tty 层，第二部分

TIOCGICOUNT： 当用户想要知道已发生的串行线路中断数时调用。内核会传递一个指向 struct serial_icounter_struct 的指针，需要填充该结构。此调用通常与之前的 TIOCMIWAIT ioctl 调用结合使用。如果您在驱动程序运行时跟踪所有这些中断，则实现此调用的代码可能非常简单。有关示例，请参见 drivers/usb/serial/io_edgeport.c。

write() 规则

您的 tty_struct 中的 write() 回调可以从中断上下文和用户上下文中调用。了解这一点很重要，因为您不应在中断上下文中调用任何可能休眠的函数。这包括任何可能调用 schedule() 的函数，例如常见的函数，如 copy_from_user()、kmalloc() 和 printk()。如果您真的想休眠，请通过调用 in_interrupt() 检查您的状态。

当 tty 子系统本身需要通过 tty 设备发送一些数据时，可以调用 write() 回调。如果您未在 tty_struct 中实现 put_char() 函数，则可能会发生这种情况。（请记住，如果没有 put_char() 函数，tty 层将使用 write() 函数。）当 tty 层想要将换行符转换为换行符加上换行符时，通常会发生这种情况。这里要记住的重点是您的 write() 函数不得为此类调用返回 0。这意味着您必须将该字节的数据写入设备，因为调用者（tty 层）将不会缓冲数据并在稍后重试。由于 write() 调用无法确定它是否被调用来代替 put_char()——即使只发送一个字节的数据——请尝试始终实现您的 write() 调用，使其能够接受至少一个字节的数据。许多当前的 USB 转串行 tty 驱动程序不遵循此规则，因此，当连接到某些终端类型时，它们无法正常工作。

set_termios() 实现

为了正确实现 set_termios() 回调，您的驱动程序必须能够解码 termios 结构中的所有不同设置。这是一项复杂的任务，因为所有线路设置都以各种方式打包到 termios 结构中。

清单 1 显示了 set_termios() 调用的一个简单实现，它会将用户请求的所有不同线路设置打印到内核调试日志中。

清单 1. set_termios 调用的简单实现

首先，保存 tty 结构中的 cflags 变量的副本，因为我们将经常访问它

        unsigned int cflag;
        cflag = tty->termios->c_cflag;

接下来，测试看看是否有我们需要做的事情。例如，看看用户是否尝试使用我们当前拥有的相同设置；如果没有必要，我们不想做任何额外的工作。

/* check that they really want us to change
 * something */
if (old_termios) {
    if ((cflag == old_termios->c_cflag) &&
        (RELEVANT_IFLAG(tty->termios->c_iflag) ==
         RELEVANT_IFLAG(old_termios->c_iflag))) {
             printk (KERN_DEBUG
                     " - nothing to change...\n");
             return;
    }
}

RELEVANT_IFLAG() 宏定义为

#define RELEVANT_IFLAG(iflag)
    (iflag & (IGNBRK|BRKINT|IGNPAR|PARMRK|INPCK))

用于屏蔽 cflags 变量的重要位。将此值与旧值进行比较，看看它们是否不同。如果它们没有不同，则不需要更改任何内容，因此我们返回。请注意，在尝试访问 old_termios 变量的字段之前，我们首先检查 old_termios 变量是否实际指向某些内容。此检查是必需的，因为有时此变量将为 NULL。尝试访问 NULL 指针的字段将在内核中导致严重的 oops。

现在我们知道我们需要更改终端设置，让我们看一下请求的字节大小

/* get the byte size */
switch (cflag & CSIZE) {
    case CS5:
        printk (KERN_DEBUG " - data bits = 5\n");
        break;
    case CS6:
        printk (KERN_DEBUG " - data bits = 6\n");
        break;
    case CS7:
        printk (KERN_DEBUG " - data bits = 7\n");
        break;
    default:
    case CS8:
        printk (KERN_DEBUG " - data bits = 8\n");
        break;
        }

我们使用 CSIZE 位字段屏蔽 cflag 并测试结果。如果我们无法弄清楚设置了哪些位，我们可以使用默认的 8 个数据位。然后我们检查请求的奇偶校验值

/* determine the parity */
    if (cflag & PARENB)
        if (cflag & PARODD)
            printk (KERN_DEBUG " - parity odd\n");
        else
            printk (KERN_DEBUG " - parity even\n");
    else
        printk (KERN_DEBUG " - parity none\n");

我们首先测试用户是否真的想要首先设置某种类型的奇偶校验。如果是这样，那么我们需要测试他们想要哪种奇偶校验（奇数或偶数）。

请求的停止位也很容易测试

/* figure out the stop bits requested */
if (cflag & CSTOPB)
    printk (KERN_DEBUG " - stop bits = 2\n");
else
    printk (KERN_DEBUG " - stop bits = 1\n");

现在，我们正在确定适当的流控制设置。确定我们是否应该使用 RTS/CTS 是一个简单的过程

/* figure out the flow control settings */
if (cflag & CRTSCTS)
    printk (KERN_DEBUG " - RTS/CTS is enabled\n");
else
printk (KERN_DEBUG " - RTS/CTS is disabled\n");

但是，确定软件流控制的不同模式以及不同的停止和起始字符有点困难

/* determine software flow control */
/* if we are implementing XON/XOFF, set the start
 * and stop character in the device */
if (I_IXOFF(tty) || I_IXON(tty)) {
    unsigned char stop_char  = STOP_CHAR(tty);
    unsigned char start_char = START_CHAR(tty);
    /* if we are implementing INBOUND XON/XOFF */
    if (I_IXOFF(tty))
        printk (KERN_DEBUG
            " - INBOUND XON/XOFF is enabled, "
            "XON = %2x, XOFF = %2x",
            start_char, stop_char);
    else
            printk (KERN_DEBUG
                    " - INBOUND XON/XOFF "
                    "is disabled");
    /* if we are implementing OUTBOUND XON/XOFF */
    if (I_IXON(tty))
        printk (KERN_DEBUG
                " - OUTBOUND XON/XOFF is enabled, "
                "XON = %2x, XOFF = %2x",
                start_char, stop_char);
    else
        printk (KERN_DEBUG
                " - OUTBOUND XON/XOFF "
                "is disabled");
}

最后，我们要确定波特率。幸运的是，tty_get_baud_rate() 函数可以从 termios 设置中提取特定的波特率，并将其作为整数返回

/* get the baud rate wanted */
printk (KERN_DEBUG " - baud rate = %d",
        tty_get_baud_rate(tty));

现在已经确定了所有不同的线路设置，您需要使用这些信息来正确设置设备。

其他 tty 信息

Vern Hoxie 在 scicom.alphacdc.com/pub/linux 上提供了一套关于如何从用户空间访问串行端口的出色文档和示例程序。大部分信息对于内核程序员来说不是很有用，但是对不同 ioctl(2) 命令的描述以及获取和设置 tty 信息的各种不同方式背后的历史记录非常好。我强烈建议任何实现 tty 内核驱动程序的人阅读这些内容，即使只是为了确定用户将如何尝试使用您的驱动程序。

结论

希望这两篇文章有助于揭开 tty 层的神秘面纱。如果您在如何实现特定回调时遇到困难，内核中有很多驱动程序与 tty 层交互作为完整示例。在 drivers/char 和 drivers/usb 目录中搜索“tty_register_driver”以查找这些文件。

我要感谢 Al Borchers，他帮助确定了 write() 回调的真正工作原理以及其中涉及的所有细微差别。他们与 Peter Berger 一起编写了 drivers/usb/serial/digi_acceleport.c，这是一个用于 Digi AccelePort 设备的 USB 转串行驱动程序。它是工作良好的 tty 驱动程序的一个很好的例子。

Greg Kroah-Hartman 目前是 Linux USB 和 PCI 热插拔内核维护者。他在 IBM 工作，从事各种与 Linux 内核相关的工作，可以通过 greg@kroah.com 与他联系。

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