Linux串口驱动程序(5)-串口接收分析

2024-08-31 06:48

本文主要是介绍Linux串口驱动程序(5)-串口接收分析,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

1、tty数据接收流程分析

在用户调用read函数来读取设备的文件的数据时,首先得到响应的是tty_read,这个函数又是由n_tty_read来实现的

 


/***	n_tty_read		-	read function for tty*	@tty: tty device*	@file: file object*	@buf: userspace buffer pointer*	@nr: size of I/O**	Perform reads for the line discipline. We are guaranteed that the*	line discipline will not be closed under us but we may get multiple*	parallel readers and must handle this ourselves. We may also get*	a hangup. Always called in user context, may sleep.**	This code must be sure never to sleep through a hangup.*/static ssize_t n_tty_read(struct tty_struct *tty, struct file *file,unsigned char __user *buf, size_t nr)
{unsigned char __user *b = buf;DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);int c;int minimum, time;ssize_t retval = 0;ssize_t size;long timeout;unsigned long flags;int packet;do_it_again:BUG_ON(!tty->read_buf);c = job_control(tty, file);if (c < 0)return c;minimum = time = 0;timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;if (!tty->icanon) {time = (HZ / 10) * TIME_CHAR(tty);minimum = MIN_CHAR(tty);if (minimum) {if (time)tty->minimum_to_wake = 1;else if (!waitqueue_active(&tty->read_wait) ||(tty->minimum_to_wake > minimum))tty->minimum_to_wake = minimum;} else {timeout = 0;if (time) {timeout = time;time = 0;}tty->minimum_to_wake = minimum = 1;}}/**	Internal serialization of reads.*/if (file->f_flags & O_NONBLOCK) {if (!mutex_trylock(&tty->atomic_read_lock))return -EAGAIN;} else {if (mutex_lock_interruptible(&tty->atomic_read_lock))return -ERESTARTSYS;}packet = tty->packet;add_wait_queue(&tty->read_wait, &wait);while (nr) {/* First test for status change. */if (packet && tty->link->ctrl_status) {unsigned char cs;if (b != buf)break;spin_lock_irqsave(&tty->link->ctrl_lock, flags);cs = tty->link->ctrl_status;tty->link->ctrl_status = 0;spin_unlock_irqrestore(&tty->link->ctrl_lock, flags);if (tty_put_user(tty, cs, b++)) {retval = -EFAULT;b--;break;}nr--;break;}/* This statement must be first before checking for inputso that any interrupt will set the state back toTASK_RUNNING. */set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);if (((minimum - (b - buf)) < tty->minimum_to_wake) &&((minimum - (b - buf)) >= 1))tty->minimum_to_wake = (minimum - (b - buf));if (!input_available_p(tty, 0)) {if (test_bit(TTY_OTHER_CLOSED, &tty->flags)) {retval = -EIO;break;}if (tty_hung_up_p(file))break;if (!timeout)break;if (file->f_flags & O_NONBLOCK) {retval = -EAGAIN;break;}if (signal_pending(current)) {retval = -ERESTARTSYS;break;}/* FIXME: does n_tty_set_room need locking ? */n_tty_set_room(tty);timeout = schedule_timeout(timeout);continue;}__set_current_state(TASK_RUNNING);/* Deal with packet mode. */if (packet && b == buf) {if (tty_put_user(tty, TIOCPKT_DATA, b++)) {retval = -EFAULT;b--;break;}nr--;}if (tty->icanon) {/* N.B. avoid overrun if nr == 0 */while (nr && tty->read_cnt) {int eol;eol = test_and_clear_bit(tty->read_tail,tty->read_flags);c = tty->read_buf[tty->read_tail];spin_lock_irqsave(&tty->read_lock, flags);tty->read_tail = ((tty->read_tail+1) &(N_TTY_BUF_SIZE-1));tty->read_cnt--;if (eol) {/* this test should be redundant:* we shouldn't be reading data if* canon_data is 0*/if (--tty->canon_data < 0)tty->canon_data = 0;}spin_unlock_irqrestore(&tty->read_lock, flags);if (!eol || (c != __DISABLED_CHAR)) {if (tty_put_user(tty, c, b++)) {retval = -EFAULT;b--;break;}nr--;}if (eol) {tty_audit_push(tty);break;}}if (retval)break;} else {int uncopied;/* The copy function takes the read lock and handleslocking internally for this case */uncopied = copy_from_read_buf(tty, &b, &nr);uncopied += copy_from_read_buf(tty, &b, &nr);if (uncopied) {retval = -EFAULT;break;}}/* If there is enough space in the read buffer now, let the* low-level driver know. We use n_tty_chars_in_buffer() to* check the buffer, as it now knows about canonical mode.* Otherwise, if the driver is throttled and the line is* longer than TTY_THRESHOLD_UNTHROTTLE in canonical mode,* we won't get any more characters.*/if (n_tty_chars_in_buffer(tty) <= TTY_THRESHOLD_UNTHROTTLE) {n_tty_set_room(tty);check_unthrottle(tty);}if (b - buf >= minimum)break;if (time)timeout = time;}mutex_unlock(&tty->atomic_read_lock);remove_wait_queue(&tty->read_wait, &wait);if (!waitqueue_active(&tty->read_wait))tty->minimum_to_wake = minimum;__set_current_state(TASK_RUNNING);size = b - buf;if (size) {retval = size;if (nr)clear_bit(TTY_PUSH, &tty->flags);} else if (test_and_clear_bit(TTY_PUSH, &tty->flags))goto do_it_again;n_tty_set_room(tty);return retval;
}

在这段代码里,首先把通过set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);应用程序的标志位设置为阻塞,然后判断是否有数据可以给应用程序读取if (!input_available_p(tty, 0)),如果没有数据就会通过调度使阻塞生效,如果有数据就从read_buf里面读走数据。这里面read_buf就是串口驱动和tty重要的纽带,串口驱动通过中断接收数据,然后把它送到read_buf里面。
 

 

2、串口驱动接收分析

串口接收数据是通过s3c24xx_serial_rx_chars在中断里面进行的。

 

static irqreturn_t
s3c24xx_serial_rx_chars(int irq, void *dev_id)
{struct s3c24xx_uart_port *ourport = dev_id;struct uart_port *port = &ourport->port;struct tty_struct *tty = port->state->port.tty;unsigned int ufcon, ch, flag, ufstat, uerstat;int max_count = 64;while (max_count-- > 0) {ufcon = rd_regl(port, S3C2410_UFCON);ufstat = rd_regl(port, S3C2410_UFSTAT);if (s3c24xx_serial_rx_fifocnt(ourport, ufstat) == 0)break;uerstat = rd_regl(port, S3C2410_UERSTAT);ch = rd_regb(port, S3C2410_URXH);if (port->flags & UPF_CONS_FLOW) {int txe = s3c24xx_serial_txempty_nofifo(port);if (rx_enabled(port)) {if (!txe) {rx_enabled(port) = 0;continue;}} else {if (txe) {ufcon |= S3C2410_UFCON_RESETRX;wr_regl(port, S3C2410_UFCON, ufcon);rx_enabled(port) = 1;goto out;}continue;}}/* insert the character into the buffer */flag = TTY_NORMAL;port->icount.rx++;if (unlikely(uerstat & S3C2410_UERSTAT_ANY)) {dbg("rxerr: port ch=0x%02x, rxs=0x%08x\n",ch, uerstat);/* check for break */if (uerstat & S3C2410_UERSTAT_BREAK) {dbg("break!\n");port->icount.brk++;if (uart_handle_break(port))goto ignore_char;}if (uerstat & S3C2410_UERSTAT_FRAME)port->icount.frame++;if (uerstat & S3C2410_UERSTAT_OVERRUN)port->icount.overrun++;uerstat &= port->read_status_mask;if (uerstat & S3C2410_UERSTAT_BREAK)flag = TTY_BREAK;else if (uerstat & S3C2410_UERSTAT_PARITY)flag = TTY_PARITY;else if (uerstat & (S3C2410_UERSTAT_FRAME |S3C2410_UERSTAT_OVERRUN))flag = TTY_FRAME;}if (uart_handle_sysrq_char(port, ch))goto ignore_char;uart_insert_char(port, uerstat, S3C2410_UERSTAT_OVERRUN,ch, flag);ignore_char:continue;}tty_flip_buffer_push(tty);out:return IRQ_HANDLED;
}

分析函数的流程如下:

 

1、读取UFCON寄存器

2、然后读取接收fifo的数据量s3c24xx_serial_rx_fifocnt,如果数据量为0,则退出处理

3、读取错误状态寄存器uerstat = rd_regl(port, S3C2410_UERSTAT);

4、然后取出接收到的字符ch = rd_regb(port, S3C2410_URXH);

5、if (port->flags & UPF_CONS_FLOW),这一段代码其实是在做流控的处理。

6、if (unlikely(uerstat & S3C2410_UERSTAT_ANY)) ,这段代码判断错误发生的类型

7、if (uart_handle_sysrq_char(port, ch))如果接收到的是sysrq这个特殊字符,则进行特殊处理

8、uart_insert_char(port, uerstat, S3C2410_UERSTAT_OVERRUN,ch, flag);这一步把接收到的字符送到串口驱动的buf中,这里面大循环就结束了

9、tty_flip_buffer_push(tty);把串口驱动中的数据送到read_buf中

3、串口流控

先介绍一下流控的概念,假如说现在A和B通过串口来收发数据,加入说B的缓存已经满了,A就不能再发了,否则数据只有被丢到,这个同步的协议叫做流量控制,即称为流控。流控分为软件流控和硬件流控。

在软件流控中通过信号的方式实现,x_off表示不能在收了,x_on表示可以接着方式。

在硬件流控中有RTS和CTS引脚,RTS监测到对方的CTS为高电平时,说明缓冲满了,不再方式数据。在Linux中就是采用硬件的方式完成的。

更多Linux资料及视频教程点击这里

 

 

这篇关于Linux串口驱动程序(5)-串口接收分析的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1123194

相关文章

Linux中shell解析脚本的通配符、元字符、转义符说明

《Linux中shell解析脚本的通配符、元字符、转义符说明》:本文主要介绍shell通配符、元字符、转义符以及shell解析脚本的过程,通配符用于路径扩展,元字符用于多命令分割,转义符用于将特殊... 目录一、linux shell通配符(wildcard)二、shell元字符(特殊字符 Meta)三、s

Linux之软件包管理器yum详解

《Linux之软件包管理器yum详解》文章介绍了现代类Unix操作系统中软件包管理和包存储库的工作原理,以及如何使用包管理器如yum来安装、更新和卸载软件,文章还介绍了如何配置yum源,更新系统软件包... 目录软件包yumyum语法yum常用命令yum源配置文件介绍更新yum源查看已经安装软件的方法总结软

linux报错INFO:task xxxxxx:634 blocked for more than 120 seconds.三种解决方式

《linux报错INFO:taskxxxxxx:634blockedformorethan120seconds.三种解决方式》文章描述了一个Linux最小系统运行时出现的“hung_ta... 目录1.问题描述2.解决办法2.1 缩小文件系统缓存大小2.2 修改系统IO调度策略2.3 取消120秒时间限制3

Linux alias的三种使用场景方式

《Linuxalias的三种使用场景方式》文章介绍了Linux中`alias`命令的三种使用场景:临时别名、用户级别别名和系统级别别名,临时别名仅在当前终端有效,用户级别别名在当前用户下所有终端有效... 目录linux alias三种使用场景一次性适用于当前用户全局生效,所有用户都可调用删除总结Linux

Linux:alias如何设置永久生效

《Linux:alias如何设置永久生效》在Linux中设置别名永久生效的步骤包括:在/root/.bashrc文件中配置别名,保存并退出,然后使用source命令(或点命令)使配置立即生效,这样,别... 目录linux:alias设置永久生效步骤保存退出后功能总结Linux:alias设置永久生效步骤

Java中Springboot集成Kafka实现消息发送和接收功能

《Java中Springboot集成Kafka实现消息发送和接收功能》Kafka是一个高吞吐量的分布式发布-订阅消息系统,主要用于处理大规模数据流,它由生产者、消费者、主题、分区和代理等组件构成,Ka... 目录一、Kafka 简介二、Kafka 功能三、POM依赖四、配置文件五、生产者六、消费者一、Kaf

Linux使用fdisk进行磁盘的相关操作

《Linux使用fdisk进行磁盘的相关操作》fdisk命令是Linux中用于管理磁盘分区的强大文本实用程序,这篇文章主要为大家详细介绍了如何使用fdisk进行磁盘的相关操作,需要的可以了解下... 目录简介基本语法示例用法列出所有分区查看指定磁盘的区分管理指定的磁盘进入交互式模式创建一个新的分区删除一个存

Linux使用dd命令来复制和转换数据的操作方法

《Linux使用dd命令来复制和转换数据的操作方法》Linux中的dd命令是一个功能强大的数据复制和转换实用程序,它以较低级别运行,通常用于创建可启动的USB驱动器、克隆磁盘和生成随机数据等任务,本文... 目录简介功能和能力语法常用选项示例用法基础用法创建可启动www.chinasem.cn的 USB 驱动

高效管理你的Linux系统: Debian操作系统常用命令指南

《高效管理你的Linux系统:Debian操作系统常用命令指南》在Debian操作系统中,了解和掌握常用命令对于提高工作效率和系统管理至关重要,本文将详细介绍Debian的常用命令,帮助读者更好地使... Debian是一个流行的linux发行版,它以其稳定性、强大的软件包管理和丰富的社区资源而闻名。在使用

Redis主从/哨兵机制原理分析

《Redis主从/哨兵机制原理分析》本文介绍了Redis的主从复制和哨兵机制,主从复制实现了数据的热备份和负载均衡,而哨兵机制可以监控Redis集群,实现自动故障转移,哨兵机制通过监控、下线、选举和故... 目录一、主从复制1.1 什么是主从复制1.2 主从复制的作用1.3 主从复制原理1.3.1 全量复制