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15_编写虚拟UART驱动程序/_实现数据传输

编写虚拟UART驱动程序/_实现数据传输​

  • 参考代码

    硬件相关：
    drivers/tty/serial/imx.c
    drivers/tty/serial/stm32-usart.c

    串口核心层：
    drivers/tty/serial/serial_core.c

    TTY层:
    drivers/tty/tty_io.c

  • 本节课程源码在GIT仓库里

    doc_and_source_for_drivers\IMX6ULL\source\09_UART
    	06_virtual_uart_driver_txrx
    doc_and_source_for_drivers\STM32MP157\source\A7\09_UART
    	06_virtual_uart_driver_txrx

1. 虚拟UART的驱动组成​

image-20210730142813809

2. 虚拟UART的数据流程​

image-20210730150445225

为了做实验，我们还要创建一个虚拟文件：/proc/virt_uart_buf

  • 要发数据给虚拟串口时，执行：echo "xxx" > /proc/virt_uart_buf
  • 要读取虚拟串口的数据时，执行：cat /proc/virt_uart_buf

3. 实现/proc文件​

参考/proc/cmdline，怎么找到它对应的驱动？在Linux内核源码下执行以下命令搜索：

grep "cmdline" * -nr | grep proc

得到：

fs/proc/cmdline.c:26:   proc_create("cmdline", 0, NULL, &cmdline_proc_fops);

4. 触发中断​

使用如下函数：

int irq_set_irqchip_state(unsigned int irq, enum irqchip_irq_state which,
			  bool val);

怎么找到它的？在中断子系统中，我们知道往GIC寄存器GICD_ISPENDRn写入某一位就可以触发中断。内核代码中怎么访问这些寄存器？ 在drivers/irqchip/irq-gic.c中可以看到irq_chip中的"irq_set_irqchip_state"被用来设置中断状态：

static struct irq_chip gic_chip = {
	.irq_mask		= gic_mask_irq,
	.irq_unmask		= gic_unmask_irq,
	.irq_eoi		= gic_eoi_irq,
	.irq_set_type		= gic_set_type,
	.irq_get_irqchip_state	= gic_irq_get_irqchip_state,
	.irq_set_irqchip_state	= gic_irq_set_irqchip_state, /* 2. 继续搜"irq_set_irqchip_state" */
	.flags			= IRQCHIP_SET_TYPE_MASKED |
				  IRQCHIP_SKIP_SET_WAKE |
				  IRQCHIP_MASK_ON_SUSPEND,
};

static int gic_irq_set_irqchip_state(struct irq_data *d,
				     enum irqchip_irq_state which, bool val)
{
	u32 reg;

	switch (which) {
	case IRQCHIP_STATE_PENDING:
		reg = val ? GIC_DIST_PENDING_SET : GIC_DIST_PENDING_CLEAR; /* 1. 找到寄存器 */
		break;

	case IRQCHIP_STATE_ACTIVE:
		reg = val ? GIC_DIST_ACTIVE_SET : GIC_DIST_ACTIVE_CLEAR;
		break;

	case IRQCHIP_STATE_MASKED:
		reg = val ? GIC_DIST_ENABLE_CLEAR : GIC_DIST_ENABLE_SET;
		break;

	default:
		return -EINVAL;
	}

	gic_poke_irq(d, reg);
	return 0;
}

继续搜"irq_set_irqchip_state"，在drivers/irqchip/irq-gic.c中可以看到：

int irq_set_irqchip_state(unsigned int irq, enum irqchip_irq_state which,
			  bool val)
{
    ......
}

EXPORT_SYMBOL_GPL(irq_set_irqchip_state);

以后就可与使用如下代码触发某个中断：

irq_set_irqchip_state(irq, IRQCHIP_STATE_PENDING, 1);