打通linux的tty驱动的数据链路

一、首先把tty驱动在linux中的分层结构理清楚：

自上而下分为TTY核心层、TTY线路规程、TTY驱动。

二、TTY核心层与线路规程层分析

用户空间的程序直接对tty核心层进行读写等相关操作，在tty_io.c中：

int__init tty_init(void)

{

cdev_init(tty_cdev，tty_fops);

if(cdev_add(tty_cdev， MKDEV(TTYAUX_MAJOR， 0)， 1) ||

register_chrdev_region(MKDEV(TTYAUX_MAJOR， 0)， 1， /dev/tty) 0)

panic(Couldn'tregister /dev/tty driver\n);

device_create(tty_class，NULL， MKDEV(TTYAUX_MAJOR， 0)， NULL， tty);

………

｝

以上的一段初始化代码可以获取以下信息：

注册了一个字符驱动，用户空间操作对应到tty_fops结构体里的函数：

staticconst struct file_operations tty_fops = {

。llseek =no_llseek，

。read =tty_read，

。write =tty_write，

。poll =tty_poll，

。unlocked_ioctl =tty_ioctl，

。compat_ioctl =tty_compat_ioctl，

。open =tty_open，

。release =tty_release，

。fasync =tty_fasync，

};

对于字符设备驱动，我们知道，读写操作一一对应于fops.

tty_open：

static int tty_open(struct inode *inode， struct file *filp)

{

int index;

dev_tdevice = inode->i_rdev;

structtty_driver *driver;

……

driver= get_tty_driver(device， index);

……

tty= tty_init_dev(driver， index， 0);

……

retval= tty_add_file(tty， filp);

……

if(tty->ops->open)

retval= tty->ops->open(tty， filp);

｝

get_tty_driver是根据设备号device，通过查找tty_drivers全局链表来查找tty_driver.

tty_init_dev是初始化一个tty结构体：

tty->driver= driver;

tty->ops= driver->ops;

并建立线路规程：

ldops= tty_ldiscs[N_TTY];

ld->ops= ldops;

tty->ldisc= ld;

其实tty_ldiscs[N_TTY]在console_init中确定，该函数在内核启动的时候调用。

tty_register_ldisc(N_TTY，tty_ldisc_N_TTY);

则：tty_ldiscs[N_TTY]=tty_ldisc_N_TTY;

struct tty_ldisc_ops tty_ldisc_N_TTY = {

。magic = TTY_LDISC_MAGIC，

。name = n_tty，

。open = n_tty_open，

。close = n_tty_close，

。flush_buffer = n_tty_flush_buffer，

。chars_in_buffer= n_tty_chars_in_buffer，

。read = n_tty_read，

。write = n_tty_write，

。ioctl = n_tty_ioctl，

。set_termios = n_tty_set_termios，

。poll = n_tty_poll，

。receive_buf = n_tty_receive_buf，

。write_wakeup = n_tty_write_wakeup

};

tty_add_file主要是将tty保存到file的私有变量private_data中。

tty->ops->open的调用，实则上就是应用driver->ops->open.这样，我们就从tty核心层到tty驱动层了。

tty_write：

static ssize_t tty_write(struct file *file， const char __user *buf，

size_t count， loff_t *ppos)

{

………

ld= tty_ldisc_ref_wait(tty);

if(!ld->ops->write)

ret= -EIO;

else

ret= do_tty_write(ld->ops->write， tty， file， buf， count);

………

}

从以上这个函数里，可以看到tty_write调用路线规程的write函数，所以，我们来看ldisc中的write函数是怎样的。经过一些操作后，最终调用：

tty->ops->flush_chars(tty);

tty->ops->write(tty，b， nr);

显然，这两个函数，都调用了tty_driver操作函数，因为在之前的tty_open函数中有了tty->ops=driver-> ops这样的操作。那么这个tty_driver是怎样的呢，在TTY系统中，tty_driver是需要在驱动层注册的。注册的时候就初始化了ops， 也就是说，接下来的事情要看tty_driver的了。

tty_read：

static ssize_t tty_read(struct file *file， char __user *buf， size_t count，

loff_t *ppos)

{

………

ld= tty_ldisc_ref_wait(tty);

if(ld->ops->read)

i= (ld->ops->read)(tty， file， buf， count);

else

i= -EIO;

……

}

像tty_write的一样，在tty_read里，也调用了线路规程的对应read函数。不同的是，这个read没有调用tty_driver里ops的read，而是这样：

uncopied= copy_from_read_buf(tty， b， nr);

uncopied+= copy_from_read_buf(tty， b， nr);

从函数名来看copy_from_read_buf，就是从read_buf这个缓冲区拷贝数据。实际上是在tty->read_buf的末尾 tty->read_tail中读取数据。那么read_buf中的数