linux终端设备uart驱动分析

文章来源：http://blog.chinaunix.net/u3/94284/showart_1982227.html
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:
 
 
结合上面提出的疑问.可以很清楚的看懂这些结构的设计.
 
四:uart_driver的注册操作
Uart_driver注册对应的函数为: uart_register_driver()代码如下:
int uart_register_driver(struct uart_driver *drv)