Linux设备模型之tty驱动架构分析

如上图所示,用户空间主要是通过设备文件同tty_core交互.tty_core根据用空间操作的类型再选择跟line discipline和tty_driver交互.例如设置硬件的ioctl指令就直接交给tty_driver处理。Read和write操作就会交给line discipline处理.

Line discipline是线路规程的意思。正如它的名字一样，它表示的是这条终端 ”线程 ”的输入与输出规范设置.主要用来进行输入/输出数据的预处理。处理之后。就会将数据交给tty_driver

Tty_driver就是终端对应的驱动了。它将字符转换成终端可以理解的字串.将其传给终端设备。

值得注意的是,这个架构没有为tty_drivero提供read操作。也就是说tty_core  和line discipline都没有办法从tty_driver里直接读终端信息。这是因为tty_driver对就的hardware并不一定是输入数据和输出数据的共同负载者。例如控制终端，输出设备是显示器。输入设备是键盘。基于这样的原理。在line discipline中有一个输入缓存区。并提供了一个名叫receive_buf()的接口函数。对应的终端设备只要调用line discipine的receiver_buf函数，将数据写入到输入缓存区就可以了。

如果一个设备同时是输入设备又是输出设备。那在设备的中断处理中调用receive_buf()将数据写入即可.

 

三：tty驱动接口分析

具体的tty驱动设计可以参考LDD3。这里只对它的接口实现做一个分析.tty driver的所有操作都包含在tty_driver中。内核即供了一个名叫alloc_tty_driver()来分配这个tty_driver。当然我们也可以在自己的驱动中将它定义成一个静态的结构。对tty_driver进行一些必要的初始化之后，调用tty_register_driver()将其注册.

alloc_tty_driver()接口代码如下所示：

struct tty_driver *alloc_tty_driver(int lines)

{

         struct tty_driver *driver;

 

         driver = kzalloc(sizeof(struct tty_driver), GFP_KERNEL);

         if (driver) {

                   driver->magic = TTY_DRIVER_MAGIC;

                   driver->num = lines;

                   /* later we'll move allocation of tables here */

         }

         return driver;

}

这个函数只有一个参数。这个参数的含义为line的个数。也即次设备号的个数。注意每个设备文件都会对应一个line.

在这个接口里为tty_driver分配内存，然后将driver->mage.driver->num初始化之后就返回了.

 

tty_register_driver()用来注册一个tty_driver。代码如下：

int tty_register_driver(struct tty_driver *driver)

{

         int error;

         int i;

         dev_t dev;

         void **p = NULL;

 

         //TTY_DRIVER_INSTALLED:已安装的

         if (driver->flags & TTY_DRIVER_INSTALLED)

                   return 0;

 

         //TTY_DRIVER_DEVPTS_MEM:使用devpts进行动态内存映射

         if (!(driver->flags & TTY_DRIVER_DEVPTS_MEM) && driver->num) {

                   p = kzalloc(driver->num * 3 * sizeof(void *), GFP_KERNEL);

                   if (!p)

                            return -ENOMEM;

         }

 

         //注册字符设备号

         //如果没有指定driver->major

         if (!driver->major) {

                   error = alloc_chrdev_region(&dev, driver->minor_start,

                                                        driver->num, driver->name);

                   if (!error) {

                            driver->major = MAJOR(dev);

                            driver->minor_start = MINOR(dev);

                   }

         } else {

                   dev = MKDEV(driver->major, driver->minor_start);

                   error = register_chrdev_region(dev, driver->num, driver->name);

         }

         if (error