處理過幾個串口的問題，這幾天才稍微有了些時間來整理一下這一塊的東西。

目錄暫時大致分為以下幾部分吧：

0，背景

1，串口驅(qū)動的結(jié)構(gòu)

2，串口驅(qū)動的實現(xiàn)

3，關(guān)于TTY core

---------------------------------------------------------------------------------------------------

0，背景

往常review這塊代碼的時候，經(jīng)常會被linux代碼樹中東一片西一片的uart，tty，serial device的代碼搞的暈頭轉(zhuǎn)向。參照linux的驅(qū)動設備模型，其實串口驅(qū)動被一層層的完美的組裝在一起。

對 于用于，直接接觸的是串口（serial interface），這是在計算機或嵌入式設備上一種應用非常廣泛的一個設備接口。我們嘴里經(jīng)常嘮叨的UART其實只是串口通信的一種硬件實現(xiàn)方式而 已，只不過最早最廣泛使用的是這一種方式，所以大家聽到的比較多?，F(xiàn)在在串口后面的硬件實現(xiàn)方式越來越多：紅外設備，usb設備等等，口那幾根線后面接的 chip的種類也越來越多，每種片子都對需要不同的驅(qū)動來工作。Linux領域的大師們就根據(jù)這些情況以及發(fā)展趨勢，將一些通用的接口抽象出來，形成一個 支持多種串行通信的子系統(tǒng)-TTY Core，當然也提供了通用的支持linux 設備模型的接口方便編寫符合linux設備模型規(guī)范的驅(qū)動代碼，:).

note：tty并不是完全指代串口的底層抽象，后面會稍加闡述。

1，串口驅(qū)動的結(jié)構(gòu)

對于一般的UART串口，它的實現(xiàn)分為三層，最底層是TTY Core，中間是UART Core，最上層是特定的芯片驅(qū)動。

最上層的驅(qū)動使用UART Core的API簡單直觀的完成設備和驅(qū)動的注冊，UART Core利用TTY Core中API最終實現(xiàn)設備驅(qū)動的注冊。

2，串口驅(qū)動的實現(xiàn)

系統(tǒng)啟動時，tty會作為一個char設備早早的注冊到kernel（driver/char/tty_io.c），因為它是抽象的最純粹的，:)。

UART Core沒有作為一個模塊注冊到kernel，它實現(xiàn)了一些通用的API來供使用到UART的串口設備來調(diào)用。

最 上層的芯片驅(qū)動就根據(jù)芯片的具體特性和參考串行通信的基本模式依賴UART Core的一些API實現(xiàn)相應的功能供用戶層配置和使用。主要是實現(xiàn)一些tty_operations里面聲明的一些回調(diào)函數(shù)，如果使用UART設備，有 一些實現(xiàn)也會在UART Core里面實現(xiàn)。

struct tty_operations {
    struct tty_struct * (*lookup)(struct tty_driver *driver,
            struct inode *inode, int idx);
    int  (*install)(struct tty_driver *driver, struct tty_struct *tty);
    void (*remove)(struct tty_driver *driver, struct tty_struct *tty);
    int  (*open)(struct tty_struct * tty, struct file * filp);
    void (*close)(struct tty_struct * tty, struct file * filp);
    void (*shutdown)(struct tty_struct *tty);
    void (*cleanup)(struct tty_struct *tty);
    int  (*write)(struct tty_struct * tty,
              const unsigned char *buf, int count);
    int  (*put_char)(struct tty_struct *tty, unsigned char ch);
    void (*flush_chars)(struct tty_struct *tty);
    int  (*write_room)(struct tty_struct *tty);
    int  (*chars_in_buffer)(struct tty_struct *tty);
    int  (*ioctl)(struct tty_struct *tty, struct file * file,
            unsigned int cmd, unsigned long arg);
    long (*compat_ioctl)(struct tty_struct *tty, struct file * file,
                 unsigned int cmd, unsigned long arg);
    void (*set_termios)(struct tty_struct *tty, struct ktermios * old);
    void (*throttle)(struct tty_struct * tty);
    void (*unthrottle)(struct tty_struct * tty);
    void (*stop)(struct tty_struct *tty);
    void (*start)(struct tty_struct *tty);
    void (*hangup)(struct tty_struct *tty);
    int (*break_ctl)(struct tty_struct *tty, int state);
    void (*flush_buffer)(struct tty_struct *tty);
    void (*set_ldisc)(struct tty_struct *tty);
    void (*wait_until_sent)(struct tty_struct *tty, int timeout);
    void (*send_xchar)(struct tty_struct *tty, char ch);
    int (*tiocmget)(struct tty_struct *tty, struct file *file);
    int (*tiocmset)(struct tty_struct *tty, struct file *file,
            unsigned int set, unsigned int clear);
    int (*resize)(struct tty_struct *tty, struct winsize *ws);
    int (*set_termiox)(struct tty_struct *tty, struct termiox *tnew);
#ifdef CONFIG_CONSOLE_POLL
    int (*poll_init)(struct tty_driver *driver, int line, char *options,
            void *rx_callback);
    int (*poll_get_char)(struct tty_driver *driver, int line);
    void (*poll_put_char)(struct tty_driver *driver, int line, char ch);
#endif
    const struct file_operations *proc_fops;
};

3，關(guān)于TTY core

TTY在linux領域指的是終端，它可以指代任意終端設備，包括串口設備，console設備等等。

在/dev目錄下，大家如果看到ttyS*就表示指代的是串口設備（S'serial' tty），而pty就指的是虛擬/偽終端設備（Pseudo tty）

TTY 子系統(tǒng)使用tty_driver來表示一個在它這個層次抽象出來的設備驅(qū)動，TTY實現(xiàn)了以下API來完成一個終端設備驅(qū)動的注冊：

1）alloc_tty_driver（）

2）tty_set_operations（）：建立tty entry point

3）tty_register_driver（）

4）tty_register_device（）

這樣讓一個終端驅(qū)動的注冊變的十分清晰。