tty设备驱动程序　基于:linux2.6.28

2014年09月05日 ⁄ 综合 ⁄ 共 10482字 ⁄ 字号小中大 ⁄ 评论关闭

本文源自：http://blog.chinaunix.net/uid-21273878-id-1828727.html

tty设备的数据流通图：

tty设备有三层：tty核心，tty线路规程，tty驱动。

我们写驱动还是只负责最底层的tty驱动。线路规程的设置也是在底层的tty驱动。

tty核心是封装好的。

来看一下tty设备的操作函数：

struct tty_operations { int (*open)(struct tty_struct * tty, struct file * filp); void (*close)(struct tty_struct * tty, struct file * filp); int (*write)(struct tty_struct * tty, const unsigned char *buf, int count); void (*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); void (*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 (*read_proc)(char *page, char **start, off_t off, int count, int *eof, void *data); int (*write_proc)(struct file *file, const char __user *buffer, unsigned long count, void *data); int (*tiocmget)(struct tty_struct *tty, struct file *file); int (*tiocmset)(struct tty_struct *tty, struct file *file, unsigned int set, unsigned int clear); };

tty设备没有read函数，是因为大部分tty的输入设备和输出设备不一样。例如我们的虚拟终端设备，它的输入是键盘，输出是显示器。

由于这样的原因，tty的驱动层和tty的线路规程层都有一个缓冲区。

tty驱动层的缓冲区用来保存硬件发过来的数据。在驱动程序里使用 tty_insert_flip_string 函数可以实现将硬件的数据存入到驱动层的缓冲区。

其实一个缓冲区就够了，为什么线路规程层还是有一个缓冲区呢？

那是因为tty核心无法直接读取驱动层的缓冲区的数据。tty核心读不到数据，用户也就无法获取数据。用户的read函数只能从tty核心读取数据。而tty核心只能从tty线路规程层的缓冲区读取数据。

因为是层层读写的关系，所以tty线路规程也是需要一个缓冲区的。

在驱动程序里使用 tty_flip_buffer_push() 函数将tty驱动层缓冲区的数据推到tty线路规程层的缓冲区。这样就完成了数据的流通。

因为全是缓冲区操作，所以需要两个进程：写数据进程和读数据进程。

如果缓冲区内没有数据，运行读进程的话，tty核心就会把读进程加入到等待队列。

完整的代码如下：

/* * Copyright (c) 2009-~ Lan Peng * * This source code is released for free distribution under the terms of the * GNU General Public License * * Author: Lan Peng<lanpeng722@gmail.com> * Created Time: 2010年07月26日星期一 10时12分32秒 * File Name: tty_lan.c * * Description: */ #include <linux/module.h> #include <linux/kernel.h> #include <linux/init.h> #include <linux/cdev.h> #include <linux/tty.h> #include <linux/fs.h> #include <linux/tty_driver.h> #include <linux/tty_flip.h> #include <linux/ioport.h> #include <linux/serial_reg.h>

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("lan");

#define TTY_LAN_MINORS_NUM 5
#define TTY_LAN_MAJOR 202
static int open_count
= 0;
static unsigned
char *to;
static struct tty_driver
*tty_lan_driver;
static struct tty_struct
*tty_lan_struct;

static int tty_lan_open(struct tty_struct
*tty,
struct file
*filp);
static void tty_lan_close(struct tty_struct
*tty,
struct file
*filp);
static int tty_lan_write(struct tty_struct
*tty,
const unsigned
char *buffer,
int count);
static int tty_lan_write_room(struct tty_struct
*tty);
static void tty_lan_set_termios(struct tty_struct
*tty,
struct ktermios * old);
static int tty_lan_put_char(struct tty_struct
*tty,
unsigned char ch);

static struct tty_operations tty_lan_ops
= {
    .open
= tty_lan_open,
    .close
= tty_lan_close,
    .write
= tty_lan_write,
    .put_char = tty_lan_put_char,
    .write_room = tty_lan_write_room,
    .set_termios = tty_lan_set_termios,
};

static int __init tty_lan_init(void)
{
    int i;
    int retval;

    tty_lan_driver = alloc_tty_driver(TTY_LAN_MINORS_NUM);
    if(!tty_lan_driver)
        return -ENOMEM;

    tty_lan_driver->owner
= THIS_MODULE;
    tty_lan_driver->driver_name
= "tty_lan";
    tty_lan_driver->name
= "ttty_lan";
    tty_lan_driver->major
= TTY_LAN_MAJOR,
    tty_lan_driver->minor_start
= 0;
    tty_lan_driver->type
= TTY_DRIVER_TYPE_SERIAL;
    tty_lan_driver->subtype
= SERIAL_TYPE_NORMAL;
    tty_lan_driver->flags
= TTY_DRIVER_REAL_RAW;
    tty_lan_driver->init_termios
= tty_std_termios;
    tty_lan_driver->init_termios.c_cflag
= B115200 | CS8
| CREAD | HUPCL
| CLOCAL;
    tty_set_operations(tty_lan_driver,
&tty_lan_ops);

    retval = tty_register_driver(tty_lan_driver);
    if(retval){
        printk(KERN_ERR"Failed to register tty_lan_driver! ");
        put_tty_driver(tty_lan_driver);
        return retval;
    }

    for(i
= 0; i < TTY_LAN_MINORS_NUM; i++)
        tty_register_device(tty_lan_driver, i,
NULL);
    return 0;
}

static int tty_lan_open(struct tty_struct
*tty,
struct file
*filp)
{
    if(open_count
== 0){
        printk("Open OK! ");
    }
    tty_lan_struct = kmalloc(sizeof(struct tty_struct),
GFP_KERNEL);
    tty->low_latency
= 1;
    tty_lan_struct = tty;
    return 0;
}

static void tty_lan_close(struct tty_struct
*tty,
struct file
*filp)
{
    printk("ClOSE OK! ");
    kfree(tty_lan_struct);
    return;
}

static int tty_lan_write(struct tty_struct
*tty,
const unsigned
char *buffer,
int count)
{
    int i;
    int retval =
count;
    tty = tty_lan_struct;
    printk(KERN_DEBUG
"%s - ",
__FUNCTION__);
    printk("count :%d ",
count);
    printk("user write: %s ", buffer);
    printk(" ");
    tty_insert_flip_string(tty, buffer,
count);
    tty_flip_buffer_push(tty);

    return retval;
}

static int tty_lan_put_char(struct tty_struct
*tty,
unsigned char ch)
{

    printk("put_char :%c ", ch);
    return 0;
}

static int tty_lan_write_room(struct tty_struct
*tty)
{
    int room;
    room = 255;
    return room;
}

static void tty_lan_set_termios(struct tty_struct
*tty,
struct ktermios *old)
{
    tty = tty_lan_struct;
    if(tty->termios->c_cflag
== old->c_cflag){
        printk("Nothing to change! ");
        return ;
    }
    printk("There is something to Change............ ");
    return ;
}

static void __exit tty_lan_exit(void)
{
    int i;
    for(i
= 0; i < TTY_LAN_MINORS_NUM; i++)
        tty_unregister_device(tty_lan_driver, i);
    tty_unregister_driver(tty_lan_driver);
}

module_init(tty_lan_init); module_exit(tty_lan_exit);

将此模块编译后加入到内核，再运行以下两个程序：

receive.c : 读取tty设备缓冲区的数据。

send.c : 将数据写入到tty设备驱动。

首先运行 receive

$ sudo ./receive

open /dev/ttty_lan0: Success

ready for receiving data...

The data received is:

等待数据状态。

再打开另一个终端，运行 send

$ sudo ./send

open /dev/ttty_lan0: Success

ready for sending data...

the number of char sent is 35

$

这个程序运行结束后，我们来看一下receive是否接受到了数据：

$sudo ./receive

open /dev/ttty_lan0: Success

ready for receiving data...

The data received is:

Hello,this is a Serial_Port test!

$

说明接受到了缓冲区的数据。

具体测试程序的代码如下：

send.c:

/******************************************************* * File Name： send.c * Description： send data to serial_Port * Date： *******************************************************/ /******************头文件定义******************/ #include <stdio.h> #include <string.h> #include <malloc.h> #include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include <fcntl.h> #include <unistd.h> #include <termios.h> #define max_buffer_size 100 /*定义缓冲区最大宽度*/ /*******************************************/ int fd; /*定义设备文件描述符*/ int flag_close; int open_serial(int k) { if(k==0) /*tty设备选择*/ { fd = open("/dev/ttty_lan0",O_RDWR|O_NOCTTY); /*读写方式打开设备*/ perror("open /dev/ttty_lan0"); } else { fd = open("/dev/ttty_lan1",O_RDWR|O_NOCTTY); perror("open /dev/ttty_lan1"); } if(fd == -1) /*打开失败*/ return -1; else return 0; } /********************************************************************/ int main(int argc, char *argv[]) { char sbuf[]={"Hello,this is a Serial_Port test! "};/*待发送的内容，以为结束标志*/ int retv; struct termios opt; int length=sizeof(sbuf);/*发送缓冲区数据宽度*/ /*******************************************************************/ open_serial(0); /*打开设备1*/ /*******************************************************************/ printf("ready for sending data... "); /*准备开始发送数据*/ tcgetattr(fd,&opt); cfmakeraw(&opt); /*****************************************************************/ //cfsetispeed(&opt,B9600); /*波特率设置为9600bps*/ //cfsetospeed(&opt,B9600); /*******************************************************************/ tcsetattr(fd,TCSANOW,&opt); retv=write(fd,sbuf,length); /*接收数据*/ if(retv==-1) { perror("write"); } printf("the number of char sent is %d ",retv); flag_close =close(fd); if(flag_close == -1) /*判断是否成功关闭文件*/ printf("Close the Device failur！ "); return 0; } /****************************结束***********************************/

receive.c:

/******************************************************* *ilename：receive.c * Description：Receive data from Serial_Port * Date： *******************************************************/ /*********************头文件定义***********************/ #include <stdio.h> #include <string.h> #include <malloc.h> #include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include <fcntl.h> #include <unistd.h> #include <termios.h> #include "math.h" #define max_buffer_size 100 /*定义缓冲区最大宽度*/ /*********************************************************/ int fd, s; int open_serial(int k) { if(k==0) /*tty设备选择*/ { fd = open("/dev/ttty_lan0",O_RDWR|O_NOCTTY); /*读写方式打开设备*/ perror("open /dev/ttty_lan0"); } else { fd = open("/dev/ttty_lan1",O_RDWR|O_NOCTTY); perror("open /dev/ttty_lan1"); } if(fd == -1) /*打开失败*/ return -1; else return 0; } /********************************************************************/ int main() { char hd[max_buffer_size],*rbuf; /*定义接收缓冲区*/ int flag_close, retv,i,ncount=0; struct termios opt; /*******************************************************************/ open_serial(0); /*打开设备1*/ /*******************************************************************/ tcgetattr(fd,&opt); cfmakeraw(&opt); /*****************************************************************/ //cfsetispeed(&opt,B9600); /*波特率设置为9600bps*/ //cfsetospeed(&opt,B9600); /*******************************************************************/ tcsetattr(fd,TCSANOW,&opt); rbuf=hd; /*数据保存*/ printf("ready for receiving data... "); retv=read(fd,rbuf,1); /*接收数据*/ if(retv==-1) { perror("read"); /*读状态标志判断*/ } /*************************开始接收数据******************************/ while(*rbuf!=' ') /*判断数据是否接收完毕*/ { ncount+=1; rbuf++; retv=read(fd,rbuf,1); if(retv==-1) { perror("read"); } } /*******************************************************************/ printf("The data received is: "); /*输出接收到的数据*/ for(i=0;i<ncount;i++) { printf("%c",hd[i]); } printf(" "); flag_close =close(fd); if(flag_close == -1) /*判断是否成功关闭文件*/ printf("Close the Device failur！ "); return 0; } /****************************结束***********************************/

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原文地址：https://www.cnblogs.com/pengmn/p/14049128.html

tty设备驱动程序 基于:linux2.6.28

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