18.3. TTY 線路設置

18.3.?TTY 線路設置

當一個用戶要改變一個 tty 設備的線路設置或者獲取當前線路設置, 他調(diào)用一個許多的不同 termios 用戶空間庫函數(shù)或者直接對這個 tty 設備的節(jié)點調(diào)用 ioctl. tty 核心轉(zhuǎn)換這 2 種接口為許多不同的 tty 驅(qū)動函數(shù)回調(diào)和 ioctl 調(diào)用.

18.3.1.?set_termios 函數(shù)

大部分 termios 用戶空間函數(shù)被庫轉(zhuǎn)換為一個對驅(qū)動節(jié)點的 ioctl 調(diào)用. 大量的不同的 tty ioctl 調(diào)用接著被 tty 核心轉(zhuǎn)換為一個對 tty 驅(qū)動的單個 set_termios 函數(shù)調(diào)用. set_termios 調(diào)用需要決定哪個線路設置它被請求來改變, 接著在 tty 設備中做這些改變. tty 驅(qū)動必須能夠解碼所有的在 termios 結(jié)構(gòu)中的不同設置并且響應任何需要的改變. 這是一個復雜的任務, 因為所有的線路設置以很多的方式被包裝進 termios 結(jié)構(gòu).

一個 set_termios 函數(shù)應當做的第一件事情是決定任何事情是否真的需要改變. 這可使用下面的代碼完成:

unsigned int cflag;
cflag = tty->termios->c_cflag;
/* 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 宏定義為:

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

而且用在屏蔽掉 cflags 變量的重要位. 接著這個和原來的值比較, 并且看是否它們不同. 如果不, 什么不改變, 因此我們返回. 注意 old_termios 變量是第一個被檢查來看是否它指向一個有效的結(jié)構(gòu), 在它被存取之前. 這是需要的, 因為有時這個變量被設為 NULL. 試圖存取一個 NULL 指針成員會導致內(nèi)核崩潰.

為查看需要的字節(jié)大小, CSIZE 位掩碼可用來從 cflag 變量區(qū)分出正確的位. 如果這個大小無法知道, 習慣上確實是 8 個數(shù)據(jù)位. 這個可如下實現(xiàn):

/* 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;
}

為決定需要的奇偶值, PARENB 位掩碼可對 cflag 變量檢查來告知是否任何奇偶要被設置. 如果這樣, PARODD 位掩碼可用來決定是否奇偶應當是奇或者偶. 這個的一個實現(xiàn)是:

/* 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");

請求的停止位也可使用 CSTOPB 位掩碼從 cflag 變量中來知道. 一個實現(xiàn)是:

/* figure out the stop bits requested */
if (cflag & CSTOPB)

        printk(KERN_DEBUG " - stop bits = 2\n");
else

        printk(KERN_DEBUG " - stop bits = 1\n");

有 2 個基本的流控類型: 硬件和軟件. 為確定是否用戶要求硬件流控, CRTSCTS 位掩碼用來對 cflag 變量檢查. 它的一個例子是:

/* figure out the hardware flow control settings */
if (cflag & CRTSCTS)

        printk(KERN_DEBUG " - RTS/CTS is enabled\n");
else

        printk(KERN_DEBUG " - RTS/CTS is disabled\n");

確定軟件流控的不同模式和不同的起停字符是有些復雜:

/* 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, 波特率需要確定. tty 核心提供了一個函數(shù), tty_get_baud_rate, 來幫助做這個. 這個函數(shù)返回一個整型數(shù)指示請求的波特率給特定的 tty 設備.

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

現(xiàn)在 tty 驅(qū)動已經(jīng)確定了所有的不同的線路設置, 它可以基于這些值正確設置硬件.

18.3.2.?tiocmget 和 tiocmset

在 2.4 和老的內(nèi)核, 常常有許多 tty ioctl 調(diào)用來獲得和設置不同的控制線路設置. 這些被常量 TIOCMGET, TIOCMBIS, TIOCMBIC, 和 TIOCMSET 表示. TIOCMGET 用來獲得內(nèi)核的線路設置值, 并且對于 2.6 內(nèi)核, 這個 ioctl 調(diào)用已經(jīng)被轉(zhuǎn)換為一個 tty 驅(qū)動回調(diào)函數(shù), 稱為 tiocmget. 其他的 3 個 ioctls 已經(jīng)被簡化并且現(xiàn)在用單個的 tty 驅(qū)動回調(diào)函數(shù)所代表, 稱為 tiocmset.

tty 驅(qū)動中的 iocmget 函數(shù)被 tty 核心所調(diào)用, 當核心需要知道當前的特定 tty 設備的控制線的物理值. 這常常用來獲取一個串口的 DTR 和 RTS 線的值. 如果 tty 驅(qū)動不能直接讀串口的 MSR 或者 MCR 寄存器, 因為硬件不允許這樣, 一個它們的拷貝應當在本地保持. 許多 USB-到-串口 驅(qū)動必須實現(xiàn)這類的"影子"變量. 這是這個函數(shù)能如何被實現(xiàn), 任何一個本地的這些值的拷貝被保存:

static int tiny_tiocmget(struct tty_struct *tty, struct file *file)
{
        struct tiny_serial *tiny = tty->driver_ data;
        unsigned int result = 0;
        unsigned int msr = tiny->msr;
        unsigned int mcr = tiny->mcr;
        result = ((mcr & MCR_DTR)  ? TIOCM_DTR  : 0) |  /* DTR is set */
                 ((mcr & MCR_RTS)  ? TIOCM_RTS  : 0) |  /* RTS is set */
                 ((mcr & MCR_LOOP)  ? TIOCM_LOOP : 0) |  /* LOOP is set */
                 ((msr & MSR_CTS)  ? TIOCM_CTS  : 0) |  /* CTS is set */
                 ((msr & MSR_CD)  ? TIOCM_CAR  : 0) |  /* Carrier detect is set*/
                 ((msr & MSR_RI)  ? TIOCM_RI  : 0) |  /* Ring Indicator is set */
                 ((msr & MSR_DSR)  ? TIOCM_DSR  : 0);  /* DSR is set */
        return result;
}

在 tty 驅(qū)動中的 tiocmset 函數(shù)被 tty 核心調(diào)用, 當核心要設置一個特定 tty 設備的控制線值. tty 核心告知 tty 驅(qū)動設置什么值和清理什么, 通過傳遞它們用 2 個變量: set 和 clear. 這些變量包含一個應當改變的線路設置的位掩碼. 一個 ioctl 調(diào)用從不請求驅(qū)動既設置又清理一個特殊的位在同一時間, 因此先發(fā)生什么操作沒有關(guān)系. 這是一個例子, 關(guān)于這個函數(shù)如何能夠由一個 tty 驅(qū)動實現(xiàn):

static int tiny_tiocmset(struct tty_struct *tty, struct file *file, unsigned int set , unsigned int clear) 
{
        struct tiny_serial *tiny = tty->driver_data;
        unsigned int mcr = tiny->mcr;

        if (set & TIOCM_RTS)
                mcr |= MCR_RTS;
        if (set & TIOCM_DTR)
                mcr |= MCR_RTS;

        if (clear & TIOCM_RTS)
                mcr &= ~MCR_RTS;
        if (clear & TIOCM_DTR)
                mcr &= ~MCR_RTS;

        /* set the new MCR value in the device */
        tiny->mcr = mcr;
        return 0;

}