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linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)之控制臺(tái)驅(qū)動(dòng)(1) 時(shí)間：2015/6/28來(lái)源：IT貓撲網(wǎng)作者：網(wǎng)管聯(lián)盟我要評(píng)論(0)

　　一:前言

　　我們?cè)谥胺治鲞^(guò)input子系統(tǒng)和tty設(shè)備驅(qū)動(dòng)架構(gòu).今天需要將兩者結(jié)合起來(lái).看看linux中的控制臺(tái)是怎么樣實(shí)現(xiàn)的.

　　二:控制臺(tái)驅(qū)動(dòng)的初始化

　　之前在分析tty驅(qū)動(dòng)架構(gòu)的時(shí)候曾分析到.主設(shè)備為4,次設(shè)備為0的設(shè)備節(jié)點(diǎn),即/dev/tty0為當(dāng)前的控制終端.

　　有tty_init()中,有以下代碼段:

　　static int __init tty_init(void)

　　{

　　……

　　#ifdef CONFIG_VT

　　cdev_init(&vc0_cdev, &console_fops);

　　if (cdev_add(&vc0_cdev, MKDEV(TTY_MAJOR, 0), 1) ||

　　register_chrdev_region(MKDEV(TTY_MAJOR, 0), 1, "/dev/vc/0") < 0)

　　panic("Couldn't register /dev/tty0 driver\n");

　　device_create(tty_class, NULL, MKDEV(TTY_MAJOR, 0), "tty0");

　　vty_init();

　　#endif

　　return 0;

　　}

　　CONFIG_VT:是指配置虛擬終端.即我們所說(shuō)的控制臺(tái).在此可以看到TTY_MAJOR(4),0對(duì)應(yīng)的設(shè)備節(jié)點(diǎn)操作集為console_fops.

　　繼續(xù)跟進(jìn)vty_init()

　　int __init vty_init(void)

　　{

　　vcs_init();

　　console_driver = alloc_tty_driver(MAX_NR_CONSOLES);

　　if (!console_driver)

　　panic("Couldn't allocate console driver\n");

　　console_driver->owner = THIS_MODULE;

　　console_driver->name = "tty";

　　console_driver->name_base = 1;

　　console_driver->major = TTY_MAJOR;

　　console_driver->minor_start = 1;

　　console_driver->type = TTY_DRIVER_TYPE_CONSOLE;

　　console_driver->init_termios = tty_std_termios;

　　console_driver->flags = TTY_DRIVER_REAL_RAW | TTY_DRIVER_RESET_TERMIOS;

　　tty_set_operations(console_driver, &con_ops);

　　if (tty_register_driver(console_driver))

　　panic("Couldn't register console driver\n");

　　kbd_init();

　　console_map_init();

　　#ifdef CONFIG_PROM_CONSOLE

　　prom_con_init();

　　#endif

　　#ifdef CONFIG_MDA_CONSOLE

　　mda_console_init();

　　#endif

　　return 0;

　　}

　　經(jīng)過(guò)我們之前的tty驅(qū)動(dòng)架構(gòu)分析,這段代碼看起來(lái)就比較簡(jiǎn)單了,它就是注冊(cè)了一個(gè)tty驅(qū)動(dòng).這個(gè)驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的操作集是位于con_ops里面的.

　　仔細(xì)看.在之后還會(huì)調(diào)用kbd_init().顧名思義,這個(gè)是一個(gè)有關(guān)鍵盤(pán)的初始化.控制終端跟鍵盤(pán)有什么關(guān)系呢?在之前分析tty的時(shí)候,曾提到過(guò),. 對(duì)于控制臺(tái)而言,它的輸入設(shè)備是鍵盤(pán)鼠標(biāo),它的輸出設(shè)備是當(dāng)前顯示器.這兩者是怎么關(guān)聯(lián)起來(lái)的呢?不著急.請(qǐng)看下面的分析.

　　三:控制臺(tái)的open操作

　　在前面分析了,對(duì)應(yīng)console的操作集為con_ops.定義如下:

　　static const struct file_operations console_fops = {

　　.llseek = no_llseek,

　　.read = tty_read,

　　.write = redirected_tty_write,

　　.poll = tty_poll,

　　.ioctl = tty_ioctl,

　　.compat_ioctl = tty_compat_ioctl,

　　.open = tty_open,

　　.release = tty_release,

　　.fasync = tty_fasync,

　　};

　　里面的函數(shù)指針值我們都不陌生了,在之前分析的tty驅(qū)動(dòng)中已經(jīng)分析過(guò)了.

　　結(jié)合前面的tty驅(qū)動(dòng)分析.我們知道在open的時(shí)候,會(huì)調(diào)用ldisc的open和tty_driver.open.

　　對(duì)于ldisc默認(rèn)是tty_ldiscs[0].我們來(lái)看下它的具體賦值.

　　console_init():

　　void __init console_init(void)

　　{

　　initcall_t *call;

　　/* Setup the default TTY line discipline. */

　　(void) tty_register_ldisc(N_TTY, &tty_ldisc_N_TTY);

　　* set up the console device so that later boot sequences can

　　* inform about problems etc..

　　call = __con_initcall_start;

　　while (call < __con_initcall_end) {

　　(*call)();

　　call++;

　　}

　　在這里,通過(guò)tty_register_ldisc.將tty_ldisc_N_TTY注冊(cè)為了第N_TTY項(xiàng).即第1項(xiàng). tty_ldisc_N_TTY定義如下:

　　struct tty_ldisc tty_ldisc_N_TTY = {

　　.magic = TTY_LDISC_MAGIC,

　　.name = "n_tty",

　　.open = n_tty_open,

　　.close = n_tty_close,

　　.flush_buffer = n_tty_flush_buffer,

　　.chars_in_buffer = n_tty_chars_in_buffer,

　　.read = read_chan,

　　.write = write_chan,

　　.ioctl = n_tty_ioctl,

　　.set_termios = n_tty_set_termios,

　　.poll = normal_poll,

　　.receive_buf = n_tty_receive_buf,

　　.write_wakeup = n_tty_write_wakeup

　　}

　　對(duì)應(yīng)的open操作為n_tty_open:

　　static int n_tty_open(struct tty_struct *tty)

　　{

　　if (!tty)

　　return -EINVAL;

　　/* This one is ugly. Currently a malloc failure here can panic */

　　if (!tty->read_buf) {

　　tty->read_buf = alloc_buf();

　　if (!tty->read_buf)

　　return -ENOMEM;

　　}

　　memset(tty->read_buf, 0, N_TTY_BUF_SIZE);

　　reset_._flags(tty);

　　tty->column = 0;

　　n_tty_set_termios(tty, NULL);

　　tty->minimum_to_wake = 1;

　　tty->closing = 0;

　　return 0;

　　}

　　它為tty->read_buf分配內(nèi)存.這個(gè)buffer空間大小為N_TTY_BUF_SIZE.read_buf實(shí)際上就是從按鍵的緩存區(qū).然后調(diào)用reset_flags()來(lái)初始化tty中的一些字段:

　　static void reset_buffer_flags(struct tty_struct *tty)

　　{

　　unsigned long flags;

　　spin_lock_irqsave(&tty->read_lock, flags);

　　tty->read_head = tty->read_tail = tty->read_cnt = 0;

　　spin_unlock_irqrestore(&tty->read_lock, flags);

　　tty->canon_head = tty->canon_data = tty->erasing = 0;

　　memset(&tty->read_flags, 0, sizeof tty->read_flags);

　　n_tty_set_room(tty);

　　check_unthrottle(tty);

　　}

　　這里比較簡(jiǎn),不再詳細(xì)分析.在這里要注意幾個(gè)tty成員的含義:

　　Tty->read_head, tty->read_tail , tty->read_cnt分別代表read_buf中數(shù)據(jù)的寫(xiě)入位置,讀取位置和數(shù)據(jù)總數(shù).read_buf是一個(gè)環(huán)形緩存區(qū).

　　n_tty_set_room()是設(shè)備read_buf中的可用緩存區(qū)

　　check_unthrottle():是用來(lái)判斷是否需要打開(kāi)"閥門(mén)",允許輸入數(shù)據(jù)流入

　　對(duì)于console tty_driver對(duì)應(yīng)的open函數(shù)如下示:

　　static int con_open(struct tty_struct *tty, struct file *filp)

　　{

　　unsigned int currcons = tty->index;

　　int ret = 0;

　　acquire_console_sem();

　　if (tty->driver_data == NULL) {

　　ret = vc_allocate(currcons);

　　if (ret == 0) {

　　struct vc_data *vc = vc_cons[currcons].d;

　　tty->driver_data = vc;

　　vc->vc_tty = t

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