linux设备模型之设备模型之uart驱动架构分析驱动架构分析
一:前言
接着前面的终端控制台分析,接下来分析serial的驱动。在linux中,serial也对应着终端,通常被称为串口终端。在shell上,我
们看到的/dev/ttyS*就是串口终端所对应的设备节点。
在分析具体的serial驱动之前。有必要先分析uart驱动架构。uart是Universal Asynchronous Receiver and Transmitter的缩
写。翻译成中文即为”通用异步收发器”。它是串口设备驱动的封装层。
二:uart驱动架构概貌
如下图所示:
上图中红色部份标识即为uart部份的操作。
从上图可以看到,uart设备是继tty_driver的又一层封装。实际上uart_driver就是对应tty_driver.在它的操作函数中,将操作转入
uart_port.
在写操作的时候,先将数据放入一个叫做circ_buf的环形缓存区。然后uart_port从缓存区中取数据,将其写入到串口设备中。
当uart_port从serial设备接收到数据时,会将设备放入对应line discipline的缓存区中。
这样。用户在编写串口驱动的时候,只先要注册一个uart_driver.它的主要作用是定义设备节点号。然后将对设备的各项操作
封装在uart_port.驱动工程师没必要关心上层的流程,只需按硬件规范将uart_port中的接口函数完成就可以了。
三:uart驱动中重要的数据结构及其关联
我们可以自己考虑下,基于上面的架构代码应该要怎么写。首先考虑以下几点:
1: 一个uart_driver通常会注册一段设备号。即在用户空间会看到uart_driver对应有多个设备节点。例如:
/dev/ttyS0 /dev/ttyS1
每个设备节点是对应一个具体硬件的,从上面的架构来看,每个设备文件应该对应一个uart_port.
也就是说:uart_device怎么同多个uart_port关系起来?怎么去区分操作的是哪一个设备文件?
2:每个uart_port对应一个circ_buf,所以uart_port必须要和这个缓存区关系起来
回忆tty驱动架构中。tty_driver有一个叫成员指向一个数组,即tty->ttys.每个设备文件对应设数组中的一项。而这个数组所代码
的数据结构为tty_struct. 相应的tty_struct会将tty_driver和ldisc关联起来。
那在uart驱动中,是否也可用相同的方式来处理呢?
将uart驱动常用的数据结构表示如下: