Linux 串口、usb转串口驱动分析(2-1) 【转】

转自：http://blog.chinaunix.net/xmlrpc.php?r=blog/article&uid=26807463&id=4186851

Linux 串口、usb转串口驱动分析1

内核版本：2.6.35.6                                                                        荣鹏140319

声明：图和个别段落（我做了小的修改）是直接从网上截取

目标：主要是想对Linux 串口、usb转串口驱动框架有一个整体的把控，因此会忽略某些细节，同时里面涉及到的一些驱动基础，比如字符设备驱动、平台驱动等也不进行详细说明原理。如果有任何错误地方，请指出，谢谢！

一、整体概述

linux下的串口或者usb转串口驱动都是依赖linux内核提供的tty核心、tty线路规划和tty驱动，所以牵涉到很多层次，之所以有这么多层次，肯定是有它们存在意义的。

举例来说，像串口或者usb转串口的驱动，最终可以确定的是以字符设备驱动提供给上层使用，于是tty核心层就对这部分通用的实现进行了封装，但这不是最重要的，最重要的是tty核心层里同时实现了一种数据格式化机制，这就是tty线路规划，这样的好处是可以分别针对不同类设备的线路规划，比如针对终端io的，比如针对网络的ppp还有slip还有蓝牙还有IrDA等，这些的实现不需要考虑底层硬件，也就是说这些串口到具体协议的转换的实现与硬件相分离了，这就是tty核心及tty线路规划存在的目地。

那为什么会有tty驱动层呢？　也许你觉得我们的串口驱动可以直接通过tty核心提供的功能就可以实现了。 这个确实是可以，但是linux内核因为要兼容世界上存在的各种串口设备，所以针对串口额外实现了一个serial核心层，针对usb转串口额外实现了usb-serial核心层，它们就是所谓的tty驱动层。我们的串口或者usb转串口实现就是与tty驱动层打交道，当然串口芯片或者usb转串口芯片有很多种，所以不同的芯片都要有对应的驱动，但是它们都是基于tty驱动层实现，这个是可以肯定的。

所以，我们要写串口驱动，最好还是对这些层次有些了解。

整体框架图如下：
   

这图是直接摘抄网上的。其实，我认为在tty驱动层下还应该有个具体的驱动，比如如果是8250串口控制器芯片，那么应该有个8250的驱动，然后才是硬件。

更准确的图我认为如下图所示：

更详细的如下图所示：

下面摘抄网上的

（1）、tty线程规程

以特殊的方式格式化从一个用户或者硬件收到的数据，这种格式化常常采用一个协议转换的形式，如虚拟终端、PPP、Bluetooth、Ir等。

（2）、tty设备发送数据流程

tty核心从一个用户获取将要发送给一个tty设备的数据，tty核心将数据传递给tty线路规程驱动，接着数据被传递到tty驱动，tty驱动将数据转换为可以发送的硬件格式。

（3）、tty设备接收数据流程

从tty硬件接收到的数据向上交给tty驱动，进入tty线路规程驱动，再进入tty核心，在此被用户获取。尽管tty核心与tty之间的数据传输会经历tty线路规程的转换，但是tty驱动与tty核心之间也可以直接传输数据。

再摘抄2张网上的图：

tty设备的数据流通图：