Smart210学习记录------linux串口驱动

转自：http://blog.chinaunix.net/xmlrpc.php?r=blog/article&uid=27025492&id=327609

一、核心数据结构 串口驱动有3个核心数据结构，它们都定义在<#include linux/serial_core.h> 1、uart_driver uart_driver包含了串口设备名、串口驱动名、主次设备号、串口控制台(可选)等信息，还封装了tty_driver(底层串口驱动无需关心tty_driver)。

 

 

struct uart_driver {    

 struct module     *owner;           /* 拥有该uart_driver的模块,一般为THIS_MODULE */     

const char        *driver_name;     /* 串口驱动名，串口设备文件名以驱动名为基础 */     

const char        *dev_name;        /* 串口设备名 */    

 int                major;           /* 主设备号 */     

int                minor;           /* 次设备号 */     

int                nr;              /* 该uart_driver支持的串口个数(最大) */     

struct console    *cons;            /* 其对应的console.若该uart_driver支持serial console,否则为NULL */
    /*      * 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;

};

 

2、uart_port uart_port用于描述串口端口的I/O端口或I/O内存地址、FIFO大小、端口类型、串口时钟等信息。实际上，一个uart_port实例对应一个串口设备

struct uart_port {     

spinlock_t             lock;           /* 串口端口锁 */     

unsigned int           iobase;         /* IO端口基地址 */     

unsigned char __iomem *membase;        /* IO内存基地址,经映射(如ioremap)后的IO内存虚拟基地址 */    

 unsigned int           irq;            /* 中断号 */    

 unsigned int           uartclk;        /* 串口时钟 */     

unsigned int           fifosize;       /* 串口FIFO缓冲大小 */    

 unsigned char          x_char;         /* xon/xoff字符 */    

 unsigned char          regshift;       /* 寄存器位移 */     

unsigned char          iotype;         /* IO访问方式 */     

unsigned char          unused1;
#define UPIO_PORT        (0)               /* IO端口 */

#define UPIO_HUB6        (1)

#define UPIO_MEM         (2)               /* IO内存 */

#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;  /* 关心的Rx error status */     

unsigned int        ignore_status_mask;/* 忽略的Rx error status */     

struct uart_info      *info;           /* pointer to parent info */     

struct uart_icount     icount;         /* 计数器 */
    struct console        *cons;           /* console结构体 */

#ifdef CONFIG_SERIAL_CORE_CONSOLE     

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_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))

#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;        /* 当前的moden设置 */    

 unsigned int             timeout;      /* character-based timeout */            

 unsigned int             type;         /* 端口类型 */    

 const struct uart_ops   *ops;          /* 串口端口操作函数集 */   

  unsigned int             custom_divisor;   

  unsigned int             line;         /* 端口索引 */    

 resource_size_t          mapbase;      /* IO内存物理基地址，可用于ioremap */    

 struct device           *dev;          /* 父设备 */    

 unsigned char            hub6;         /* this should be in the 8250 driver */    

 unsigned char            suspended;    

 unsigned char            unused[2];     

void                    *private_data; /* 端口私有数据,一般为platform数据指针 */ };

uart_iconut为串口信息计数器，包含了发送字符计数、接收字符计数等。在串口的发送中断处理函数和接收中断处理函数中，我们需要管理这些计数。

 

struct uart_icount {     __u32    cts;     __u32    dsr;     __u32    rng;     __u32    dcd;     __u32    rx;      /* 发送字符计数 */     __u32    tx;      /* 接受字符计数 */     __u32    frame;   /* 帧错误计数 */     __u32    overrun; /* Rx FIFO溢出计数 */     __u32    parity;  /* 帧校验错误计数 */     __u32    brk;     /* break计数 */     __u32    buf_overrun; };

 

uart_info有两个成员在底层串口驱动会用到：xmit和tty。用户空间程序通过串口发送数据时，上层驱动将用户数据保存在xmit；而串口发送中断处理函数就是通过xmit获取到用户数据并将它们发送出去。串口接收中断处理函数需要通过tty将接收到的数据传递给行规则层。

 

/* uart_info实例仅在串口端口打开时有效，它可能在串口关闭时被串口核心层释放。因此，在使用uart_port的uart_info成员时必须保证串口已打开。底层驱动和核心层驱动都可以修改uart_info实例。

 * This is the state information which is only valid when the port  * is open; it may be freed by the core driver once the device has  * been closed. Either the low level driver or the core can modify  * stuff here.  */

struct uart_info {    

     struct tty_struct     *tty;     

     struct circ_buf        xmit;

    uif_t                  flags;
/*  * Definitions for info->flags. These are _private_ to serial_core, and  * are specific to this structure. They may be queried by low level drivers.  */

#define UIF_CHECK_CD        ((__force uif_t) (1 << 25))

#define UIF_CTS_FLOW        ((__force uif_t) (1 << 26))

#define UIF_NORMAL_ACTIVE    ((__force uif_t) (1 << 29))

#define UIF_INITIALIZED        ((__force uif_t) (1 << 31))

#define UIF_SUSPENDED        ((__force uif_t) (1 << 30))
    int                     blocked_open;
    struct tasklet_struct   tlet;
    wait_queue_head_t       open_wait;     

wait_queue_head_t       delta_msr_wait; };

 

3、uart_ops

uart_ops涵盖了串口驱动可对串口设备进行的所有操作。

/*  * This structure describes all the operations that can be  * done on the physical hardware.  */

struct uart_ops {

    unsigned int (*tx_empty)(struct uart_port *); /* 串口的Tx FIFO缓存是否为空 */

    void         (*set_mctrl)(struct uart_port *, unsigned int mctrl); /* 设置串口modem控制 */

    unsigned int (*get_mctrl)(struct uart_port *); /* 获取串口modem控制 */

    void         (*stop_tx)(struct uart_port *); /* 禁止串口发送数据 */

    void         (*start_tx)(struct uart_port *); /* 使能串口发送数据 */

    void         (*send_xchar)(struct uart_port *, char ch);/* 发送xChar */

    void         (*stop_rx)(struct uart_port *); /* 禁止串口接收数据 */

    void         (*enable_ms)(struct uart_port *); /* 使能modem的状态信号 */

    void         (*break_ctl)(struct uart_port *, int ctl); /* 设置break信号 */

    int          (*startup)(struct uart_port *); /* 启动串口,应用程序打开串口设备文件时,该函数会被调用 */

    void         (*shutdown)(struct uart_port *); /* 关闭串口,应用程序关闭串口设备文件时,该函数会被调用 */

    void         (*set_termios)(struct uart_port *, struct ktermios *new, struct ktermios*old); /* 设置串口参数 */

    void         (*pm)(struct uart_port *, unsigned int state,      

        unsigned int oldstate); /* 串口电源管理 */

    int          (*set_wake)(struct uart_port *, unsigned int state); /*  */

    const char  *(*type)(struct uart_port *); /* 返回一描述串口类型的字符串 */

    void         (*release_port)(struct uart_port *); /* 释放串口已申请的IO端口/IO内存资源,必要时还需iounmap */

    int          (*request_port)(struct uart_port *); /* 申请必要的IO端口/IO内存资源,必要时还可以重新映射串口端口 */

    void         (*config_port)(struct uart_port *, int); /* 执行串口所需的自动配置 */

    int          (*verify_port)(struct uart_port *, struct serial_struct *); /* 核实新串口的信息 */

    int          (*ioctl)(struct uart_port *, unsigned int, unsigned long); /* IO控制 */ };

 

 

 

二、串口驱动API

1、uart_register_driver

/* 功能：    uart_register_driver用于将串口驱动uart_driver注册到内核(串口核心层)中，通常在模块初始化函数调用该函数。  * 参数 drv：要注册的uart_driver

 * 返回值：  成功，返回0；否则返回错误码  */

int uart_register_driver(struct uart_driver *drv)

2、uart_unregister_driver

/* 功能：    uart_unregister_driver用于注销我们已注册的uart_driver，通常在模块卸载函数调用该函数  * 参数 drv：要注销的uart_driver

 * 返回值：  成功，返回0；否则返回错误码  */

void uart_unregister_driver(struct uart_driver *drv)

3、uart_add_one_port

/* 功能：    uart_add_one_port用于为串口驱动添加一个串口端口，通常在探测到设备后(驱动的设备probe方法)调用该函数  * 参数 drv：串口驱动  *      port:要添加的串口端口

 * 返回值：  成功，返回0；否则返回错误码  */

int uart_add_one_port(struct uart_driver *drv, struct uart_port *port)

4、uart_remove_one_port

/* 功能：     uart_remove_one_port用于删除一个已添加到串口驱动中的串口端口，通常在驱动卸载时调用该函数

 * 参数 drv： 串口驱动  *      port: 要删除的串口端口  * 返回值：   成功，返回0；否则返回错误码  */

int uart_remove_one_port(struct uart_driver *drv, struct uart_port *port)

5、uart_write_wakeup

/* 功能：     uart_write_wakeup唤醒上层因向串口端口写数据而阻塞的进程，通常在串口发送中断处理函数中调用该函数  * 参数 port：需要唤醒写阻塞进程的串口端口  */

void uart_write_wakeup(struct uart_port *port)

6、uart_suspend_port

/* 功能：     uart_suspend_port用于挂起特定的串口端口  * 参数 drv： 要挂起的串口端口所属的串口驱动  *      port：要挂起的串口端口  * 返回值：   成功返回0；否则返回错误码  */

int uart_suspend_port(struct uart_driver *drv, struct uart_port *port)

7、uart_resume_port

/* 功能：     uart_resume_port用于恢复某一已挂起的串口  * 参数 drv： 要恢复的串口端口所属的串口驱动  *      port：要恢复的串口端口  * 返回值：   成功返回0；否则返回错误码  */

int uart_resume_port(struct uart_driver *drv, struct uart_port *port)

8、uart_get_baud_rate

/* 功能：        uart_get_baud_rate通过解码termios结构体来获取指定串口的波特率  * 参数 port：  要获取波特率的串口端口  *     termios：当前期望的termios配置(包含串口波特率)  *     old：    以前的termios配置，可以为NULL  *     min：    可接受的最小波特率  *     max：    可接受的最大波特率  * 返回值：     串口的波特率  */

unsigned int uart_get_baud_rate(struct uart_port *port, struct ktermios *termios,      struct ktermios *old, unsigned int min, unsigned int max)

9、uart_get_divisor

/* 功能：     uart_get_divisor用于计算某一波特率的串口时钟分频数（串口波特率除数）  * 参数 port：要计算时钟分频数的串口端口  *      baud：期望的波特率  *返回值：    串口时钟分频数  */

unsigned int uart_get_divisor(struct uart_port *port, unsigned int baud)

10、uart_update_timeout

/* 功能：      uart_update_timeout用于更新（设置）串口FIFO超时时间  * 参数 port： 要更新超时时间的串口端口  *     cflag：termios结构体的cflag值  *     baud： 串口的波特率  */

void uart_update_timeout(struct uart_port *port, unsigned int cflag, unsigned int baud)

11、uart_match_port

/* 功能：uart_match_port用于判断两串口端口是否为同一端口  * 参数 port1、port2：要判断的串口端口  * 返回值：不同返回0；否则返回非0  */

int uart_match_port(struct uart_port *port1, struct uart_port *port2)

12、uart_console_write

/* 功能：        uart_console_write用于向串口端口写一控制台信息

 * 参数 port:    要写信息的串口端口  *     s:       要写的信息  *     count:   信息的大小  *     putchar: 用于向串口端口写字符的函数，该函数函数有两个参数：串口端口和要写的字符  */

void uart_console_write(struct uart_port *port, const char *s,             unsigned int count,             void (*putchar)(struct uart_port *, int))

 

三、串口驱动例子

该串口驱动例子是我针对s3c2410处理器的串口2(uart2)独立开发的。因为我通过博创2410s开发板的GRPS扩展板来测试该驱动（已通过测试），所以我叫该串口为gprs_uart。

 

该驱动将串口看作平台(platform)设备。platform可以看作一伪总线，用于将集成于片上系统的轻量级设备与Linux设备驱动模型联系到一起，它包含以下两部分（有关platform的声明都在#include ,具体实现在drivers/base/platform.c）：

1、platform设备。我们需要为每个设备定义一个platform_device实例

struct platform_device {     

const char      *name;         /* 设备名 */

    int              id;           /* 设备的id号 */  

   struct device    dev;          /* 其对应的device */     u32              num_resources;/* 该设备用有的资源数 */     struct resource *resource;     /* 资源数组 */

};

为我们的设备创建platform_device实例有两种方法：填充一个platform_device结构体后用platform_device_register(一次注册一个)或platform_add_devices（一次可以注册多个platform设备）将platform_device注册到内核；更简单的是使用platform_device_register_simple来建立并注册我们的platform_device。 2、platform驱动。platform设备由platform驱动进行管理。当设备加入到系统中时，platform_driver的probe方法会被调用来见对应的设备添加或者注册到内核；当设备从系统中移除时，platform_driver的remove方法会被调用来做一些清理工作，如移除该设备的一些实例、注销一些已注册到系统中去的东西。

struct platform_driver {  

   int  (*probe)(struct platform_device *);

    int  (*remove)(struct platform_device *);

    void (*shutdown)(struct platform_device *);

    int  (*suspend)(struct platform_device *, pm_message_t state);

    int  (*suspend_late)(struct platform_device *, pm_message_t state);

    int  (*resume_early)(struct platform_device *);

    int  (*resume)(struct platform_device *);

    struct device_driver driver;

};

 

更详细platform资料可参考网上相关文章。

例子驱动中申请和释放IO内存区的整个过程如下：

insmod gprs_uart.ko→gprs_init_module()→uart_register_driver()→gprs_uart_probe()→ uart_add_one_port()→gprs_uart_config_port()→gprs_uart_request_port()→request_mem_region()

rmmod gprs_uart.ko→gprs_exit_module()→uart_unregister_driver()→gprs_uart_remove()→uart_remove_one_port()→gprs_uart_release_port()→release_mem_region()

例子驱动中申请和释放IRQ资源的整个过程如下：

open /dev/gprs_uart→gprs_uart_startup()→request_irq()

close /dev/gprs_uart→gprs_uart_shutdown()→free_irq()

想了解更详细的调用过程可以在驱动模块各函数头插入printk(KERN_DEBUG "%s\n", __FUNCTION__);并在函数尾插入printk(KERN_DEBUG "%s done\n", __FUNCTION__);

下面是串口驱动例子和其GPRS测试程序源码下载地址：

http://www.pudn.com/downloads258/sourcecode/unix_linux/detail1192104.html

#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/kernel.h>       /* printk() */
#include <linux/slab.h>         /* kmalloc() */
#include <linux/fs.h>           /* everything... */
#include <linux/errno.h>        /* error codes */
#include <linux/types.h>        /* size_t */
#include <linux/fcntl.h>        /* O_ACCMODE */
#include <asm/system.h>         /* cli(), *_flags */
#include <asm/uaccess.h>        /* copy_*_user */
#include <linux/ioctl.h>
#include <linux/device.h>

#include <linux/platform_device.h>
#include <linux/sysrq.h>
#include <linux/tty.h>
#include <linux/tty_flip.h>
#include <linux/serial_core.h>
#include <linux/serial.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/clk.h>
#include <linux/console.h>
#include <asm/io.h>
#include <asm/irq.h>
#include <asm/hardware.h>
#include <asm/plat-s3c/regs-serial.h>
#include <asm/arch/regs-gpio.h>


#define DEV_NAME            "gprs_uart"     /* 设备名 */
/* 这里将串口的主设备号设为0,则串口设备编号由内核动态分配;你也可指定串口的设备编号 */
#define GPRS_UART_MAJOR        0            /* 主设备号 */
#define GPRS_UART_MINOR        0            /* 次设备号 */
#define GPRS_UART_FIFO_SIZE    16           /* 串口FIFO的大小 */
#define RXSTAT_DUMMY_READ    (0x10000000)
#define MAP_SIZE             (0x100)        /* 要映射的串口IO内存区大小 */

/* 串口发送中断号 */
#define TX_IRQ(port) ((port)->irq + 1)
/* 串口接收中断号 */
#define RX_IRQ(port) ((port)->irq)

/* 允许串口接收字符的标志 */
#define tx_enabled(port) ((port)->unused[0])
/* 允许串口发送字符的标志 */
#define rx_enabled(port) ((port)->unused[1])

/* 获取寄存器地址 */
#define portaddr(port, reg) ((port)->membase + (reg))

/* 读8位宽的寄存器 */
#define rd_regb(port, reg) (ioread8(portaddr(port, reg)))
/* 读32位宽的寄存器 */
#define rd_regl(port, reg) (ioread32(portaddr(port, reg)))
/* 写8位宽的寄存器 */
#define wr_regb(port, reg, val) \
    do { iowrite8(val, portaddr(port, reg)); } while(0)
/* 写32位宽的寄存器 */        
#define wr_regl(port, reg, val) \
    do { iowrite32(val, portaddr(port, reg)); } while(0)


/* 禁止串口发送数据 */
static void gprs_uart_stop_tx(struct uart_port *port)
{
    if (tx_enabled(port))            /* 若串口已启动发送 */
    {        
        disable_irq(TX_IRQ(port));   /* 禁止发送中断 */
        tx_enabled(port) = 0;        /* 设置串口为未启动发送 */
    }
}

/* 使能串口发送数据 */
static void gprs_uart_start_tx(struct uart_port *port)
{
    if (!tx_enabled(port))           /* 若串口未启动发送 */
    {
        enable_irq(TX_IRQ(port));    /* 使能发送中断 */
        tx_enabled(port) = 1;        /* 设置串口为已启动发送 */
    }    
}

/* 禁止串口接收数据 */
static void gprs_uart_stop_rx(struct uart_port *port)
{
    if (rx_enabled(port))            /* 若串口已启动接收 */
    {
        disable_irq(RX_IRQ(port));   /* 禁止接收中断 */
        rx_enabled(port) = 0;        /* 设置串口为未启动接收 */
    }
}

/* 使能modem的状态信号 */
static void gprs_uart_enable_ms(struct uart_port *port)
{
}

/* 串口的Tx FIFO缓存是否为空 */
static unsigned int gprs_uart_tx_empty(struct uart_port *port)
{
    int ret = 1;
    unsigned long ufstat = rd_regl(port, S3C2410_UFSTAT);
    unsigned long ufcon = rd_regl(port, S3C2410_UFCON);

    if (ufcon & S3C2410_UFCON_FIFOMODE)    /* 若使能了FIFO */
    {
        if ((ufstat & S3C2410_UFSTAT_TXMASK) != 0 ||    /* 0 
                (ufstat & S3C2410_UFSTAT_TXFULL))       /* FIFO满 */
            ret = 0;
    }
    else    /* 若未使能了FIFO,则判断发送缓存和发送移位寄存器是否均为空 */
    {
        ret = rd_regl(port, S3C2410_UTRSTAT) & S3C2410_UTRSTAT_TXE;
    }
            
    return ret;
}

/* 获取串口modem控制,因为uart2无modem控制,所以CTS、DSR直接返回有效 */
static unsigned int gprs_uart_get_mctrl(struct uart_port *port)
{
    return (TIOCM_CTS | TIOCM_DSR | TIOCM_CAR);
}

/* 设置串口modem控制 */
static void gprs_uart_set_mctrl(struct uart_port *port, unsigned int mctrl)
{

}

/* 设置break信号 */
static void gprs_uart_break_ctl(struct uart_port *port, int break_state)
{
    unsigned long flags;
    unsigned int ucon;

    spin_lock_irqsave(&port->lock, flags);

    ucon = rd_regl(port, S3C2410_UCON);

    if (break_state)
        ucon |= S3C2410_UCON_SBREAK;
    else
        ucon &= ~S3C2410_UCON_SBREAK;

    wr_regl(port, S3C2410_UCON, ucon);

    spin_unlock_irqrestore(&port->lock, flags);
}

/* 返回Rx FIFO已存多少数据 */
static int gprs_uart_rx_fifocnt(unsigned long ufstat)
{
    /* 若Rx FIFO已满,返回FIFO的大小 */
    if (ufstat & S3C2410_UFSTAT_RXFULL)
        return GPRS_UART_FIFO_SIZE;

    /* 若FIFO未满,返回Rx FIFO已存了多少字节数据 */
    return (ufstat & S3C2410_UFSTAT_RXMASK) >> S3C2410_UFSTAT_RXSHIFT;
}

#define S3C2410_UERSTAT_PARITY (0x1000)

/* 串口接收中断处理函数,获取串口接收到的数据,并将这些数据递交给行规则层 */
static irqreturn_t gprs_uart_rx_chars(int irq, void *dev_id)
{
    struct uart_port *port = dev_id;
    struct tty_struct *tty = port->info->tty;
    unsigned int ufcon, ch, flag, ufstat, uerstat;
    int max_count = 64;

    /* 循环接收数据,最多一次中断接收64字节数据 */
    while (max_count-- > 0)
    {
        ufcon = rd_regl(port, S3C2410_UFCON);
        ufstat = rd_regl(port, S3C2410_UFSTAT);

        /* 若Rx FIFO无数据了,跳出循环 */
        if (gprs_uart_rx_fifocnt(ufstat) == 0)
            break;

        /* 读取Rx error状态寄存器 */
        uerstat = rd_regl(port, S3C2410_UERSTAT);
        /* 读取已接受到的数据 */
        ch = rd_regb(port, S3C2410_URXH);

        /* insert the character into the buffer */
        /* 先将tty标志设为正常 */
        flag = TTY_NORMAL;
        /* 递增接收字符计数器 */
        port->icount.rx++;

        /* 判断是否存在Rx error
         * if (unlikely(uerstat & S3C2410_UERSTAT_ANY))等同于
         * if (uerstat & S3C2410_UERSTAT_ANY)
         * 只是unlikely表示uerstat & S3C2410_UERSTAT_ANY的值为假的可能性大一些
         * 另外还有一个likely(value)表示value的值为真的可能性更大一些
         */
        if (unlikely(uerstat & S3C2410_UERSTAT_ANY))
        {
            /* 若break错误,递增icount.brk计算器 */
            if (uerstat & S3C2410_UERSTAT_BREAK)
            {
                port->icount.brk++;
                if (uart_handle_break(port))
                 goto ignore_char;
            }

            /* 若frame错误,递增icount.frame计算器 */
            if (uerstat & S3C2410_UERSTAT_FRAME)
                port->icount.frame++;
            /* 若overrun错误,递增icount.overrun计算器 */
            if (uerstat & S3C2410_UERSTAT_OVERRUN)
                port->icount.overrun++;

            /* 查看我们是否关心该Rx error
             * port->read_status_mask保存着我们感兴趣的Rx error status
             */
            uerstat &= port->read_status_mask;

            /* 若我们关心该Rx error,则将flag设置为对应的error flag */
            if (uerstat & S3C2410_UERSTAT_BREAK)
                flag = TTY_BREAK;
            else if (uerstat & S3C2410_UERSTAT_PARITY)
                flag = TTY_PARITY;
            else if (uerstat & ( S3C2410_UERSTAT_FRAME | S3C2410_UERSTAT_OVERRUN))
                flag = TTY_FRAME;
        }

        /* 处理sys字符 */
        if (uart_handle_sysrq_char(port, ch))
            goto ignore_char;

        /* 将接收到的字符插入到tty设备的flip缓冲 */
        uart_insert_char(port, uerstat, S3C2410_UERSTAT_OVERRUN, ch, flag);

ignore_char:
        continue;
    }
    
    /* 刷新tty设备的flip缓冲,将接受到的数据传给行规则层 */
    tty_flip_buffer_push(tty);

    return IRQ_HANDLED;
}

/* 串口发送中断处理函数,将用户空间的数据(保存在环形缓冲xmit里)发送出去 */
static irqreturn_t gprs_uart_tx_chars(int irq, void *dev_id)
{
    struct uart_port *port = dev_id;
    struct circ_buf *xmit = &port->info->xmit;        /* 获取环线缓冲 */
    int count = 256;

    /* 若设置了xChar字符 */
    if (port->x_char)
    {
        /* 将该xChar发送出去 */
        wr_regb(port, S3C2410_UTXH, port->x_char);
        /* 递增发送计数 */
        port->icount.tx++;
        /* 清除xChar */        
        port->x_char = 0;
        /* 退出中断处理 */        
        goto out;
    }

    /* 如果没有更多的字符需要发送(环形缓冲为空)，
     * 或者uart Tx已停止，
     * 则停止uart并退出中断处理函数
     */
    if (uart_circ_empty(xmit) || uart_tx_stopped(port))
    {
        gprs_uart_stop_tx(port);
        goto out;
    }

    /* 循环发送数据,直到环形缓冲为空,最多一次中断发送256字节数据 */
    while (!uart_circ_empty(xmit) && count-- > 0)
    {
        /* 若Tx FIFO已满,退出循环 */
        if (rd_regl(port, S3C2410_UFSTAT) & S3C2410_UFSTAT_TXFULL)
            break;

        /* 将要发送的数据写入Tx FIFO */
        wr_regb(port, S3C2410_UTXH, xmit->buf[xmit->tail]);
        /* 移向循环缓冲中下一要发送的数据 */
        xmit->tail = (xmit->tail + 1) & (UART_XMIT_SIZE - 1);
        port->icount.tx++;
    }

    /* 如果环形缓冲区中剩余的字符少于WAKEUP_CHARS，唤醒上层 */    
    if (uart_circ_chars_pending(xmit) < WAKEUP_CHARS)
        uart_write_wakeup(port);

    /* 如果环形缓冲为空，则停止发送 */
    if (uart_circ_empty(xmit))
        gprs_uart_stop_tx(port);

 out:
    return IRQ_HANDLED;
}

/* 启动串口端口,在打开该驱动的设备文件时会调用该函数来申请串口中断,并设置串口为可接受,也可发送 */
static int gprs_uart_startup(struct uart_port *port)
{
    unsigned long flags;
    int ret;
    const char *portname = to_platform_device(port->dev)->name;

    /* 设置串口为不可接受,也不可发送 */
    rx_enabled(port) = 0;
    tx_enabled(port) = 0;

    spin_lock_irqsave(&port->lock, flags);

    /* 申请接收中断 */
    ret = request_irq(RX_IRQ(port), gprs_uart_rx_chars, 0, portname, port);
    if (ret != 0)
    {
        printk(KERN_ERR "cannot get irq %d\n", RX_IRQ(port));
        return ret;
    }    

    /* 设置串口为允许接收 */
    rx_enabled(port) = 1;

    /* 申请发送中断 */
    ret = request_irq(TX_IRQ(port), gprs_uart_tx_chars, 0, portname, port);
    if (ret)
    {
        printk(KERN_ERR "cannot get irq %d\n", TX_IRQ(port));
        rx_enabled(port) = 0;
        free_irq(RX_IRQ(port), port);
        goto err;
    }    
    
    /* 设置串口为允许发送 */
    tx_enabled(port) = 1;

err:
    spin_unlock_irqrestore(&port->lock, flags);
    return ret;
}

/* 关闭串口,在关闭驱动的设备文件时会调用该函数,释放串口中断 */
static void gprs_uart_shutdown(struct uart_port *port)
{
    rx_enabled(port) = 0;                /* 设置串口为不允许接收    */
    free_irq(RX_IRQ(port), port);        /* 释放接收中断    */
    tx_enabled(port) = 0;                /* 设置串口为不允许发送    */
    free_irq(TX_IRQ(port), port);        /* 释放发送中断    */
}

/* 设置串口参数 */
static void gprs_uart_set_termios(struct uart_port *port,
                 struct ktermios *termios,
                 struct ktermios *old)
{
    unsigned long flags;
    unsigned int baud, quot;
    unsigned int ulcon, ufcon = 0;

    /* 不支持moden控制信号线
     * HUPCL:    关闭时挂断moden
     * CMSPAR:    mark or space (stick) parity
     * CLOCAL:    忽略任何moden控制线
     */
    termios->c_cflag &= ~(HUPCL | CMSPAR);
    termios->c_cflag |= CLOCAL;

    /* 获取用户设置的串口波特率,并计算分频数(串口波特率除数quot) */
    baud = uart_get_baud_rate(port, termios, old, 0, 115200*8);
    if (baud == 38400 && (port->flags & UPF_SPD_MASK) == UPF_SPD_CUST)
        quot = port->custom_divisor;
    else
        quot = port->uartclk / baud / 16 - 1;

    /* 设置数据字长 */
    switch (termios->c_cflag & CSIZE)
    {
    case CS5:
        ulcon = S3C2410_LCON_CS5;
        break;
    case CS6:
        ulcon = S3C2410_LCON_CS6;
        break;
    case CS7:
        ulcon = S3C2410_LCON_CS7;
        break;
    case CS8:
    default:
        ulcon = S3C2410_LCON_CS8;
        break;
    }

    /* 是否要求设置两个停止位(CSTOPB) */        
    if (termios->c_cflag & CSTOPB)
        ulcon |= S3C2410_LCON_STOPB;

    /* 是否使用奇偶检验 */
    if (termios->c_cflag & PARENB)
    {
        if (termios->c_cflag & PARODD)  /* 奇校验 */
            ulcon |= S3C2410_LCON_PODD;
        else                            /* 偶校验 */
            ulcon |= S3C2410_LCON_PEVEN;
    }
    else                                /* 无校验 */
    {
        ulcon |= S3C2410_LCON_PNONE;
    }

    if (port->fifosize > 1)
        ufcon |= S3C2410_UFCON_FIFOMODE | S3C2410_UFCON_RXTRIG8;

    spin_lock_irqsave(&port->lock, flags);

    /* 设置FIFO控制寄存器、线控制寄存器和波特率除数寄存器 */
    wr_regl(port, S3C2410_UFCON, ufcon);
    wr_regl(port, S3C2410_ULCON, ulcon);
    wr_regl(port, S3C2410_UBRDIV, quot);

    /* 更新串口FIFO的超时时限 */
    uart_update_timeout(port, termios->c_cflag, baud);

    /* 设置我们感兴趣的Rx error */
    port->read_status_mask = S3C2410_UERSTAT_OVERRUN;
    if (termios->c_iflag & INPCK)
        port->read_status_mask |= S3C2410_UERSTAT_FRAME | S3C2410_UERSTAT_PARITY;

    /* 设置我们忽略的Rx error */
    port->ignore_status_mask = 0;
    if (termios->c_iflag & IGNPAR)
        port->ignore_status_mask |= S3C2410_UERSTAT_OVERRUN;
    if (termios->c_iflag & IGNBRK && termios->c_iflag & IGNPAR)
        port->ignore_status_mask |= S3C2410_UERSTAT_FRAME;

    /* 若未设置CREAD(使用接收器),则忽略所有Rx error*/
    if ((termios->c_cflag & CREAD) == 0)
        port->ignore_status_mask |= RXSTAT_DUMMY_READ;

    spin_unlock_irqrestore(&port->lock, flags);
}

/* 获取串口类型 */
static const char *gprs_uart_type(struct uart_port *port)
{/* 返回描述串口类型的字符串指针 */
    return port->type == PORT_S3C2410 ? "gprs_uart:s3c2410_uart2" : NULL;
}

/* 申请串口一些必要的资源,如IO端口/IO内存资源,必要时还可以重新映射串口端口 */
static int gprs_uart_request_port(struct uart_port *port)
{
    struct resource *res;
    const char *name = to_platform_device(port->dev)->name;

    /* request_mem_region请求分配IO内存,从开始port->mapbase,大小MAP_SIZE
     * port->mapbase保存当前串口的寄存器基地址(物理)
     * uart2: 0x50008000
     */
    res = request_mem_region(port->mapbase, MAP_SIZE, name);
    if (res == NULL)
    {
        printk(KERN_ERR"request_mem_region error: %p\n", res);
        return -EBUSY;
    }
    
    return 0;
}

/* 释放串口已申请的IO端口/IO内存资源,必要时还需iounmap */
static void gprs_uart_release_port(struct uart_port *port)
{
    /* 释放已分配IO内存 */
    release_mem_region(port->mapbase, MAP_SIZE);
}

/* 执行串口所需的自动配置 */
static void gprs_uart_config_port(struct uart_port *port, int flags)
{    
    int retval;

    /* 请求串口 */
    retval = gprs_uart_request_port(port);
    /* 设置串口类型 */
    if (flags & UART_CONFIG_TYPE && retval == 0)
        port->type = PORT_S3C2410;
}

/* The UART operations structure */
static struct uart_ops gprs_uart_ops = {
    .start_tx        = gprs_uart_start_tx,      /* Start transmitting */
    .stop_tx        = gprs_uart_stop_tx,        /* Stop transmission */
    .stop_rx        = gprs_uart_stop_rx,        /* Stop reception */
    .enable_ms        = gprs_uart_enable_ms,    /* Enable modem status signals */
    .tx_empty        = gprs_uart_tx_empty,      /* Transmitter busy? */
    .get_mctrl        = gprs_uart_get_mctrl,    /* Get modem control */
    .set_mctrl        = gprs_uart_set_mctrl,    /* Set modem control */
    .break_ctl        = gprs_uart_break_ctl,    /* Set break signal */
    .startup        = gprs_uart_startup,        /* App opens GPRS_UART */
    .shutdown        = gprs_uart_shutdown,      /* App closes GPRS_UART */
    .set_termios    = gprs_uart_set_termios,    /* Set termios */
    .type            = gprs_uart_type,          /* Get UART type */
    .request_port    = gprs_uart_request_port,  /* Claim resources associated with a GPRS_UART port */
    .release_port    = gprs_uart_release_port,  /* Release resources associated with a GPRS_UART port */
    .config_port    = gprs_uart_config_port,    /* Configure when driver adds a GPRS_UART port */
};

/* Uart driver for GPRS_UART */
static struct uart_driver gprs_uart_driver = {
    .owner = THIS_MODULE,                /* Owner */
    .driver_name = DEV_NAME,             /* Driver name */
    .dev_name = DEV_NAME,                /* Device node name */
    .major = GPRS_UART_MAJOR,            /* Major number */
    .minor = GPRS_UART_MINOR,            /* Minor number start */
    .nr = 1,                             /* Number of UART ports */
};

/* Uart port for GPRS_UART port */
static struct uart_port gprs_uart_port = {
        .irq        = IRQ_S3CUART_RX2,           /* IRQ */
        .fifosize    = GPRS_UART_FIFO_SIZE,      /* Size of the FIFO */
        .iotype        = UPIO_MEM,               /* IO memory */
        .flags        = UPF_BOOT_AUTOCONF,       /* UART port flag */
        .ops        = &gprs_uart_ops,            /* UART operations */
        .line        = 0,                        /* UART port number */
        .lock        = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(gprs_uart_port.lock),
};

/* 初始化指定串口端口 */
static int gprs_uart_init_port(struct uart_port *port, struct platform_device *platdev)
{
    unsigned long flags;
    unsigned int gphcon;
    
    if (platdev == NULL)
        return -ENODEV;

    port->dev        = &platdev->dev;

    /* 设置串口波特率时钟频率 */
    port->uartclk    = clk_get_rate(clk_get(&platdev->dev, "pclk"));

    /* 设置串口的寄存器基地址(物理): 0x50008000 */
    port->mapbase    = S3C2410_PA_UART2;
    
    /* 设置当前串口的寄存器基地址(虚拟): 0xF5008000 */        
    port->membase    = S3C24XX_VA_UART + (S3C2410_PA_UART2 - S3C24XX_PA_UART);

    spin_lock_irqsave(&port->lock, flags);

    wr_regl(port, S3C2410_UCON, S3C2410_UCON_DEFAULT);
    wr_regl(port, S3C2410_ULCON, S3C2410_LCON_CS8 | S3C2410_LCON_PNONE);
    wr_regl(port, S3C2410_UFCON, S3C2410_UFCON_FIFOMODE
        | S3C2410_UFCON_RXTRIG8 | S3C2410_UFCON_RESETBOTH);

    /* 将I/O port H的gph6和gph7设置为TXD2和RXD2 */
    gphcon = readl(S3C2410_GPHCON);
    gphcon &= ~((0x5) << 12);
    writel(gphcon, S3C2410_GPHCON);
    
    spin_unlock_irqrestore(&port->lock, flags);
    
    return 0;
}

/* Platform driver probe */
static int __init gprs_uart_probe(struct platform_device *dev)
{
    int ret;
    
    /* 初始化串口 */
    ret = gprs_uart_init_port(&gprs_uart_port, dev);
    if (ret < 0)
    {
        printk(KERN_ERR"gprs_uart_probe: gprs_uart_init_port error: %d\n", ret);
        return ret;
    }    

    /* 添加串口 */
    ret = uart_add_one_port(&gprs_uart_driver, &gprs_uart_port);
    if (ret < 0)
    {
        printk(KERN_ERR"gprs_uart_probe: uart_add_one_port error: %d\n", ret);
        return ret;    
    }

    /* 将串口uart_port结构体保存在platform_device->dev->driver_data中 */
    platform_set_drvdata(dev, &gprs_uart_port);

    return 0;
}

/* Called when the platform driver is unregistered */
static int gprs_uart_remove(struct platform_device *dev)
{
    platform_set_drvdata(dev, NULL);

    /* 移除串口 */
    uart_remove_one_port(&gprs_uart_driver, &gprs_uart_port);
    return 0;
}

/* Suspend power management event */
static int gprs_uart_suspend(struct platform_device *dev, pm_message_t state)
{
    uart_suspend_port(&gprs_uart_driver, &gprs_uart_port);
    return 0;
}

/* Resume after a previous suspend */
static int gprs_uart_resume(struct platform_device *dev)
{
    uart_resume_port(&gprs_uart_driver, &gprs_uart_port);
    return 0;
}

/* Platform driver for GPRS_UART */
static struct platform_driver gprs_plat_driver = {
    .probe = gprs_uart_probe,                /* Probe method */
    .remove = __exit_p(gprs_uart_remove),    /* Detach method */
    .suspend = gprs_uart_suspend,            /* Power suspend */
    .resume = gprs_uart_resume,              /* Resume after a suspend */
    .driver = {
        .owner    = THIS_MODULE,
        .name = DEV_NAME,                    /* Driver name */
    },
};

/* Platform device for GPRS_UART */
struct platform_device *gprs_plat_device; 

static int __init gprs_init_module(void)
{
    int retval;

    /* Register uart_driver for GPRS_UART */
    retval = uart_register_driver(&gprs_uart_driver);
    if (0 != retval)
    {
        printk(KERN_ERR "gprs_init_module: can't register the GPRS_UART driver %d\n",retval);
        return retval;
    }

    /* Register platform device for GPRS_UART. Usually called
    during architecture-specific setup */
    gprs_plat_device = platform_device_register_simple(DEV_NAME, 0, NULL, 0);
    if (IS_ERR(gprs_plat_device)) 
    {
        retval = PTR_ERR(gprs_plat_device);
        printk(KERN_ERR "gprs_init_module: can't register platform device %d\n", retval);
        goto fail_reg_plat_dev;
    }

    /* Announce a matching driver for the platform
    devices registered above */
    retval = platform_driver_register(&gprs_plat_driver);
    if (0 != retval)
    {
        printk(KERN_ERR "gprs_init_module: can't register platform driver %d\n", retval);
        goto fail_reg_plat_drv;
    }

    return 0; /* succeed */

fail_reg_plat_drv:
    platform_device_unregister(gprs_plat_device);
fail_reg_plat_dev:
    uart_unregister_driver(&gprs_uart_driver);
    return retval;
}

static void __exit gprs_exit_module(void)
{
    /* The order of unregistration is important. Unregistering the
    UART driver before the platform driver will crash the system */

    /* Unregister the platform driver */
    platform_driver_unregister(&gprs_plat_driver);

    /* Unregister the platform devices */
    platform_device_unregister(gprs_plat_device);

    /* Unregister the GPRS_UART driver */
    uart_unregister_driver(&gprs_uart_driver);
}

module_init(gprs_init_module);
module_exit(gprs_exit_module);

MODULE_AUTHOR("lingd");
MODULE_LICENSE("Dual BSD/GPL");

 

 

附加：

（1）串口移植

S3C2440共有3个串口，在SMDK2440平台上串口0和串口1都作为普通串口使用，串口2工作在红外收发模式。TQ2440开发板将它们都作为普通串口，目前所需要的只有串口0，作为控制终端，所以此处不作修改。

在文件 linux/arch/arm/plat-s3c24xx/devs.c中定义了三个串口的硬件资源。

static struct resource s3c2410_uart0_resource[] = {

………………………………

};

static struct resource s3c2410_uart1_resource[] = {

………………………………

};

static struct resource s3c2410_uart2_resource[] = {

………………………………

};

在文件linux/arch/arm/plat-samsung/dev-uart.c中定义了每个串口对应的平台设备。

static struct platform_device s3c24xx_uart_device0 = {

.id = 0,

};

static struct platform_device s3c24xx_uart_device1 = {

.id = 1,

};

static struct platform_device s3c24xx_uart_device2 = {

.id = 2,

};

在文件linux/arch/arm/mach-s3c2440/mach-smdk2440.c中有串口一些寄存器的初始化配置。

static struct s3c2410_uartcfg smdk2440_uartcfgs[] __initdata = {

[0] = {

…………………………

},

[1] = {

…………………………

},

/* IR port */

[2] = {

…………………………

}

};

在文件linux/arch/arm/mach-s3c2440/mach-smdk2440.c中将调用函数

s3c24xx_init_uarts()最终将上面的硬件资源，初始化配置，平台设备整合到一起。

在文件 linux/arch/arm/plat-s3c/init.c中有

static int __init s3c_arch_init(void)

{

………………………………

ret = platform_add_devices(s3c24xx_uart_devs, nr_uarts);

return ret;

}

这个函数将串口所对应的平台设备添加到了内核。

 

s3c2440串口驱动是在drivers/tty/serial/Samsung.c下定义的。

static int __init s3c24xx_serial_modinit(void)

{

int ret;

 

//注册uart驱动

ret = uart_register_driver(&s3c24xx_uart_drv);

if (ret < 0) {

printk(KERN_ERR"failed to register UART driver\n");

return -1;

}

 

//注册平台驱动

returnplatform_driver_register(&samsung_serial_driver);

}

uart驱动的结构为：

static struct uart_driver s3c24xx_uart_drv = {

.owner = THIS_MODULE,

.driver_name = "s3c2410_serial", //驱动名，在/proc/tty/driver/目录下显示的名字

.nr = CONFIG_SERIAL_SAMSUNG_UARTS, //uart的端口数

.cons = S3C24XX_SERIAL_CONSOLE,

.dev_name = S3C24XX_SERIAL_NAME, //设备名——ttySAC

.major = S3C24XX_SERIAL_MAJOR, //主设备号——204

.minor = S3C24XX_SERIAL_MINOR, //次设备号——64

};

 

平台驱动的结构为：

static struct platform_drivers amsung_serial_driver = {

.probe = s3c24xx_serial_probe,

.remove = __devexit_p(s3c24xx_serial_remove),

.id_table = s3c24xx_serial_driver_ids,

.driver = {

.name = "samsung-uart",

.owner = THIS_MODULE,

.pm = SERIAL_SAMSUNG_PM_OPS,

.of_match_table = s3c24xx_uart_dt_match,

},

};

知道了平台驱动，那它所对应的平台设备是什么呢？在平台驱动结构中，如果定义了id_table，则需要匹配与id_table列表中一致的设备，如果没有定义id_table，则需要匹配与name一致的设备名。因为在这里定义了.id_table = s3c24xx_serial_driver_ids,，所以系统要匹配与串口驱动列表s3c24xx_serial_driver_ids中定义的驱动名一致的设备名。

static struct platform_device_id s3c24xx_serial_driver_ids[] = {

……

{

.name = "s3c2440-uart",

.driver_data = S3C2440_SERIAL_DRV_DATA,

},

……

{},

};

由于本开发板是s3c2440，因此设备名一定是s3c2440-uart。另外.driver_data成员主要定义了一些配置s3c2440串口寄存器的数据。

 

下面介绍一下linux是如何定义串口平台设备的。

在Mach-zhaocj2440.c（在arch/arm/mach-s3c24xx目录下）文件中定义了zhaocj2440_uartcfgs数组（即s3c2440中的三个uart端口寄存器），并且在zhaocj2440_map_io函数内调用s3c24xx_init_uarts函数对其进行初始化，而zhaocj2440_map_io是在MACHINE_START中被赋予.map_io，因此系统一旦启动，开发板上的串口就会被初始化。

我们再来看看uart是如何初始化的。在s3c24xx_init_uarts函数内通过cpu->init_uarts调用s3c244x_init_uarts函数（在arch/arm/mach-s3c24xx/S3c244x.c文件内），而在该函数内又调用s3c24xx_init_uartdevs函数，如：

void __init s3c244x_init_uarts(struct s3c2410_uartcfg *cfg, int no)

{

s3c24xx_init_uartdevs("s3c2440-uart", s3c2410_uart_resources, cfg, no);

}

我们发现传递给s3c24xx_init_uartdevs函数的第一个参数正是"s3c2440-uart"，与上文我们分析的uart平台驱动名是一致的。而第二个参数是串口资源，主要定义了串口寄存器的地址及中断矢量。s3c24xx_init_uartdevs函数（在arch/arm/plat-samsung/Init.c文件内）具体负责uart平台设备的赋值，即定义uart的设备名和端口资源，其中通过platdev->name =name;语句使平台设备的名字为"s3c2440-uart"，这样平台设备和平台驱动就匹配了。并且系统又通过s3c_arch_init函数（仍然在Init.c文件内）调用platform_add_devices函数，使刚刚定义的串口平台设备s3c24xx_uart_devs添加到系统平台设备表中，从而最终完成串口平台设备的定义。

 

我们再回过头来继续介绍uart的平台驱动。

当设备和驱动匹配上了后，系统会调用s3c24xx_serial_probe函数。

static int s3c24xx_serial_probe(struct platform_device *pdev)

{

structs3c24xx_uart_port *ourport;

intret;

 

dbg("s3c24xx_serial_probe(%p) %d\n", pdev,probe_index);

 

//逐一得到s3c2440的uart端口结构——s3c24xx_serial_ports，即s3c2440有几个uart端口，s3c24xx_serial_probe就会被调用几次

ourport= &s3c24xx_serial_ports[probe_index];

 

//得到驱动数据

ourport->drv_data= s3c24xx_get_driver_data(pdev);

if(!ourport->drv_data) {

dev_err(&pdev->dev,"could not find driver data\n");

return-ENODEV;

}

 

//得到s3c2440的串口驱动数据信息，即s3c2440_serial_drv_data结构中的info成员信息

ourport->info= ourport->drv_data->info;

//得到uart的相关寄存器

ourport->cfg= (pdev->dev.platform_data) ?

(structs3c2410_uartcfg*)pdev->dev.platform_data :

ourport->drv_data->def_cfg;

 

//得到uart端口的fifo大小

ourport->port.fifosize= (ourport->info->fifosize) ?

ourport->info->fifosize:

ourport->drv_data->fifosize[probe_index];

 

probe_index++;

 

dbg("%s:initialising port %p...\n", __func__, ourport);

 

//初始化uart的端口

ret= s3c24xx_serial_init_port(ourport,pdev);

if(ret < 0)

gotoprobe_err;

 

dbg("%s:adding port\n", __func__);

//添加定义好驱动数据的串行端口

uart_add_one_port(&s3c24xx_uart_drv, &ourport->port);

//设置平台驱动数据

platform_set_drvdata(pdev,&ourport->port);

 

//创建系统文件及属性

ret= device_create_file(&pdev->dev, &dev_attr_clock_source);

if(ret < 0)

dev_err(&pdev->dev,"failed to add clock source attr.\n");

 

ret= s3c24xx_serial_cpufreq_register(ourport);

if(ret < 0)

dev_err(&pdev->dev,"failed to add cpufreq notifier\n");

 

return0;

 

probe_err:

returnret;

}

 

在s3c24xx_serial_probe函数内，涉及到了两个重要的结构：s3c24xx_serial_ports和s3c2440_serial_drv_data：

static struct s3c24xx_uart_port s3c24xx_serial_ports[CONFIG_SERIAL_SAMSUNG_UARTS]= {

[0]= { //端口0

.port= {

.lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(s3c24xx_serial_ports[0].port.lock),

.iotype = UPIO_MEM,

.uartclk = 0, //时钟值

.fifosize = 16, //FIFO缓存区大小

.ops = &s3c24xx_serial_ops, //串口相关操作

.flags = UPF_BOOT_AUTOCONF,

.line = 0, //线路

}

},

[1]= { //端口1

.port= {

.lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(s3c24xx_serial_ports[1].port.lock),

.iotype = UPIO_MEM,

.uartclk = 0,

.fifosize = 16,

.ops = &s3c24xx_serial_ops,

.flags = UPF_BOOT_AUTOCONF,

.line = 1,

}

},

#if CONFIG_SERIAL_SAMSUNG_UARTS > 2

 

[2]= { //端口2

.port= {

.lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(s3c24xx_serial_ports[2].port.lock),

.iotype = UPIO_MEM,

.uartclk = 0,

.fifosize = 16,

.ops = &s3c24xx_serial_ops,

.flags = UPF_BOOT_AUTOCONF,

.line = 2,

}

},

#endif

#if CONFIG_SERIAL_SAMSUNG_UARTS > 3

[3]= {

.port= {

.lock = __SPIN_LOCK_UNLOCKED(s3c24xx_serial_ports[3].port.lock),

.iotype = UPIO_MEM,

.uartclk = 0,

.fifosize = 16,

.ops = &s3c24xx_serial_ops,

.flags = UPF_BOOT_AUTOCONF,

.line = 3,

}

}

#endif

};

 

static struct s3c24xx_serial_drv_data s3c2440_serial_drv_data= {

.info= &(struct s3c24xx_uart_info){ //uart信息

.name = "Samsung S3C2440 UART",

.type = PORT_S3C2440,

.fifosize = 64,

.has_divslot = 1,

.rx_fifomask = S3C2440_UFSTAT_RXMASK,

.rx_fifoshift = S3C2440_UFSTAT_RXSHIFT,

.rx_fifofull = S3C2440_UFSTAT_RXFULL,

.tx_fifofull = S3C2440_UFSTAT_TXFULL,

.tx_fifomask = S3C2440_UFSTAT_TXMASK,

.tx_fifoshift = S3C2440_UFSTAT_TXSHIFT,

.def_clk_sel = S3C2410_UCON_CLKSEL2,

.num_clks = 4,

.clksel_mask = S3C2412_UCON_CLKMASK,

.clksel_shift = S3C2412_UCON_CLKSHIFT,

},

.def_cfg= &(struct s3c2410_uartcfg){ //定义缺省的uart寄存器值

.ucon = S3C2410_UCON_DEFAULT,

.ufcon = S3C2410_UFCON_DEFAULT,

},

};

 

在s3c24xx_serial_ports中，定义了串口相关操作——s3c24xx_serial_ops：

static struct uart_ops s3c24xx_serial_ops = {

.pm = s3c24xx_serial_pm, //电源管理

.tx_empty = s3c24xx_serial_tx_empty, //发送缓存区空

.get_mctrl = s3c24xx_serial_get_mctrl, //得到modem控制设置

.set_mctrl = s3c24xx_serial_set_mctrl, //设置modem控制

.stop_tx = s3c24xx_serial_stop_tx, //停止发送

.start_tx = s3c24xx_serial_start_tx, //开始发送

.stop_rx = s3c24xx_serial_stop_rx, //停止接受

.enable_ms = s3c24xx_serial_enable_ms, //modem状态中断使能

.break_ctl = s3c24xx_serial_break_ctl, //控制break信号的传输

.startup = s3c24xx_serial_startup, //启动端口

.shutdown = s3c24xx_serial_shutdown, //禁止端口

.set_termios = s3c24xx_serial_set_termios, //设置端口参数

.type = s3c24xx_serial_type, //返回描述特定端口的常量字符串指针

.release_port = s3c24xx_serial_release_port, //释放端口所占的内存和资源

.request_port = s3c24xx_serial_request_port, //申请端口所需的内存和资源

.config_port = s3c24xx_serial_config_port, //配置端口

.verify_port = s3c24xx_serial_verify_port, //验证端口

};

 

在这里，我们只分析s3c24xx_serial_startup函数和s3c24xx_serial_set_termios函数。

static int s3c24xx_serial_startup(struct uart_port *port)

{

structs3c24xx_uart_port *ourport= to_ourport(port);

intret;

 

dbg("s3c24xx_serial_startup: port=%p(%08lx,%p)\n",

port->mapbase, port->membase);

 

rx_enabled(port) = 1; //接收数据使能

 

//申请接收数据中断，s3c24xx_serial_rx_chars为中断处理函数

ret =request_irq(ourport->rx_irq, s3c24xx_serial_rx_chars,0,

s3c24xx_serial_portname(port),ourport);

 

if(ret != 0) {

printk(KERN_ERR"cannot get irq %d\n", ourport->rx_irq);

returnret;

}

 

ourport->rx_claimed= 1; //���志

 

dbg("requestingtx irq...\n");

 

tx_enabled(port)= 1; //发送数据使能

 

//申请发送数据中断，s3c24xx_serial_tx_chars为中断处理函数

ret= request_irq(ourport->tx_irq, s3c24xx_serial_tx_chars,0,

s3c24xx_serial_portname(port),ourport);

 

if(ret) {

printk(KERN_ERR"cannot get irq %d\n", ourport->tx_irq);

gotoerr;

}

 

ourport->tx_claimed= 1; //标志

 

dbg("s3c24xx_serial_startup ok\n");

 

/*the port reset code should have done the correct

* register setup for the port controls */

 

returnret;

 

err:

s3c24xx_serial_shutdown(port);

returnret;

}

 

static void s3c24xx_serial_set_termios(struct uart_port *port,

struct ktermios *termios,

struct ktermios *old)

{

structs3c2410_uartcfg *cfg = s3c24xx_port_to_cfg(port);

structs3c24xx_uart_port *ourport =to_ourport(port);

structclk *clk = NULL;

unsignedlong flags;

unsignedint baud, quot, clk_sel = 0;

unsignedint ulcon;

unsignedint umcon;

unsignedint udivslot = 0;

 

/*

* We don't support modem control lines.

*/

//不支持modem控制线

termios->c_cflag&= ~(HUPCL | CMSPAR);

termios->c_cflag|= CLOCAL;

 

/*

* Ask the core to calculate the divisor forus.

*/

//请求内核计算分频以便产生对应的波特率

baud= uart_get_baud_rate(port, termios, old, 0, 115200*8);

quot= s3c24xx_serial_getclk(ourport,baud, &clk, &clk_sel);

if(baud == 38400 && (port->flags & UPF_SPD_MASK) == UPF_SPD_CUST)

quot= port->custom_divisor;

if(!clk)

return;

 

/*check to see if we need to change clocksource */

//检查是否需要改变时钟源

if(ourport->baudclk != clk) {

s3c24xx_serial_setsource(port, clk_sel);

 

if(ourport->baudclk != NULL && !IS_ERR(ourport->baudclk)) {

clk_disable(ourport->baudclk);

ourport->baudclk = NULL;

}

 

clk_enable(clk);

 

ourport->baudclk= clk;

ourport->baudclk_rate= clk ? clk_get_rate(clk) : 0;

}

 

if(ourport->info->has_divslot) {

unsignedint div = ourport->baudclk_rate / baud;

 

if(cfg->has_fracval) {

udivslot= (div & 15);

dbg("fracval= %04x\n", udivslot);

}else {

udivslot= udivslot_table[div & 15];

dbg("udivslot= %04x (div %d)\n", udivslot, div & 15);

}

}

 

//设置字长

switch(termios->c_cflag & CSIZE) {

caseCS5:

dbg("config:5bits/char\n");

ulcon= S3C2410_LCON_CS5;

break;

caseCS6:

dbg("config:6bits/char\n");

ulcon= S3C2410_LCON_CS6;

break;

caseCS7:

dbg("config:7bits/char\n");

ulcon= S3C2410_LCON_CS7;

break;

caseCS8:

default:

dbg("config:8bits/char\n");

ulcon= S3C2410_LCON_CS8;

break;

}

 

/*preserve original lcon IR settings */

//保留以前的lcon的IR设置

ulcon|= (cfg->ulcon & S3C2410_LCON_IRM);

 

//设置停止位

if(termios->c_cflag & CSTOPB)

ulcon|= S3C2410_LCON_STOPB;

 

//设置是否采用RTS、CTS自动流控制

umcon= (termios->c_cflag & CRTSCTS) ? S3C2410_UMCOM_AFC : 0;

 

//设置奇偶校验位

if(termios->c_cflag & PARENB) {

if(termios->c_cflag & PARODD)

ulcon|= S3C2410_LCON_PODD; //奇校验

else

ulcon|= S3C2410_LCON_PEVEN; //偶校验

}else {

ulcon|= S3C2410_LCON_PNONE; //不校验

}

 

spin_lock_irqsave(&port->lock,flags);

 

dbg("settingulcon to %08x, brddiv to %d, udivslot %08x\n",

ulcon, quot, udivslot);

 

//写入寄存器

wr_regl(port,S3C2410_ULCON, ulcon);

wr_regl(port,S3C2410_UBRDIV, quot);

wr_regl(port,S3C2410_UMCON, umcon);

 

if(ourport->info->has_divslot)

wr_regl(port,S3C2443_DIVSLOT, udivslot);

 

dbg("uart:ulcon = 0x%08x, ucon = 0x%08x, ufcon = 0x%08x\n",

rd_regl(port, S3C2410_ULCON),

rd_regl(port, S3C2410_UCON),

rd_regl(port, S3C2410_UFCON));

 

/*

* Update the per-port timeout.

*/

//更新端口超时

uart_update_timeout(port,termios->c_cflag, baud);

 

/*

* Which character status flags are weinterested in?

*/

//对哪些字符状态标志感兴趣

port->read_status_mask= S3C2410_UERSTAT_OVERRUN;

if(termios->c_iflag & INPCK)

port->read_status_mask|= S3C2410_UERSTAT_FRAME | S3C2410_UERSTAT_PARITY;

 

/*

* Which character status flags should weignore?

*/

//可以忽略哪些字符状态标志

port->ignore_status_mask= 0;

if(termios->c_iflag & IGNPAR)

port->ignore_status_mask|= S3C2410_UERSTAT_OVERRUN;

if(termios->c_iflag & IGNBRK && termios->c_iflag & IGNPAR)

port->ignore_status_mask|= S3C2410_UERSTAT_FRAME;

 

/*

* Ignore all characters if CREAD is not set.

*/

//如果CREAD未设置，忽略所有字符

if((termios->c_cflag & CREAD) == 0)

port->ignore_status_mask|= RXSTAT_DUMMY_READ;

 

spin_unlock_irqrestore(&port->lock,flags);

}

 

下面再来介绍串口接收和发送中断处理函数。

static irqreturn_t s3c24xx_serial_rx_chars(intirq, void *dev_id)

{

structs3c24xx_uart_port *ourport= dev_id;

struct uart_port *port =&ourport->port;

struct tty_struct*tty = port->state->port.tty;

unsignedint ufcon, ch, flag, ufstat, uerstat;

intmax_count = 64;

 

while(max_count-- > 0) {

ufcon= rd_regl(port, S3C2410_UFCON);

ufstat= rd_regl(port, S3C2410_UFSTAT);

 

//如果接收到0个字符，则退出

if(s3c24xx_serial_rx_fifocnt(ourport,ufstat) == 0)

break;

 

uerstat= rd_regl(port, S3C2410_UERSTAT); //读取错误状态信息

ch= rd_regb(port, S3C2410_URXH); //，读取字符，接收数据

 

if(port->flags & UPF_CONS_FLOW) {

inttxe = s3c24xx_serial_txempty_nofifo(port);

 

if(rx_enabled(port)) { //如果接收端口为使能状态

if(!txe) { //如果发送缓存为空

rx_enabled(port)= 0; //设置接收端口为无效状态

continue;

}

}else { //接收端口为无效状态

if(txe) { //如果发送缓存不为空

ufcon|= S3C2410_UFCON_RESETRX;

wr_regl(port,S3C2410_UFCON, ufcon); //发送缓存复位，即清空

rx_enabled(port)= 1; //设置接收端口为使能状态

gotoout;

}

continue;

}

}

 

/*insert the character into the buffer */

//将接收到的字符写入进buffer中

flag = TTY_NORMAL;

port->icount.rx++;

 

//如果接收字符时，发生了任何一种错误

if(unlikely(uerstat & S3C2410_UERSTAT_ANY)){

dbg("rxerr: port ch=0x%02x,rxs=0x%08x\n",

ch, uerstat);

 

/*check for break */

//发生了break错误

if(uerstat & S3C2410_UERSTAT_BREAK){

dbg("break!\n");

port->icount.brk++;

if(uart_handle_break(port))

goto ignore_char;

}

 

if(uerstat & S3C2410_UERSTAT_FRAME) //发生了帧错误

port->icount.frame++;

if(uerstat & S3C2410_UERSTAT_OVERRUN) //发生了溢出错误

port->icount.overrun++;

 

uerstat&= port->read_status_mask;

 

if(uerstat & S3C2410_UERSTAT_BREAK)

flag= TTY_BREAK;

elseif (uerstat & S3C2410_UERSTAT_PARITY)

flag= TTY_PARITY;

elseif (uerstat & (S3C2410_UERSTAT_FRAME|

S3C2410_UERSTAT_OVERRUN))

flag = TTY_FRAME;

}

 

if(uart_handle_sysrq_char(port, ch))

gotoignore_char;

 

//把字符插入到tty设备的flip缓存

uart_insert_char(port,uerstat, S3C2410_UERSTAT_OVERRUN,

ch, flag);

 

ignore_char:

continue;

}

tty_flip_buffer_push(tty); //刷新tty设备的flip设备

 

out:

returnIRQ_HANDLED;

}

 

static irqreturn_t s3c24xx_serial_tx_chars(intirq, void *id)

{

structs3c24xx_uart_port *ourport= id;

struct uart_port *port =&ourport->port;

struct circ_buf*xmit = &port->state->xmit;

intcount = 256; //一次最多发送256个字符

 

if(port->x_char) { //如果有待发送的字符，则发送

wr_regb(port, S3C2410_UTXH, port->x_char);

port->icount.tx++;

port->x_char = 0;

goto out;

}

 

/*if there isn't anything more to transmit, or the uart is now

* stopped, disable the uart and exit

*/

//如果没有更多的字符需要发送，或者uart的tx停止，则停止uart并退出

if(uart_circ_empty(xmit) || uart_tx_stopped(port)) {

s3c24xx_serial_stop_tx(port);

gotoout;

}

 

/*try and drain the buffer... */

//尝试把环形buffer中的数据发空

while(!uart_circ_empty(xmit) && count-- > 0) {

if(rd_regl(port, S3C2410_UFSTAT)& ourport->info->tx_fifofull)

break;

 

wr_regb(port,S3C2410_UTXH,xmit->buf[xmit->tail]);

xmit->tail = (xmit->tail + 1) &(UART_XMIT_SIZE - 1);

port->icount.tx++;

}

 

//如果环形缓存中剩余的字符少于WAKEUP_CHARS，唤醒上层

if(uart_circ_chars_pending(xmit) < WAKEUP_CHARS)

uart_write_wakeup(port);

 

if(uart_circ_empty(xmit)) //如果发送环形buffer为空

s3c24xx_serial_stop_tx(port); //停止发送

 

out:

returnIRQ_HANDLED;

}

 

最后，我们再来看串口驱动的核心层文件——Serial_core.c（在drivers/tty/serial目录下）。前面介绍的在Samsung.c中调用的许多与底层打交道的函数都是在Serial_core.c内定义的，如

uart_register_driver函数，uart_add_one_port函数，uart_insert_char函数。

 

在uart_register_driver函数中，设置了uart_ops，它负责对uart镜像一系列操作。

static const struct tty_operations uart_ops= {

.open = uart_open, //打开串口

.close = uart_close, //关闭串口

.write = uart_write, //发送串口数据

.put_char = uart_put_char,

.flush_chars = uart_flush_chars,

.write_room = uart_write_room,

.chars_in_buffer=uart_chars_in_buffer,

.flush_buffer = uart_flush_buffer,

.ioctl = uart_ioctl,

.throttle = uart_throttle,

.unthrottle = uart_unthrottle,

.send_xchar = uart_send_xchar,

.set_termios = uart_set_termios,

.set_ldisc = uart_set_ldisc,

.stop = uart_stop,

.start = uart_start,

.hangup = uart_hangup,

.break_ctl = uart_break_ctl,

.wait_until_sent=uart_wait_until_sent,

#ifdef CONFIG_PROC_FS

.proc_fops = &uart_proc_fops,

#endif

.tiocmget = uart_tiocmget,

.tiocmset = uart_tiocmset,

.get_icount = uart_get_icount,

#ifdef CONFIG_CONSOLE_POLL

.poll_init = uart_poll_init,

.poll_get_char = uart_poll_get_char,

.poll_put_char = uart_poll_put_char,

#endif

};

  原文链接：http://www.linuxidc.com/Linux/2013-10/91993p7.htm

打开串口的函数调用过程为：uart_openÞ uart_startup Þ uart_port_startupÞ uport->ops->startup，最终调用了Samsung.c文件中的s3c24xx_serial_startup函数。

关闭串口的函数调用过程为：uart_closeÞ uart_shutdown Þ uart_port_shutdownÞ uport->ops->shutdown，最终调用了Samsung.c文件中的s3c24xx_serial_shutdown函数。

发送串口数据的函数调用过程为：uart_write Þ uart_startÞ __uart_start Þ port->ops->start_tx，最终调用了Samsung.c文件中的s3c24xx_serial_start_tx函数。

 

串口驱动就介绍到这里，在系统启动过程中，会打印一些关于串口的信息，如：

s3c2440-uart.0: ttySAC0 at MMIO 0x50000000(irq = 70) is a S3C2440

console[ttySAC0] enabled

s3c2440-uart.1: ttySAC1 at MMIO 0x50004000(irq = 73) is a S3C2440

s3c2440-uart.2: ttySAC2 at MMIO 0x50008000(irq = 76) is a S3C2440

 

从上面的信息可以看出，uart0被用做了控制台，另外还有uart1和uart2可以使用。另外，系统启动后，通过下面指令，也可以查看一下串口信息：

[root@zhaocj/]#cat /proc/tty/driver/s3c2410_serial

serinfo:1.0driver revision:

0:uart:S3C2440mmio:0x50000000 irq:70 tx:2987 rx:134 RTS|CTS|DTR|DSR|CD

1:uart:S3C2440mmio:0x50004000 irq:73 tx:0 rx:0 DSR|CD

2:uart:S3C2440mmio:0x50008000 irq:76 tx:0 rx:0 DSR|CD

 

 

 原文链接：http://www.linuxidc.com/Linux/2013-10/91993p7.htm