Linux kernel 之 uart 驱动解析

最新推荐文章于 2025-04-02 08:53:00 发布

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本文介绍了UART在Linux Kernel 4.4.12版本中的实现方式，详细解析了其作为字符设备文件的控制机制，并展示了核心结构体及API操作。

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uart 是一种非常之常见的总线，比如DEBUG信息输出，小数据量数据传输，485，以及蓝牙的控制，GPS，很多都是通过uart 进行数据传输并进行控制。
在Linux kernel 内部，uart 通常是作为一个 tty 设备对其进行控制，也是就是一个字符设备文件，可对其进行读写操作。
kernel version 4.4.12

首先先看一下基本的结构体和 API 操作。

// include/linux/serial_core.h

// uart 驱动结构体
struct uart_driver { struct module *owner; const char *driver_name; // 驱动名字 const char *dev_name; // 设备名字 int major; // 主设备号 int minor; // 次设备号 int nr; struct console *cons; // 看似控制台结构体 /*   * these are private; the low level driver should not   * touch these; they should be initialised to NULL   */ struct uart_state *state; // 状态结构体 struct tty_driver *tty_driver; // tty 驱动结构体 }; struct uart_port { spinlock_t lock; /* port lock */ unsigned long iobase; /* in/out[bwl] */ unsigned char __iomem *membase; /* read/write[bwl] */ unsigned int (*serial_in)(struct uart_port *, int); void (*serial_out)(struct uart_port *, int, int); void (*set_termios)(struct uart_port *, struct ktermios *new, struct ktermios *old); void (*set_mctrl)(struct uart_port *, unsigned int); int (*startup)(struct uart_port *port); void (*shutdown)(struct uart_port *port); void (*throttle)(struct uart_port *port); void (*unthrottle)(struct uart_port *port); int (*handle_irq)(struct uart_port *); void (*pm)(struct uart_port *, unsigned int state, unsigned int old); void (*handle_break)(struct uart_port *); int (*rs485_config)(struct uart_port *, struct serial_rs485 *rs485); unsigned int irq; /* irq number */ unsigned long irqflags; /* irq flags */ unsigned int uartclk; /* base uart clock */ unsigned int fifosize; /* tx fifo size */ unsigned char x_char; /* xon/xoff char */ unsigned char regshift; /* reg offset shift */ unsigned char iotype; /* io access style */ unsigned char unused1; #define UPIO_PORT (SERIAL_IO_PORT) /* 8b I/O port access */ #define UPIO_HUB6 (SERIAL_IO_HUB6) /* Hub6 ISA card */ #define UPIO_MEM (SERIAL_IO_MEM) /* 8b MMIO access */ #define UPIO_MEM32 (SERIAL_IO_MEM32) /* 32b little endian */ #define UPIO_AU (SERIAL_IO_AU)