嵌入式学习-驱动开发-lesson6.3-UART驱动send和receive流程分析

四、串口驱动分析–数据发送

本课需要解决的知识点是：

1.当使用write系统调用时，是如何一步一步传递到串口驱动来的，

2.当串口驱动接收到来自用户空间的发送数据请求后，如何实现发送

1）TTY数据发送调用关系

tty_write又调用线路规程中的n_tty_write





在n_tty_write中，





在uart_write函数中，又会调用uart_start



uart_start调用__uart_start函数，







上面的函数调用关系，总结如下：



s3c24xx_serial_start_tx这个函数将是我们的发送函数，接下来我们需要了解这个函数是怎么实现的。



如果tx_enabled没有被打开，则使能中断，打开tx_enabled，但是这里面并没有数据的发送？？，原因是在前面串口的打开即open 一章中介绍过，有发送中断和接收中断，当中断打开之后，如果有fifo数据，则在中断处理函数中，进行数据的接收和发送。

start_tx起到激活中断，使能中断的作用，在中断处理程序中完成数据的发送

找到中断处理程序：



发送中断处理程序s3c24xx_serial_tx_chars



发现发送数据寄存器S3C2410_UTXH，说明中断处理程序完成数据的发送。

也就是说，write函数经过一系列调用，找到了start_tx函数，start_tx激活中断，然后驱动程序里面的中断处理程序，完成数据的发送。

问题来了，数据从哪里来的？

在串口中有一个重要的部分—循环缓冲，tty会把数据放到循环缓冲里面，当触发发送中断时，中断处理程序会从循环缓冲里面把数据取走。



如果循环缓冲不为空，则从中取出数据，并发送。

那么，数据是如何送进循环缓冲的？

在uart_write函数，可以看到buf是在这个函数里面写进去的，



上图中的buf是从应用程序中传递过来的，

然后uart_write会通过memcpy把buf写到循环缓冲里面去，如下



循环缓冲的结构如下：



言归正传，开始分析串口中断处理处理程序之发送函数s3c24xx_serial_tx_chars函数：



发送xon标志，代表可以开始接受数据。即：



循环缓冲为空，或者串口停止发送，则调用s3c24xx_serial_stop_tx来关闭中断



发送缓冲不为空，发送数据，



最多一次性发送256个字符

循环发送数据 条件：循环缓冲有数据 最多发送256个数据

在这个循环函数中，主要是做了三项工作



1.当发送fifo满的时候，退出发送

2.从循环缓冲中取出数据，写入UTXH寄存器

3.调整循环缓冲位置



数据量< 256时，唤醒在发送之前阻塞的进程



如果循环缓冲为空，则关闭中断



综合以上流程，可以得知，uart_write会把用户空间的数据写到循环buf里面去， 驱动里面的start_tx会激活发送中断，从而调用发送中断处理函数，发送中断处理函数会从循环buf取出数据，通过一系列检验过程，最终把数据传送到串口，这便是串口的数据发送过程。

五、 串口驱动分析–数据接收

1）数据接收过程

数据的接收和上面数据的发送过程基本一致，下面开始分析：

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tty_read响应read系统调用，



调用线路规程里面的read，即n_tty_read



在n_tty_read函数中，做了下面几项工作：



将当前的状态设置为TASK_INTERRUPTIBLE状态，可中断阻塞态



如果没有数据可读，通过调度让阻塞失效。



如果有数据，从read_buf中读走数据

上面便是接收数据函数之间的调用关系，流程图如下：



问题来了，read_buf中的数据从哪里来的？下面分析中断处理接收函数，便可以得到答案，

2）串口接收数据分析

在串口接收终端处理函数s3c24xx_serial_rx_chars中，做了一下几个工作

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读取UFCON寄存器

读取UFSTAT寄存器



如果接收fifo里面的数据量为0，退出



读取UERSTAT寄存器，

从URXH取出接收到字符



进行流控处理



根据UERSTAT的值，记录具体的错误类型



如果接收到的是sysrq字符，进行特殊处理uart_handle_sysrq_char



把接收到的字符放到串口驱动的bufuart_insert_char



把串口驱动接收到的数据送进线路规程的read_buf -tty_flip_buffer_push

综合以上可以得知，在中断处理接收函数中，进行数据的接收，并将接收到的数据放到read_buf中去，而线路规程中的n_tty_read函数，则从read_buf中读走数据。over

下面是具体流程图



菜鸟一枚，如有错误，多多指教。。。