S3C2440 Linux UART 串口驱动-----1

Linux系统的串口驱动与一般字符设备并一样，它采用层次化的架构，从而看做是一个串行系统来实现。

（1）      关注UART或其他底层串行硬件特征的底层驱动程序。

（2）      和底层驱动程序接口的TTY驱动程序。

（3）      加工用于和TTY驱动程序交换数据的线路规程。

下图描述了串行系统间的层次结构关系（s3c2440串口实现例）,可以概括为：用户应用层 --> 线路规划层 --> TTY层 --> 底层驱动层 --> 物理硬件层

 

线路规程和TTY驱动程序是与硬件平台无关的，Linux源码中已经提供了实现，所以对于具体的平台，我们只需实现底层驱动程序即可，这也是我们最关心的。在s3c2440a中，主要由dirivers/serial/下的s3c2440.c和samsung.c实现。

Uart驱动程序主要围绕三个关键的数据结构展开(include/linux/serial_core.h中定义)：

UART特定的驱动程序结构定义：struct uart_driver s3c24xx_uart_drv;

UART端口结构定义： struct uart_port s3c24xx_serial_ops;

UART相关操作函数结构定义: struct uart_ops s3c24xx_serial_ops;

基于以上三个结构体，来看看s3c2440是如何挂接到Linux中串口构架的：

S3c2440串口相关操作函数定义在s3c24xx_serial_ops中，这个是一个struct uart_ops结构，这个结构体在dirivers/serial/samsung.c中

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1. static struct uart_ops s3c24xx_serial_ops ={  
2.       .pm         =s3c24xx_serial_pm,   //电源管理函数  
3.       .tx_empty       = s3c24xx_serial_tx_empty, //检车发送FIFO缓冲区是否空  
4.       .get_mctrl       = s3c24xx_serial_get_mctrl, //是否串口流控  
5.       .set_mctrl       = s3c24xx_serial_set_mctrl, //是否设置串口流控cts  
6.        .stop_tx   =s3c24xx_serial_stop_tx,  //停止发送  
7.        .start_tx   =s3c24xx_serial_start_tx,  //启动发送  
8.        .stop_rx   =s3c24xx_serial_stop_rx,   //停止接收  
9.       .enable_ms     = s3c24xx_serial_enable_ms, //空函数  
10.       .break_ctl       = s3c24xx_serial_break_ctl,   //发送break信号  
11.        .startup    =s3c24xx_serial_startup,   //串口发送/接收，以及中断申请初始配置函数  
12.       .shutdown       = s3c24xx_serial_shutdown,  //关闭串口  
13.       .set_termios    = s3c24xx_serial_set_termios,//串口clk,波特率，数据位等参数设置  
14.       .type             = s3c24xx_serial_type,  // CPU类型关于串口  
15.        .release_port   =s3c24xx_serial_release_port,  //释放串口  
16.        .request_port   =s3c24xx_serial_request_port, //申请串口  
17.       .config_port    = s3c24xx_serial_config_port,  //串口的一些配置信息info  
18.       .verify_port    = s3c24xx_serial_verify_port,  //串口检测  
19. };  

驱动程序结构定义：

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1. static struct uart_driver s3c24xx_uart_drv= {  
2.       .owner           =THIS_MODULE,  
3.       .dev_name      = "s3c2440_serial",  //具体设备名称  
4.       .nr          =CONFIG_SERIAL_SAMSUNG_UARTS,  //定义有几个端口  
5.       .cons             = S3C24XX_SERIAL_CONSOLE,  //console接口  
6.        .driver_name  =S3C24XX_SERIAL_NAME,  //串口名：ttySAC  
7.       .major            =S3C24XX_SERIAL_MAJOR,  //主设备号  
8.       .minor            =S3C24XX_SERIAL_MINOR,   //次设备号  
9. };  

端口配置结构定义，其中包括了一个structuart_ports结构：

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1. struct s3c24xx_uart_port {  
2.       unsigned char               rx_claimed;  
3.       unsigned char               tx_claimed;  
4.       unsigned int                 pm_level;  
5.       unsigned long              baudclk_rate;  
6.    
7.       unsigned int                 rx_irq;  
8.       unsigned int                 tx_irq;  
9.    
10.       struct s3c24xx_uart_info       *info;  
11.       struct s3c24xx_uart_clksrc     *clksrc;  
12.       struct clk              *clk;  
13.       struct clk              *baudclk;  
14.       struct uart_port            port;  
15.    
16. #ifdef CONFIG_CPU_FREQ  
17.       struct notifier_block            freq_transition;  
18. #endif  
19. };  
20. static struct s3c24xx_uart_port s3c24xx_serial_ports[CONFIG_SERIAL_SAMSUNG_UARTS] = {  
21.        [0]= {  //串口0  
22.              .port= {  
23.                     .lock             =__SPIN_LOCK_UNLOCKED(s3c24xx_serial_ports[0].port.lock),  
24.                     .iotype           =UPIO_MEM,  //  
25.                     .irq         =IRQ_S3CUART_RX0,   //中断号  
26.                     .uartclk   = 0,   //时钟值  
27.                     .fifosize   = 16,   //定义FIFO缓存区大小  
28.                     .ops        = &s3c24xx_serial_ops, //串口相关操作函数  
29.                     .flags            = UPF_BOOT_AUTOCONF,  
30.                     .line        = 0, //线路1  
31.              }  
32.        },  
33.        [1]= {//串口1  
34.              .port= {  
35.                     .lock             =__SPIN_LOCK_UNLOCKED(s3c24xx_serial_ports[1].port.lock),  
36.                     .iotype           = UPIO_MEM,  
37.                     .irq         = IRQ_S3CUART_RX1,  
38.                     .uartclk   = 0,  
39.                     .fifosize   = 16,  
40.                     .ops        = &s3c24xx_serial_ops,  
41.                     .flags            = UPF_BOOT_AUTOCONF,  
42.                     .line        = 1,  
43.              }  
44.        },  
45. #if CONFIG_SERIAL_SAMSUNG_UARTS > 2  
46.    
47.        [2]= {//串口2  
48.              .port= {  
49.                     .lock             =__SPIN_LOCK_UNLOCKED(s3c24xx_serial_ports[2].port.lock),  
50.                     .iotype           = UPIO_MEM,  
51.                     .irq         = IRQ_S3CUART_RX2,  
52.                     .uartclk   = 0,  
53.                     .fifosize   = 16,  
54.                     .ops        =&s3c24xx_serial_ops,  
55.                     .flags            = UPF_BOOT_AUTOCONF,  
56.                     .line        = 2,  
57.              }  
58.        },  
59. #endif  
60. };  

综上所述，s3c2440主要是实现这三个数据结构： 

s3c24xx_serial_ops,  s3c24xx_uart_drv,  s3c24xx_uart_ports3c24xx_serial_ports

下篇将进一步结合源码探讨ARM-Linuxs3c2440 的实现。