Linux串口驱动(5)

1. 用户空间read的操作实现

static ssize_t tty_read(struct file *file, char __user *buf, size_t count, loff_t *ppos)
{int i;struct tty_struct *tty = file_tty(file);struct tty_ldisc *ld;ld = tty_ldisc_ref_wait(tty); /* 获取tty对应的线路规程ldisc，和tty_write是一样的，可以回看《Linux串口驱动(4) - write详解》 */if (ld->ops->read)i = (ld->ops->read)(tty, file, buf, count);   /* ld->ops->read即n_tty_read */elsei = -EIO;tty_ldisc_deref(ld);return i;
}static ssize_t n_tty_read(struct tty_struct *tty, struct file *file,unsigned char __user *buf, size_t nr)
{struct n_tty_data *ldata = tty->disc_data;unsigned char __user *b = buf;DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);if (!ldata->icanon)       /*icanon默认为1，icanon表示标准模式*/······add_wait_queue(&tty->read_wait, &wait);while (nr) {set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);if (!input_available_p(tty, 0)) {       /*没有可读数据时会休眠*/timeout = schedule_timeout(timeout);     /*定时休眠*/continue;}__set_current_state(TASK_RUNNING);if (ldata->icanon && !L_EXTPROC(tty)) {while (nr && ldata->read_cnt) {int eol;eol = test_and_clear_bit(ldata->read_tail,ldata->read_flags);c = ldata->read_buf[ldata->read_tail];       /*从tty线路规程的缓冲区ldata->read_buf读数据*/ldata->read_tail = ((ldata->read_tail+1) &(N_TTY_BUF_SIZE-1));ldata->read_cnt--;raw_spin_unlock_irqrestore(&ldata->read_lock, flags);if (!eol || (c != __DISABLED_CHAR)) {if (tty_put_user(tty, c, b++)) {    /*将读到的数据放入用户buffer*/retval = -EFAULT;b--;raw_spin_lock_irqsave(&ldata->read_lock, flags);break;}nr--;}raw_spin_lock_irqsave(&ldata->read_lock, flags);}raw_spin_unlock_irqrestore(&ldata->read_lock, flags);} }remove_wait_queue(&tty->read_wait, &wait);return retval;
}

write的数据为什么是从tty线路规程的buffer里读取，这一点可以回看《Linux串口驱动(3) - open详解》的分析线路2-3部分。

2. 总结

2.1 DMA

关于DMA搬运地址的配置，在open时会同时配置发送消息时DMA搬运的目标地址和接收消息时DMA搬运的源地址。因为发送数据时要将数据搬运到哪个地址是确定的，但是从哪个地址搬运数据是不确定的，接收数据时则反之。

不确定的那个地址，会在启动DMA搬运的时候进行配置。

2.2 write和read的不同

write是SOC端主动发起的动作，所以DMA搬运的启动操作是在write函数的底层操作里调用的；而read是SOC端的被动操作，所以串口在open的时候就要启动DMA搬运，将数据搬运到tty 线路规程的一个buffer里，用户读的时候不用去底层读取，去线路规程的buffer里读取即可。

3. DMA模式

static int start_rx_dma(struct imx_port *sport)
{struct dma_chan    *chan = sport->dma_chan_rx;struct dma_async_tx_descriptor *desc;desc = dmaengine_prep_dma_cyclic(chan, sport->rx_buf.dmaaddr,sport->rx_buf.buf_len, sport->rx_buf.period_len,DMA_DEV_TO_MEM, DMA_PREP_INTERRUPT);desc->callback = dma_rx_callback;    //DMA完成一次搬运后，会调用这个回调函数dmaengine_submit(desc);         //将该描述符插入dmaengine驱动的传输队列dma_async_issue_pending(chan);   //启动对应DMA通道上的传输sport->dma_is_rxing = 1;return 0;
}static void dma_rx_callback(void *data)
{dma_rx_work(sport);
}static void dma_rx_work(struct imx_port *sport)
{struct tty_struct *tty = sport->port.state->port.tty;unsigned int cur_idx = sport->rx_buf.cur_idx;dma_rx_push_data(sport, tty, 0, cur_idx);    / *最终串口接收到的数据都被放到了tty ldisc的一个buffer里，用户空间读的时候会从这个buffer里取* /
}

4. 非DMA模式

//如果在open阶段置位了中断使能位，所以当RX FIFO有数据的时候会触发中断
static irqreturn_t imx_int(int irq, void *dev_id)
{struct imx_port *sport = dev_id;unsigned int sts;unsigned int sts2;sts = readl(sport->port.membase + USR1);if ((sts & USR1_RRDY || sts & USR1_AGTIM) &&!sport->dma_is_enabled) {if (sts & USR1_AGTIM)writel(USR1_AGTIM, sport->port.membase + USR1);imx_rxint(irq, dev_id);}if (sts & USR1_TRDY &&readl(sport->port.membase + UCR1) & UCR1_TXMPTYEN)imx_txint(irq, dev_id);return IRQ_HANDLED;
}static irqreturn_t imx_rxint(int irq, void *dev_id)
{struct imx_port *sport = dev_id;unsigned int rx, flg, ignored = 0;struct tty_port *port = &sport->port.state->port;unsigned long flags, temp;spin_lock_irqsave(&sport->port.lock, flags);while (readl(sport->port.membase + USR2) & USR2_RDR) {flg = TTY_NORMAL;sport->port.icount.rx++;//读取RX FIFO中的数据rx = readl(sport->port.membase + URXD0);temp = readl(sport->port.membase + USR2);if (temp & USR2_BRCD) {writel(USR2_BRCD, sport->port.membase + USR2);if (uart_handle_break(&sport->port))continue;}if (uart_handle_sysrq_char(&sport->port, (unsigned char)rx))continue;//将读取的单个字节数据放到port的缓冲区中tty_insert_flip_char(port, rx, flg);}out:spin_unlock_irqrestore(&sport->port.lock, flags);//将port缓冲区中的数据全部拷贝至tty线路规程的缓冲区tty_flip_buffer_push(port);    return IRQ_HANDLED;
}

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