tty驅(qū)動(dòng)接口分析

前言

tty這個(gè)名稱源于電傳打字節(jié)的簡稱，在linux表示各種終端，終端通常都跟硬件相對(duì)應(yīng)。比如對(duì)應(yīng)于輸入設(shè)備鍵盤鼠標(biāo)，輸出設(shè)備顯示器的控制終端和串口終端。也有對(duì)應(yīng)于不存在設(shè)備的pty驅(qū)動(dòng)。在如此眾多的終端模型之中，linux是怎么將它們統(tǒng)一建模的呢？這就是我們今天要討論的問題。

tty驅(qū)動(dòng)概貌

tty架構(gòu)如下所示：

如上圖所示,用戶空間主要是通過系統(tǒng)調(diào)用與tty core交互。tty core根據(jù)用空間操作的類型再選擇跟line discipline和tty driver交互。

例如，設(shè)置硬件的ioctl指令就直接交給tty_driver處理。read和write操作就會(huì)交給 line discipline處理。

Line discipline是線路規(guī)程的意思。正如它的名字一樣，它表示的是這條終端”線程”的輸入與輸出規(guī)范設(shè)置。主要用來進(jìn)行輸入/輸出數(shù)據(jù)的預(yù)處理。

處理之后，就會(huì)將數(shù)據(jù)交給tty driver ，它將字符轉(zhuǎn)換成終端可以理解的字串。將其傳給終端設(shè)備。

值得注意的是，這個(gè)架構(gòu)沒有為tty driver 提供read操作。也就是說tty core 和line discipline都沒有辦法從tty driver里直接讀終端信息。這是因?yàn)閠ty driver對(duì)應(yīng)的hardware并不一定是輸入數(shù)據(jù)和輸出 數(shù)據(jù)的共同負(fù)載者。

例如控制終端，輸出設(shè)備是顯示器，輸入設(shè)備是鍵盤?；谶@樣的原理。在line discipline中有一個(gè)輸入緩存區(qū)，并提供了一個(gè)名叫receive_buf()的接口函數(shù)。對(duì)應(yīng)的終端設(shè)備只要調(diào)用line discipine的receiver_buf函數(shù)，將數(shù)據(jù)寫入到輸入緩存區(qū)就可以了。如果一個(gè)設(shè)備同時(shí)是輸入設(shè)備又是輸出設(shè)備。那在設(shè)備的中斷處理中調(diào)用receive_buf()將數(shù)據(jù)寫入即可.

tty驅(qū)動(dòng)接口分析

tty_init()

/*
*Ok,nowwecaninitializetherestofthettydevicesandcancount
*onmemoryallocations,interruptsetc..
*/
int__inittty_init(void)
{
tty_sysctl_init();
cdev_init(&tty_cdev,&tty_fops);
if(cdev_add(&tty_cdev,MKDEV(TTYAUX_MAJOR,0),1)||
register_chrdev_region(MKDEV(TTYAUX_MAJOR,0),1,"/dev/tty")

	

	tty_init主要做了以下工作：

	初始化 tty 子系統(tǒng)的 sysctl 相關(guān)設(shè)置，包括注冊(cè) sysctl 參數(shù)、創(chuàng)建 sysctl 目錄等。

	初始化 tty 設(shè)備的字符設(shè)備對(duì)象，并將其與 tty 設(shè)備操作函數(shù) tty_fops 綁定。同時(shí)，創(chuàng)建一個(gè)名為 "tty" 的 tty 設(shè)備節(jié)點(diǎn)，并將其設(shè)備號(hào)設(shè)置為 MKDEV(TTYAUX_MAJOR, 0)。

	初始化控制臺(tái)設(shè)備的字符設(shè)備對(duì)象，并將其添加到字符設(shè)備系統(tǒng)中。同時(shí)，創(chuàng)建一個(gè)名為 "console" 的控制臺(tái)設(shè)備節(jié)點(diǎn)，并將其設(shè)備號(hào)設(shè)置為 MKDEV(TTYAUX_MAJOR, 1)。該控制臺(tái)設(shè)備節(jié)點(diǎn)還將在 sysfs 中創(chuàng)建一個(gè)名為 "console" 的目錄，并在該目錄下創(chuàng)建多個(gè)屬性文件，用于控制控制臺(tái)的一些屬性。

	如果內(nèi)核支持虛擬終端，則初始化虛擬終端。

	這里我們看到了熟悉的cdev_init(),device_create()之類的函數(shù)，這正是字符設(shè)備的創(chuàng)建流程。因此，我們說串口驅(qū)動(dòng)也是一個(gè)字符設(shè)備驅(qū)動(dòng)。

	而在serial8250_init()中，會(huì)調(diào)用platform_driver_register()去注冊(cè)serial8250_isa_driver，在設(shè)備樹節(jié)點(diǎn)和serial8250_isa_driver name匹配的時(shí)候，就會(huì)進(jìn)入probe流程。因此，也可以說串口驅(qū)動(dòng)是總線設(shè)備驅(qū)動(dòng)模型。

	tty_alloc_driver

	
/*UseTTY_DRIVER_*flagsbelow*/
#definetty_alloc_driver(lines,flags)
__tty_alloc_driver(lines,THIS_MODULE,flags)


	

	__tty_alloc_driver()用于分配一個(gè) tty 驅(qū)動(dòng)程序的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) struct tty_driver，并對(duì)其一些常用字段進(jìn)行初始化。

	
/**
*__tty_alloc_driver--allocatettydriver
*@lines:countoflinesthisdrivercanhandleatmost
*@owner:modulewhichisrepsonsibleforthisdriver
*@flags:someofTTY_DRIVER_*flags,willbesetindriver->flags
*
*Thisshouldnotbecalleddirectly,someoftheprovidedmacrosshouldbe
*usedinstead.UseIS_ERRandfriendson@retval.
*/
structtty_driver*__tty_alloc_driver(unsignedintlines,structmodule*owner,
unsignedlongflags)
{
structtty_driver*driver;
unsignedintcdevs=1;
interr;

if(!lines||(flags&TTY_DRIVER_UNNUMBERED_NODE&&lines>1))
returnERR_PTR(-EINVAL);

/*分配一個(gè)structtty_driver結(jié)構(gòu)體，并對(duì)其中的一些字段進(jìn)行初始化，包括num、owner、flags等*/
driver=kzalloc(sizeof(structtty_driver),GFP_KERNEL);
if(!driver)
returnERR_PTR(-ENOMEM);

kref_init(&driver->kref);
driver->magic=TTY_DRIVER_MAGIC;
driver->num=lines;
driver->owner=owner;
driver->flags=flags;

/*如果TTY_DRIVER_DEVPTS_MEM標(biāo)志位沒有被設(shè)置，那么函數(shù)會(huì)分配driver->ttys和driver->termios，否則不需要分配*/
if(!(flags&TTY_DRIVER_DEVPTS_MEM)){
driver->ttys=kcalloc(lines,sizeof(*driver->ttys),
GFP_KERNEL);
driver->termios=kcalloc(lines,sizeof(*driver->termios),
GFP_KERNEL);
if(!driver->ttys||!driver->termios){
err=-ENOMEM;
gotoerr_free_all;
}
}

/*如果TTY_DRIVER_DYNAMIC_ALLOC標(biāo)志位沒有被設(shè)置，那么函數(shù)會(huì)分配driver->ports，否則不需要分配*/
if(!(flags&TTY_DRIVER_DYNAMIC_ALLOC)){
driver->ports=kcalloc(lines,sizeof(*driver->ports),
GFP_KERNEL);
if(!driver->ports){
err=-ENOMEM;
gotoerr_free_all;
}
cdevs=lines;
}

/*函數(shù)會(huì)根據(jù)lines的值分配相應(yīng)數(shù)量的driver->cdevs*/
driver->cdevs=kcalloc(cdevs,sizeof(*driver->cdevs),GFP_KERNEL);
if(!driver->cdevs){
err=-ENOMEM;
gotoerr_free_all;
}

returndriver;
err_free_all:
kfree(driver->ports);
kfree(driver->ttys);
kfree(driver->termios);
kfree(driver->cdevs);
kfree(driver);
returnERR_PTR(err);
}


	

	tty_register_driver

	tty_register_driver用于注冊(cè) tty 驅(qū)動(dòng)程序的，被 tty 驅(qū)動(dòng)程序調(diào)用以將自己注冊(cè)到內(nèi)核中。

	
/*
*Calledbyattydrivertoregisteritself.
*/
inttty_register_driver(structtty_driver*driver)
{
interror;
inti;
dev_tdev;
structdevice*d;

/*確認(rèn)是否要內(nèi)核動(dòng)態(tài)分配主設(shè)備號(hào)*/
if(!driver->major){
/*函數(shù)調(diào)用alloc_chrdev_region函數(shù)來動(dòng)態(tài)分配主設(shè)備號(hào)，并將分配的主設(shè)備號(hào)和次設(shè)備號(hào)保存在driver->major和driver->minor_start字段中*/
error=alloc_chrdev_region(&dev,driver->minor_start,
driver->num,driver->name);
if(!error){
driver->major=MAJOR(dev);
driver->minor_start=MINOR(dev);
}
}else{
/*已經(jīng)預(yù)先分配了主設(shè)備號(hào)，函數(shù)調(diào)用register_chrdev_region函數(shù)來注冊(cè)設(shè)備號(hào)*/
dev=MKDEV(driver->major,driver->minor_start);
error=register_chrdev_region(dev,driver->num,driver->name);
}
if(errorflags&TTY_DRIVER_DYNAMIC_ALLOC){
/*需要?jiǎng)討B(tài)分配tty設(shè)備號(hào)，函數(shù)調(diào)用tty_cdev_add函數(shù)來添加tty設(shè)備號(hào)，并將每個(gè)tty設(shè)備的字符設(shè)備注冊(cè)到內(nèi)核中*/
error=tty_cdev_add(driver,dev,0,driver->num);
if(error)
gotoerr_unreg_char;
}

mutex_lock(&tty_mutex);
/*將driver添加到鏈表tty_drivers中*/
list_add(&driver->tty_drivers,&tty_drivers);
mutex_unlock(&tty_mutex);

/*判斷TTY_DRIVER_DYNAMIC_DEV標(biāo)志位是否設(shè)置*/
if(!(driver->flags&TTY_DRIVER_DYNAMIC_DEV)){
for(i=0;inum;i++){
/*需要注冊(cè)固定的tty設(shè)備號(hào)，函數(shù)在循環(huán)中調(diào)用tty_register_device函數(shù)來注冊(cè)每個(gè)tty設(shè)備號(hào)，并將每個(gè)tty設(shè)備注冊(cè)到內(nèi)核中*/
d=tty_register_device(driver,i,NULL);
if(IS_ERR(d)){
error=PTR_ERR(d);
gotoerr_unreg_devs;
}
}
}
/*注冊(cè)/proc/tty/drivers目錄中的信息*/
proc_tty_register_driver(driver);
/*將driver結(jié)構(gòu)體中的flags字段設(shè)置為TTY_DRIVER_INSTALLED，表示該驅(qū)動(dòng)程序已經(jīng)被成功注冊(cè)到內(nèi)核中*/
driver->flags|=TTY_DRIVER_INSTALLED;
return0;

err_unreg_devs:
for(i--;i>=0;i--)
tty_unregister_device(driver,i);

mutex_lock(&tty_mutex);
list_del(&driver->tty_drivers);
mutex_unlock(&tty_mutex);

err_unreg_char:
unregister_chrdev_region(dev,driver->num);
err:
returnerror;
}


	

	tty_register_driver()函數(shù)操作比較簡單。就是為tty_driver創(chuàng)建字符設(shè)備。然后將字符設(shè)備的操作集指定為tty_fops。并且將tty_driver 掛載到tty_drivers鏈表中。這個(gè)鏈表中是以設(shè)備號(hào)為關(guān)鍵字找到對(duì)應(yīng)的driver。

	特別的。如果沒有定義TTY_DRIVER_DYNAMIC_DEV。還會(huì)在sysfs中創(chuàng)建一個(gè)類設(shè)備。這樣主要是為了udev管理設(shè)備。

	tty_unregister_device

	tty_unregister_device用于注銷一個(gè) tty 設(shè)備。該函數(shù)的作用是銷毀設(shè)備節(jié)點(diǎn)和字符設(shè)備，以便于釋放與該 tty 設(shè)備相關(guān)的資源，例如內(nèi)存和設(shè)備文件等.

	
/**
*tty_unregister_device-unregisterattydevice
*@driver:thettydriverthatdescribesthettydevice
*@index:theindexinthettydriverforthisttydevice
*
*Ifattydeviceisregisteredwithacalltotty_register_device()then
*thisfunctionmustbecalledwhenthettydeviceisgone.
*
*Locking:??
*/

voidtty_unregister_device(structtty_driver*driver,unsignedindex)
{
device_destroy(tty_class,
MKDEV(driver->major,driver->minor_start)+index);
if(!(driver->flags&TTY_DRIVER_DYNAMIC_ALLOC)){
cdev_del(driver->cdevs[index]);
driver->cdevs[index]=NULL;
}
}


	

	tty_unregister_device所做工作如下：

	調(diào)用 device_destroy 函數(shù)來銷毀 tty 設(shè)備對(duì)應(yīng)的設(shè)備節(jié)點(diǎn)。接受兩個(gè)參數(shù)：第一個(gè)參數(shù) tty_class 表示 tty 類，第二個(gè)參數(shù)是 tty 設(shè)備的設(shè)備號(hào)，其中 MKDEV(driver->major, driver->minor_start) + index 表示 tty 設(shè)備的設(shè)備號(hào)，driver->major 表示 tty 設(shè)備的主設(shè)備號(hào)，driver->minor_start 表示 tty 設(shè)備的次設(shè)備號(hào)的起始值，index 表示 tty 設(shè)備的索引

	如果該 tty 驅(qū)動(dòng)程序不是動(dòng)態(tài)分配的，則調(diào)用 cdev_del 函數(shù)來注銷該 tty 設(shè)備對(duì)應(yīng)的字符設(shè)備。

	get_tty_driver

	get_tty_driver作用是在用戶空間的應(yīng)用程序使用 tty 設(shè)備時(shí)，獲取對(duì)應(yīng)的 tty 驅(qū)動(dòng)程序的信息。

	
/**
*get_tty_driver-finddeviceofatty
*@dev_t:deviceidentifier
*@index:returnstheindexofthetty
*
*Thisroutinereturnsattydriverstructure,givenadevicenumber
*andalsopassesbacktheindexnumber.
*
*Locking:callermustholdtty_mutex
*/

staticstructtty_driver*get_tty_driver(dev_tdevice,int*index)
{
structtty_driver*p;

/**/
list_for_each_entry(p,&tty_drivers,tty_drivers){
dev_tbase=MKDEV(p->major,p->minor_start);
if(device=base+p->num)
continue;
*index=device-base;
returntty_driver_kref_get(p);
}
returnNULL;
}


	

	首先使用 list_for_each_entry 循環(huán)遍歷全局鏈表 tty_drivers，該鏈表中保存了所有已經(jīng)注冊(cè)的 tty 驅(qū)動(dòng)程序。對(duì)于每個(gè) tty 驅(qū)動(dòng)程序，函數(shù)將其設(shè)備號(hào)的起始值和結(jié)束值計(jì)算出來，如果給定設(shè)備號(hào)不在這個(gè)范圍內(nèi)，則繼續(xù)遍歷下一個(gè) tty 驅(qū)動(dòng)程序。

	如果給定設(shè)備號(hào)在某個(gè) tty 驅(qū)動(dòng)程序的范圍內(nèi)，則計(jì)算出該設(shè)備號(hào)對(duì)應(yīng)的 tty 設(shè)備的索引值，并調(diào)用 tty_driver_kref_get 函數(shù)來獲取該 tty 驅(qū)動(dòng)程序的引用計(jì)數(shù)。函數(shù)返回該 tty 驅(qū)動(dòng)程序的結(jié)構(gòu)體指針，并將找到的 tty 設(shè)備的索引值保存到 index 參數(shù)中。

	需要注意的是，函數(shù)在訪問全局鏈表 tty_drivers 時(shí)，需要持有互斥鎖 tty_mutex。因?yàn)槎鄠€(gè)應(yīng)用程序可能同時(shí)訪問同一個(gè) tty 驅(qū)動(dòng)程序，如果沒有互斥鎖保護(hù)，可能會(huì)導(dǎo)致并發(fā)問題。

	tty_open

	從注冊(cè)的過程可以看到，所有的操作都會(huì)對(duì)應(yīng)到tty_fops中。Open操作對(duì)應(yīng)的操作接口是tty_open()，用于打開一個(gè) tty 設(shè)備。函數(shù)的作用是在用戶空間的應(yīng)用程序使用 tty 設(shè)備時(shí)，打開對(duì)應(yīng)的 tty 設(shè)備，并初始化相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

	
/**
*tty_open-openattydevice
*@inode:inodeofdevicefile
*@filp:filepointertotty
*
*tty_openandtty_releasekeepupthettycountthatcontainsthe
*numberofopensdoneonatty.Wecannotusetheinode-count,as
*differentinodesmightpointtothesametty.
*
*Open-countingisneededforptymasters,aswellasforkeeping
*trackofseriallines:DTRisdroppedwhenthelastclosehappens.
*(Thisisnotdonesolelythroughtty->count,now.-Ted1/27/92)
*
*Thetermiosstateofaptyisresetonfirstopensothat
*settingsdon'tpersistacrossreuse.
*
*Locking:tty_mutexprotectstty,tty_lookup_driverandtty_init_dev.
*tty->countshouldprotecttherest.
*->siglockprotects->signal/->sighand
*
*Note:thetty_unlock/lockcaseswithoutarefareonlysafedueto
*tty_mutex
*/

staticinttty_open(structinode*inode,structfile*filp)
{
structtty_struct*tty;
intnoctty,retval;
structtty_driver*driver=NULL;
intindex;
dev_tdevice=inode->i_rdev;
unsignedsaved_flags=filp->f_flags;

nonseekable_open(inode,filp);

retry_open:
/*分配一個(gè)tty結(jié)構(gòu)體*/
retval=tty_alloc_file(filp);
if(retval)
return-ENOMEM;

/*檢查文件的標(biāo)志位，如果包含O_NOCTTY標(biāo)志，則禁止將該tty設(shè)備設(shè)置為控制終端*/
noctty=filp->f_flags&O_NOCTTY;
index=-1;
retval=0;
/*嘗試打開當(dāng)前的tty設(shè)備*/
tty=tty_open_current_tty(device,filp);
if(!tty){
mutex_lock(&tty_mutex);
/*根據(jù)設(shè)備號(hào)來查找對(duì)應(yīng)的tty驅(qū)動(dòng)程序，并初始化該tty設(shè)備，將找到的tty驅(qū)動(dòng)程序保存到driver變量中*/
driver=tty_lookup_driver(device,filp,&noctty,&index);
if(IS_ERR(driver)){
retval=PTR_ERR(driver);
gotoerr_unlock;
}

/*checkwhetherwe'rereopeninganexistingtty*/
/*查找對(duì)應(yīng)的tty設(shè)備，并將找到的tty設(shè)備結(jié)構(gòu)體指針保存到tty變量中*/
tty=tty_driver_lookup_tty(driver,inode,index);
if(IS_ERR(tty)){
retval=PTR_ERR(tty);
gotoerr_unlock;
}

if(tty){
/*如果找到了該tty設(shè)備，則需要重新打開該tty設(shè)備*/
mutex_unlock(&tty_mutex);
retval=tty_lock_interruptible(tty);
tty_kref_put(tty);/*dropkreffromtty_driver_lookup_tty()*/
if(retval){
if(retval==-EINTR)
retval=-ERESTARTSYS;
gotoerr_unref;
}
retval=tty_reopen(tty);
if(retvaldriver->type==TTY_DRIVER_TYPE_PTY&&
tty->driver->subtype==PTY_TYPE_MASTER)
noctty=1;

tty_debug_hangup(tty,"(ttycount=%d)
",tty->count);

/*調(diào)用tty設(shè)備的open函數(shù)*/
if(tty->ops->open)
retval=tty->ops->open(tty,filp);
else
retval=-ENODEV;
filp->f_flags=saved_flags;

if(retval){
tty_debug_hangup(tty,"error%d,releasing...
",retval);

tty_unlock(tty);/*needtocalltty_releasewithoutBTM*/
tty_release(inode,filp);
if(retval!=-ERESTARTSYS)
returnretval;

if(signal_pending(current))
returnretval;

schedule();
/*
*Needtoresetf_opincaseahanguphappened.
*/
if(tty_hung_up_p(filp))
filp->f_op=&tty_fops;
gotoretry_open;
}
clear_bit(TTY_HUPPED,&tty->flags);


read_lock(&tasklist_lock);
spin_lock_irq(¤t->sighand->siglock);
if(!noctty&&
current->signal->leader&&
!current->signal->tty&&
tty->session==NULL){
/*
*Don'tletaprocessthatonlyhaswriteaccesstothetty
*obtaintheprivilegesassociatedwithhavingattyas
*controllingterminal(beingabletoreopenitwithfull
*accessthrough/dev/tty,beingabletoperformpushback).
*Manydistributionssetthegroupofallttysto"tty"and
*grantwrite-onlyaccesstoallterminalsforsetgidtty
*binaries,whichshouldnotimplyfullprivilegesonallttys.
*
*Thiscouldtheoreticallybreakoldcodethatperformsopen()
*onawrite-onlyfiledescriptor.Inthatcase,itmightbe
*necessarytoalsopermitthisif
*inode_permission(inode,MAY_READ)==0.
*/
if(filp->f_mode&FMODE_READ)
__proc_set_tty(tty);
}
spin_unlock_irq(¤t->sighand->siglock);
read_unlock(&tasklist_lock);
tty_unlock(tty);
return0;
err_unlock:
mutex_unlock(&tty_mutex);
err_unref:
/*afterlockstoavoiddeadlock*/
if(!IS_ERR_OR_NULL(driver))
tty_driver_kref_put(driver);
err_file:
tty_free_file(filp);
returnretval;
}



	

	函數(shù)所作工作如下：

	在打開 tty 設(shè)備時(shí)，該函數(shù)會(huì)檢查文件的標(biāo)志位，如果包含 O_NOCTTY 標(biāo)志，則禁止將該 tty 設(shè)備設(shè)置為控制終端。這是因?yàn)槿绻粋€(gè)進(jìn)程打開一個(gè) tty 設(shè)備并將其設(shè)置為控制終端，其他進(jìn)程就無法再將該 tty 設(shè)備設(shè)置為控制終端，這可能會(huì)導(dǎo)致一些問題。

	如果打開當(dāng)前的 tty 設(shè)備失敗，則需要根據(jù)設(shè)備號(hào)來查找對(duì)應(yīng)的 tty 驅(qū)動(dòng)程序，并初始化該 tty 設(shè)備。在查找 tty 驅(qū)動(dòng)程序時(shí)，需要調(diào)用 tty_lookup_driver 函數(shù)來查找對(duì)應(yīng)的 tty 驅(qū)動(dòng)程序，并將找到的 tty 驅(qū)動(dòng)程序保存到 driver 變量中。如果找不到對(duì)應(yīng)的 tty 驅(qū)動(dòng)程序，則返回錯(cuò)誤碼。

	如果找到了對(duì)應(yīng)的 tty 驅(qū)動(dòng)程序，則調(diào)用 tty_driver_lookup_tty 函數(shù)來查找對(duì)應(yīng)的 tty 設(shè)備，并將找到的 tty 設(shè)備結(jié)構(gòu)體指針保存到 tty 變量中。如果找到了該 tty 設(shè)備，則需要重新打開該 tty 設(shè)備。否則，需要初始化該 tty 設(shè)備。在初始化 tty 設(shè)備時(shí)，需要調(diào)用 tty_init_dev 函數(shù)來為該 tty 設(shè)備分配一個(gè) tty 結(jié)構(gòu)體，并對(duì)其進(jìn)行初始化。

	在打開 tty 設(shè)備之后，函數(shù)會(huì)調(diào)用 tty_add_file 函數(shù)將該 tty 設(shè)備與文件結(jié)構(gòu)體相關(guān)聯(lián)。此外，如果該 tty 設(shè)備是一個(gè)偽終端主設(shè)備，則需要將 noctty 標(biāo)志設(shè)置為 1。

	最后，函數(shù)會(huì)調(diào)用 tty 設(shè)備的 open 函數(shù)，如果存在的話，來進(jìn)行一些特定的操作。如果 open 函數(shù)返回錯(cuò)誤碼，則需要釋放該 tty 設(shè)備并返回錯(cuò)誤碼。如果 open 函數(shù)返回 -ERESTARTSYS，則需要重新打開該 tty 設(shè)備。如果有中斷發(fā)生，也需要重新打開該 tty 設(shè)備。

	tty_write

	tty_write()作用是將用戶數(shù)據(jù)寫入 tty 設(shè)備，并通過線路規(guī)則（line discipline）進(jìn)行處理。

	線路規(guī)則是 tty 設(shè)備的一種機(jī)制，用于處理和轉(zhuǎn)換從用戶進(jìn)程到內(nèi)核和設(shè)備的數(shù)據(jù)流。在寫入 tty 設(shè)備之前，需要獲取該 tty 設(shè)備的線路規(guī)則，并調(diào)用其 write 方法進(jìn)行處理。

	
/**
*tty_write-writemethodforttydevicefile
*@file:ttyfilepointer
*@buf:userdatatowrite
*@count:bytestowrite
*@ppos:unused
*
*Writedatatoattydeviceviathelinediscipline.
*
*Locking:
*Locksthelinedisciplineasrequired
*Writestothettydriverareserializedbytheatomic_write_lock
*andarethenprocessedinchunkstothedevice.Thelinediscipline
*writemethodwillnotbeinvokedinparallelforeachdevice.
*/

staticssize_ttty_write(structfile*file,constchar__user*buf,
size_tcount,loff_t*ppos)
{
structtty_struct*tty=file_tty(file);
structtty_ldisc*ld;
ssize_tret;

if(tty_paranoia_check(tty,file_inode(file),"tty_write"))
return-EIO;
if(!tty||!tty->ops->write||
(test_bit(TTY_IO_ERROR,&tty->flags)))
return-EIO;
/*Shorttermdebugtocatchbuggydrivers*/
if(tty->ops->write_room==NULL)
printk(KERN_ERR"ttydriver%slacksawrite_roommethod.
",
tty->driver->name);
ld=tty_ldisc_ref_wait(tty);
if(!ld->ops->write)
ret=-EIO;
else
ret=do_tty_write(ld->ops->write,tty,file,buf,count);
tty_ldisc_deref(ld);
returnret;
}


	

	tty_write()所作工作如下：

	首先從文件指針中獲取 tty_struct 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的指針，表示要寫入的 tty 設(shè)備。

	檢查傳入的 tty_struct 指針是否有效，以及是否有其他進(jìn)程正在訪問該 tty 設(shè)備。如果出現(xiàn)問題，返回輸入/輸出錯(cuò)誤碼 -EIO。

	檢查 tty_struct 指針是否有效、tty 設(shè)備是否支持寫操作，以及是否已經(jīng)出現(xiàn)了輸入/輸出錯(cuò)誤。如果出現(xiàn)問題，返回輸入/輸出錯(cuò)誤碼 -EIO。

	檢查 tty 設(shè)備是否實(shí)現(xiàn)了 write_room 方法，如果沒有，則輸出錯(cuò)誤信息。

	獲取 tty 設(shè)備的線路規(guī)則（line discipline），并等待獲取成功。

	檢查線路規(guī)則的 write 方法是否存在，如果不存在，返回輸入/輸出錯(cuò)誤碼 -EIO。否則，調(diào)用 do_tty_write 函數(shù)，將數(shù)據(jù)寫入 tty 設(shè)備。

	釋放線路規(guī)則引用計(jì)數(shù)器。

	返回寫入操作的結(jié)果，如果寫入成功，則返回寫入的字節(jié)數(shù)；否則，返回相應(yīng)的錯(cuò)誤碼。

	tty_read

	
/**
*tty_read-readmethodforttydevicefiles
*@file:pointertottyfile
*@buf:userbuffer
*@count:sizeofuserbuffer
*@ppos:unused
*
*Performthereadsystemcallfunctiononthisterminaldevice.Checks
*forhungupdevicesbeforecallingthelinedisciplinemethod.
*
*Locking:
*Locksthelinedisciplineinternallywhileneeded.Multiple
*readcallsmaybeoutstandinginparallel.
*/

staticssize_ttty_read(structfile*file,char__user*buf,size_tcount,
loff_t*ppos)
{
inti;
structinode*inode=file_inode(file);
structtty_struct*tty=file_tty(file);
structtty_ldisc*ld;

if(tty_paranoia_check(tty,inode,"tty_read"))
return-EIO;
if(!tty||(test_bit(TTY_IO_ERROR,&tty->flags)))
return-EIO;

/*Wewanttowaitforthelinedisciplinetosortoutinthis
situation*/
ld=tty_ldisc_ref_wait(tty);
if(ld->ops->read)
i=ld->ops->read(tty,file,buf,count);
else
i=-EIO;
tty_ldisc_deref(ld);

if(i>0)
tty_update_time(&inode->i_atime);

returni;
}


	

	tty_read()實(shí)現(xiàn)終端設(shè)備文件讀操作的函數(shù) 。

	獲取 tty_struct 結(jié)構(gòu)體、inode 和 line discipline 對(duì)象的指針。

	調(diào)用 tty_paranoia_check() 函數(shù)檢查 tty_struct 結(jié)構(gòu)體是否可用。如果檢查失敗，返回 -EIO。

	檢查 tty_struct 結(jié)構(gòu)體是否為空或者 TTY_IO_ERROR 標(biāo)志位已經(jīng)設(shè)置。如果是，則返回 -EIO。

	獲取 line discipline 對(duì)象的引用，確保它不會(huì)在 tty_read() 函數(shù)執(zhí)行期間被卸載。

	檢查 line discipline 的 read() 方法是否可用。如果可用，則調(diào)用該方法進(jìn)行讀取操作，并將返回的字節(jié)數(shù)保存在變量 i 中。如果不可用，返回 -EIO。

	釋放 line discipline 的引用。

	如果讀取操作成功，調(diào)用 tty_update_time() 函數(shù)更新 inode 的訪問時(shí)間。

	返回讀取的字節(jié)數(shù)。

	小結(jié)

	在這一節(jié)里，只對(duì)tty的構(gòu)造做一個(gè)分析，具體的比如線路規(guī)程的內(nèi)容我們了解知道就好，這里不做深入分析。

	審核編輯：湯梓紅