六 linux UART串口驱动代分析

1、对UART驱动添加设备信息

对于2440的UART，内核已经对其完整的配置不需要做写入任何的代码，

这里要说明的是，在学习的裸机的时候，我们知道，UART相应的引脚可以配置称为红外IR，这里串口2就被配置成了红外驱动。

对于平台设备，首先要说明的应该是s3c2410_uartcfg结构体，该结构体定义在，Serial_s3c.h(includelinux)文件中

structs3c2410_uartcfg {undefined

      unsigned char         hwport;   /* 硬件端口编号比如UART0  UART1 等等*/

      unsigned char         unused;  //发送和接收使能控制信号

      unsigned short        flags; //标记号

      upf_t                uart_flags;      /* 默认UART标记号，流量控制标志位*/

      unsigned int     clk_sel; //时钟选择

      unsigned int     has_fracval;

      unsigned long         ucon;      /* 对应控制寄存器UCONn*/

      unsigned long         ulcon;     /*对应格式寄存器ULCONn */

      unsigned long         ufcon;     /* 设置缓冲区的寄存器UFCONn */

};

在Mach-smdk2440.c (archarmmach-s3c24xx)文件中，有对其平台设备信息的描述：

static structs3c2410_uartcfg smdk2440_uartcfgs[] __initdata = {undefined

      [0] = {undefined

             .hwport       = 0,

             .flags           = 0,

             .ucon          = 0x3c5,//00000011 1100 0101

/**************************************************************************

对应的二进制为0000 0011 1100 0101

查看数据手册可以很直观的看出来，这里是设置含义是：

接收和发送均使用中断或者查询法

将发生数据帧错误时将触发中断

当使用FIFO的时候，接收超时将产生中断，设置为低电平触发中断

UART的时钟选用PCLK

*******************************************************************/

             .ulcon         = 0x03,

/**************************************************************************

对应的二进制为0000 0000 0000 0011

这里主要设设置帧格式：

8为数据位

1为停止位

无校验位

正常模式（非红外模式）

*******************************************************************/

             .ufcon         = 0x51,

/**************************************************************************

对应的二进制为0000 00000101 0001

这是设置使用FIFO

使能FIFO

接收FIFO的阈值为8BYTE

接收FIFO的阈值为16BYTE

*******************************************************************/

      },

      [1] = {undefined

             .hwport       = 1,

             .flags           = 0,

             .ucon          = 0x3c5,

             .ulcon         = 0x03,

             .ufcon         = 0x51,

      },

      /* 设备为红外模式*/

      [2] = {undefined

             .hwport       = 2,

             .flags           = 0,

             .ucon          = 0x3c5,

             .ulcon         = 0x43, //红外模式

             .ufcon         = 0x51,

      }

};

在Mach-smdk2440.c中的smdk2440_map_io函数中有：

s3c24xx_init_uarts(smdk2440_uartcfgs,ARRAY_SIZE(smdk2440_uartcfgs));（该函数定义在Init.c (archarmplat-samsung)    中），干函数又调用：

(cpu->init_uarts)(cfg,no);

cpu->init_uarts在Common.c (archarmmach-s3c24xx)文件中，指向的是s3c244x_init_uarts（该函数定义在S3c244x.c (archarmmach-s3c24xx)），然后s3c244x_init_uarts又调用s3c244x_init_uarts函数：

void __inits3c244x_init_uarts(struct s3c2410_uartcfg *cfg, int no)

{undefined

      s3c24xx_init_uartdevs("s3c2440-uart",s3c2410_uart_resources, cfg, no);

}

也就是说s3c24xx_init_uarts(smdk2440_uartcfgs,ARRAY_SIZE(smdk2440_uartcfgs));最终会被使用成：

s3c24xx_init_uartdevs("s3c2440-uart",s3c2410_uart_resources, cfg, no);

也就是，UART的平台设备定义的名字为："s3c2440-uart"

可以，应该不容忽视的是，这里内核还定义了系统的资源，s3c2410_uart_resources，该资源在Common.c (archarmmach-s3c24xx)文件中被定义：

static structresource s3c2410_uart0_resource[] = {undefined

      [0] = DEFINE_RES_MEM(S3C2410_PA_UART0,SZ_16K),

      [1] = DEFINE_RES_NAMED(IRQ_S3CUART_RX0,

                    IRQ_S3CUART_ERR0 -IRQ_S3CUART_RX0 + 1,

                    NULL, IORESOURCE_IRQ)

};

static structresource s3c2410_uart1_resource[] = {undefined

      [0] = DEFINE_RES_MEM(S3C2410_PA_UART1,SZ_16K),

      [1] = DEFINE_RES_NAMED(IRQ_S3CUART_RX1,

                    IRQ_S3CUART_ERR1 -IRQ_S3CUART_RX1 + 1,

                    NULL, IORESOURCE_IRQ)

};

static structresource s3c2410_uart2_resource[] = {undefined

      [0] = DEFINE_RES_MEM(S3C2410_PA_UART2,SZ_16K),

      [1] = DEFINE_RES_NAMED(IRQ_S3CUART_RX2,

                    IRQ_S3CUART_ERR2 -IRQ_S3CUART_RX2 + 1,

                    NULL, IORESOURCE_IRQ)

};

在这里，我们以uart0的资源为例来分析一下资源的构成：

static structresource s3c2410_uart0_resource[] = {undefined

      [0] = DEFINE_RES_MEM(S3C2410_PA_UART0,SZ_16K),

      [1] =DEFINE_RES_NAMED(IRQ_S3CUART_RX0,

                    IRQ_S3CUART_ERR0 - IRQ_S3CUART_RX0 + 1,

                    NULL, IORESOURCE_IRQ)

};

可以看到对于UART0一共定义了两个资源，其中：

[0] =DEFINE_RES_MEM(S3C2410_PA_UART0, SZ_16K),表明声明的为内存资源，其实，宏DEFINE_RES_MEM被定义为：

      {                                                     

             .start = (_start),                               

             .end = (_start) + (_size) - 1,                         

             .name = (_name),                                   

             .flags = (_flags),                             

      }

其中name为NULL；也就是说，UART申请的内存资源为起始物理地址为S3C2410_PA_UART0，大小为SZ_16K，很容易可以查到S3C2410_PA_UART0对应的物理地址就是0x50000000，通过查看数据手册得到0x50000000对应的是ULCON0（UART channel 0 line controlregister，控制帧格式的寄存器）的首地址，那么为什么是SZ_16K呢？继续看数据手册，发现ULCON1的首地址是0x50004000，那么0x50004000-0x50000000=SZ_16K，所以是大小为16kBYTE；.flags = (_flags)这个标号对应的内存资源的标记号，只不过系统为每种资源设定的标记号码而已，驱动找什么类型资源就是对应这个标号找的。

补充一点的是：这里的内存资源是16Kbyte，而且申请的时候为什么只有是一个寄存器的地址，这里是因为对于控制UART0的寄存器组的地址是有规律的，也就是说每个寄存器占有四个字节，上一个寄存器的地址+4就是下一个寄存器的首地址，而ULCON0（0x50000000）就UART0寄存器组的第一个寄存器，可以理解为是该组寄存器的首地址。

查看数据手册，对于UART0来说，看一下其寄存器分配:

ULCON0  0x50000000 R/W  UART channel 0 line controlregister

UCON0  0x50000004 R/W  UART channel 0 controlregister

UFCON0  0x50000008 R/W  UART channel 0 FIFO controlregister

UMCON0  0x5000000C R/W  UART channel 0 Modem controlregister

UTRSTAT0  0x50000010 R  UART channel 0 Tx/Rx statusregister

UERSTAT0  0x50000014 R  UART channel 0 Rx error statusregister

UFSTAT0  0x50000018 R  UART channel 0 FIFO statusregister

UMSTAT0  0x5000001C R  UART channel 0 modem statusregister

UTXH00x50000020(L)

0x50000023(B)            W (by byte)     UART channel 0 transmit buffer register

URXH00x50000024(L)

0x50000027(B)             R (bybyte)     UART channel 0 receive bufferregister

UBRDIV0  0x50000028 R/W  Baud rate divisior register 0

接下来看第二个资源：

[1] =DEFINE_RES_NAMED(IRQ_S3CUART_RX0,

                    IRQ_S3CUART_ERR0 -IRQ_S3CUART_RX0 + 1,

                    NULL, IORESOURCE_IRQ)

首先把宏替换掉就是：

.start = IRQ_S3CUART_RX0,                             //74

             .end = RQ_S3CUART_ERR0 -IRQ_S3CUART_RX0 + 1,            //76-74+1       

             .name = NULL,                                

             .flags = IORESOURCE_IRQ,

对于IRQ就比较简单了，内核为每个中断都有对其唯一的IRQ号，这些号码定义在Irqs.h(archarmmach-s3c24xxincludemach)       文件中（对于中断号的问题，这些东西在裸机接扫寄存器的时候已经写的很详细了，通过中断号可以判定是哪个中断源引起的中断），可以看到：

UART0接收中断     #define IRQ_S3CUART_RX0        74

UART0发送中断     #define IRQ_S3CUART_TX0        75

UART0错误中断     #define IRQ_S3CUART_ERR0       76

在平台设备中定义的这些资源，可以通过在驱动程序通过函数：

platform_get_resource来或许相应的资源。

对于平台设备，暂时分析到这里，后面看驱动分析和测试部分。

2、对UART驱动的测试

假如够细心的话，可以在内核启动的时候看到：

s3c2440-uart.0:ttySAC0 at MMIO 0x50000000 (irq = 74, base_baud = 0) is a S3C2440