linux串口write有延迟,linux中tty->write_wait的疑惑（解决）

最新推荐文章于 2024-05-11 13:51:31 发布

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文章标签： linux串口write有延迟

本文详细解读了Linux内核中串口驱动serial_read函数如何通过wake_up_interruptible操作来通知n_tty_write，确保数据传输流程。涉及核心代码剖析、中断处理和驱动与用户空间通信机制。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

这是我的摘自我的串口驱动的一段代码：

static ssize_t serial_read(struct file *file, char * buf,

size_t count, loff_t *ppos)

{

while(count) {

cnt = MIN(count, MIN(info->xmit_cnt,

SERIAL_XMIT_SIZE - info->xmit_tail));

if(cnt <= 0)

break;

if(copy_to_user(buf + rtn, info->xmit_buf + info->xmit_tail,cnt))

//将驱动缓冲区中的数据拷贝到应用层的buf中

{

rtn = -EFAULT;

goto done;

}

rtn += cnt;

count -= cnt;

DOWN(info->tx_lock, flags);

info->xmit_cnt -= cnt;

//为驱动缓冲区腾出了一部分空间

info->xmit_tail += cnt;

info->xmit_tail = info->xmit_tail & (SERIAL_XMIT_SIZE - 1);

#if (LINUX_VERSION_CODE >= VERSION_CODE(2,1,0))

info->icount.tx += cnt;

#endif

UP(info->tx_lock, flags);

}

//在结尾处，有这么一句代码，很不解？

wake_up_interruptible(&tty->write_wait);

done:

return rtn;

}

后来读到了ldisc的write函数，代码如下：

static ssize_t n_tty_write(struct tty_struct *tty, struct file *file,

const unsigned char *buf, size_t nr)

{

...

add_wait_queue(&tty->write_wait, &wait);//将当前进程放到等待队列中

while (1) {

set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);

if (signal_pending(current)) {

retval = -ERESTARTSYS;

break;

}

//进入此处继续执行的原因可能是被信号打断，而不是条件得到了满足。

//只有条件得到了满足，我们才会继续，否则，直接返回！

if (tty_hung_up_p(file) || (tty->link && !tty->link->count)) {

retval = -EIO;

break;

}

if (O_OPOST(tty) && !(test_bit(TTY_HW_COOK_OUT, &tty->flags))) {

while (nr > 0) {

ssize_t num = process_output_block(tty, b, nr);

if (num < 0) {

if (num == -EAGAIN)

break;

retval = num;

goto break_out;

}

b += num;

nr -= num;

if (nr == 0)

break;

c = *b;

if (process_output(c, tty) < 0)

break;

b++; nr--;

}

if (tty->ops->flush_chars)

tty->ops->flush_chars(tty);

} else {

while (nr > 0) {

c = tty->ops->write(tty, b, nr);

//众所周知，此处的write指具体的驱动里write函数

if (c < 0) {

retval = c;

goto break_out;

}

if (!c)

break;

b += c;

nr -= c;

}

if (!nr)

break;

//全部写入，返回

if (file->f_flags & O_NONBLOCK) {

retval = -EAGAIN;

break;

}

假如是以非阻塞的方式打开的，那么也直接返回。否则，让出cpu，等条件满足以后再继续执行。

schedule();//执行到这里，当前进程才会真正让出cpu！！！

此处让出cpu以后，什么时候才会继续执行呢？

答案是当某个地方调用wake_up(&tty->write_wait)!

那么什么地方的代码会调用wake_up(&tty->write_wait)呢？

让我们分析一下此处让出cpu的原因：

c = tty->ops->write(tty, b, nr);调用失败！为什么会失败呢？

可能的原因是驱动里申请的的缓冲区满了，所以不能再往里边写了！

终于明白了serial_read函数的wake_up_interruptible(&tty->write_wait);这个语句是为了唤醒此处的代码！

从serial_read函数可以看出，在调用wake_up_interruptible(&tty->write_wait)

函数之前，我们将驱动缓冲区里的数据写入了用户缓冲buf中，这样驱动的缓冲区就又有空间了。

所以，有必要在serial_read中唤醒n_tty_write函数，让它再次尝试执行write动作。

}

break_out:

__set_current_state(TASK_RUNNING);

remove_wait_queue(&tty->write_wait, &wait);

...

}

serial_read()函数中的wake_up_interruptible(&tty->write_wait)其实想表达的意思是：我读完了(把驱动缓冲中的数据拿走了，缓冲区空了)，你继续写吧，于是唤醒了n_tty_write，n_tty_write再调用serial_write把用户层传下来的数据写到驱动缓冲区里边去。

需要注意的是：正常的进程调度也会让调用n_tty_write的进程重新得到cpu！

代码摘自:linux-2.6.29.RT.x

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