Linux終端初始化和tty驅(qū)動框架

initcall機制

注意上述流程，我們來理解一下 initcall 機制：

普通我們寫一個程序，想要它被調(diào)用，需要在主流程中調(diào)用這個函數(shù)，才算被調(diào)用。

那么這種方式如果放在 Linux 中，是難以想象的，我們自己寫的代碼要在多少個地方聲明。

而你如果采用initcall機制，意思就是說，你使用一個字符串聲明你的驅(qū)動初始化函數(shù)，那么所有的驅(qū)動初始化函數(shù)都存在內(nèi)存中一個連續(xù)的段中，系統(tǒng)啟動以后，會從這個段的第一個函數(shù)開始，一個一個遍歷，進而一個一個調(diào)用，這就是initcall 機制。這就是為什么我們寫驅(qū)動只需要使用 module_init 聲明，編譯進去即可自動被調(diào)用的原因?。?！

System.map

編譯后的內(nèi)核根目錄 System.map 文件記載了所有的驅(qū)動加載順序，如果你不確定驅(qū)動的加載順序，在這里查看就可以，每次編譯 Linux 內(nèi)核就會產(chǎn)生一個新的 System.map。

tty 驅(qū)動

我們不要把 tty 驅(qū)動和 串口驅(qū)動 弄混了，tty 驅(qū)動架構(gòu)如下：

其中 tty driver 等價于我們普通寫的驅(qū)動，可以自己寫。

也就是說，在 tty 驅(qū)動框架主要有三層：tty core、tty line discipline、tty driver，另外最上層是用戶空間，最下層是硬件。

tty core 稱之為 tty 核心，主要作用是向用戶提供統(tǒng)一的接口。

tty line discipline 稱之為 tty 線路規(guī)程，主要從上下兩層接收數(shù)據(jù)，并按照一定協(xié)議進行轉(zhuǎn)換，比如 ppp 或者藍牙協(xié)議，這樣你的tty 終端就不止可以用普通的串口，還可以通過其他協(xié)議訪問到我們的系統(tǒng)。比如手機鏈接 PCB 板子的 WiFi 接入系統(tǒng)控制終端，輸入 ls、cd等命令。這一層并不是必須的，你可以直接使用驅(qū)動和 tty core 進行通信，但一般這一層都會有。

tty driver 就是我們常說的串口驅(qū)動。

在 console_init 函數(shù)中，它做的兩件事，就是注冊 tty 線路規(guī)程，注冊 tty 驅(qū)動，tty 核心是包含在內(nèi)核當中的。tty 線路規(guī)程和tty 驅(qū)動可以有很多個。

有的人會有疑問，為什么有了 tty 驅(qū)動了，還會有一個 tty 線路規(guī)程。得益于 Linux 模塊化的思想，這里主要是為了分層與隔離。tty驅(qū)動只和硬件相關(guān)，只解析基本的硬件信息，把硬件信息轉(zhuǎn)換成字符。所有的對字符的進一步處理包括加入藍牙協(xié)議傳輸，監(jiān)控數(shù)據(jù)等都放在 tty 線路規(guī)程當中。這樣 tty
驅(qū)動是可以完美復用和移植的。

分享一張彭大佬的圖，本文我只講了概念，彭大佬講解過 tty 源碼：

這里只需要注意一點，在右下角，tty driver 是沒有 read 函數(shù)的，tty driver 層有 buffer，輸入的數(shù)據(jù)會存儲在buffer 中，被讀取。

原因很簡單，對于 tty 來說，輸入設(shè)備和輸出設(shè)備不是同一個設(shè)備，輸入設(shè)備是鍵盤，輸出設(shè)備是屏幕，這和普通的 IIC、SPI驅(qū)動同一個設(shè)備不一樣。因此在設(shè)計上 tty driver 沒有 read 函數(shù)。