow)
针对以上给定的信息,对console的cflag进行设置.还要调用一下ops中的change_speed对baud rate进行实际的设置(物理),成功地话return 0
*/
终端控制
Linux提供了命令或相关函数对终端进行控制，已达到用户对输出显示或终端的特定要求。
终端控制命令
$ stty #显示终端的相关信息
stty命令可以直接修改和查询终端驱动程序的设置。
终端控制函数
获取文件描述符是否是某个终端设备
#include <unistd.h>
int isatty(int filedes) ;
//返回：若为终端设备则为1（真），否则为0（假）
char *ttyname(int filedes) ;
//返回：指向终端路径名的指针，若出错则为NULL
//错误信息：EBADF:非法文件描述符 ENOTTY:该文件描述符非终端描述符
函数tcgetattr和tcsetattr可以获得或设置termios。
struct termios{
tcflag_t c_iflag;
tcflag_t c_oflag;
tcflag_t c_cflag;
tcflag_t c_lfalg;
cc_t c_cc[NCCS]; //控制字符，用于保存终端驱动程序中的特殊字符。
};
#include <termios.h>
int tcgetattr(int filedes, struct termios* termptr) ;
int tcsetattr(int filedes, int opt, const struct termios* termptr) ;
//两个函数返回：若成功则为0，若出错则为- 1
终端标志
To be continue...
