linux设备驱动之控制台驱动

leibniz_zsu

一:前言我们在之前分析过input子系统和tty设备驱动架构.今天需要将两者结合起来.看看linux中的控制台是怎么样实现的.二:控制台驱动的初始化之前在分析tty驱动架构的时候曾分析到.主设备为4,次设备为0的设备节点,即/dev/tty0为当前的控制终端.有tty_init()中,有以下代码段:static int __init tty_init(void){         ……         ……         #ifdef CONFIG_VT         cdev_init(&vc0_cdev, &console_fops);         if (cdev_add(&vc0_cdev, MKDEV(TTY_MAJOR, 0), 1) ||             register_chrdev_region(MKDEV(TTY_MAJOR, 0), 1, "/dev/vc/0")                    panic("Couldn't register /dev/tty0 driver\n");         device_create(tty_class, NULL, MKDEV(TTY_MAJOR, 0), "tty0");          vty_init();#endif         return 0;}CONFIG_VT:是指配置虚拟终端.即我们所说的控制台.在此可以看到TTY_MAJOR(4),0对应的设备节点操作集为console_fops.继续跟进vty_init()int __init vty_init(void){         vcs_init();          console_driver = alloc_tty_driver(MAX_NR_CONSOLES);         if (!console_driver)                   panic("Couldn't allocate console driver\n");         console_driver->owner = THIS_MODULE;         console_driver->name = "tty";         console_driver->name_base = 1;         console_driver->major = TTY_MAJOR;         console_driver->minor_start = 1;         console_driver->type = TTY_DRIVER_TYPE_CONSOLE;         console_driver->init_termios = tty_std_termios;         console_driver->flags = TTY_DRIVER_REAL_RAW | TTY_DRIVER_RESET_TERMIOS;         tty_set_operations(console_driver, &con_ops);         if (tty_register_driver(console_driver))                   panic("Couldn't register console driver\n");          kbd_init();         console_map_init();#ifdef CONFIG_PROM_CONSOLE         prom_con_init();#endif#ifdef CONFIG_MDA_CONSOLE         mda_console_init();#endif         return 0;}经过我们之前的tty驱动架构分析,这段代码看起来就比较简单了,它就是注册了一个tty驱动.这个驱动对应的操作集是位于con_ops里面的.仔
细看.在之后还会调用kbd_init().顾名思义,这个是一个有关键盘的初始化.控制终端跟键盘有什么关系呢?在之前分析tty的时候,曾提到过,.
对于控制台而言,它的输入设备是键盘鼠标,它的输出设备是当前显示器.这两者是怎么关联起来的呢?不着急.请看下面的分析. 三:控制台的open操作在前面分析了,对应console的操作集为con_ops.定义如下:static const struct file_operations console_fops = {         .llseek                = no_llseek,         .read                   = tty_read,         .write                  = redirected_tty_write,         .poll           = tty_poll,         .ioctl          = tty_ioctl,         .compat_ioctl    = tty_compat_ioctl,         .open                  = tty_open,         .release    = tty_release,         .fasync               = tty_fasync,};里面的函数指针值我们都不陌生了,在之前分析的tty驱动中已经分析过了.结合前面的tty驱动分析.我们知道在open的时候,会调用ldisc的open和tty_driver.open.对于ldisc默认是tty_ldiscs[0].我们来看下它的具体赋值.console_init():void __init console_init(void){         initcall_t *call;          /* Setup the default TTY line discipline. */         (void) tty_register_ldisc(N_TTY, &tty_ldisc_N_TTY);          /*          * set up the console device so that later boot sequences can          * inform about problems etc..          */         call = __con_initcall_start;         while (call                    (*call)();                   call++;         }}在这里,通过tty_register_ldisc.将tty_ldisc_N_TTY注册为了第N_TTY项.即第1项. tty_ldisc_N_TTY定义如下:struct tty_ldisc tty_ldisc_N_TTY = {         .magic           = TTY_LDISC_MAGIC,         .name            = "n_tty",         .open            = n_tty_open,         .close           = n_tty_close,         .flush_buffer    = n_tty_flush_buffer,         .chars_in_buffer = n_tty_chars_in_buffer,         .read            = read_chan,         .write           = write_chan,         .ioctl           = n_tty_ioctl,         .set_termios     = n_tty_set_termios,         .poll            = normal_poll,         .receive_buf     = n_tty_receive_buf,         .write_wakeup    = n_tty_write_wakeup}对应的open操作为n_tty_open:static int n_tty_open(struct tty_struct *tty){         if (!tty)                   return -EINVAL;          /* This one is ugly. Currently a malloc failure here can panic */         if (!tty->read_buf) {                   tty->read_buf = alloc_buf();                   if (!tty->read_buf)                            return -ENOMEM;         }         memset(tty->read_buf, 0, N_TTY_BUF_SIZE);         reset_._flags(tty);         tty->column = 0;         n_tty_set_termios(tty, NULL);         tty->minimum_to_wake = 1;         tty->closing = 0;         return 0;}它为tty->read_buf分配内存.这个buffer空间大小为N_TTY_BUF_SIZE.read_buf实际上就是从按键的缓存区.然后调用reset_flags()来初始化tty中的一些字段:static void reset_buffer_flags(struct tty_struct *tty){         unsigned long flags;          spin_lock_irqsave(&tty->read_lock, flags);         tty->read_head = tty->read_tail = tty->read_cnt = 0;         spin_unlock_irqrestore(&tty->read_lock, flags);         tty->canon_head = tty->canon_data = tty->erasing = 0;         memset(&tty->read_flags, 0, sizeof tty->read_flags);         n_tty_set_room(tty);         check_unthrottle(tty);}这里比较简,不再详细分析.在这里要注意几个tty成员的含义:Tty->read_head, tty->read_tail , tty->read_cnt分别代表read_buf中数据的写入位置,读取位置和数据总数.read_buf是一个环形缓存区.n_tty_set_room()是设备read_buf中的可用缓存区check_unthrottle():是用来判断是否需要打开”阀门”,允许输入数据流入 对于console tty_driver对应的open函数如下示:static int con_open(struct tty_struct *tty, struct file *filp){         unsigned int currcons = tty->index;         int ret = 0;          acquire_console_sem();         if (tty->driver_data == NULL) {                   ret = vc_allocate(currcons);                   if (ret == 0) {                            struct vc_data *vc = vc_cons[currcons].d;                            tty->driver_data = vc;                            vc->vc_tty = tty;                             if (!tty->winsize.ws_row && !tty->winsize.ws_col) {                                     tty->winsize.ws_row = vc_cons[currcons].d->vc_rows;                                     tty->winsize.ws_col = vc_cons[currcons].d->vc_cols;                            }                            release_console_sem();                            vcs_make_sysfs(tty);                            return ret;                   }         }         release_console_sem();         return ret;}tty->index表示的是tty_driver所对示的设备节点序号.在这里也就是控制台的序列.用alt+fn就可以切换控制终端.在这里,它主要为vc_cons[ ]数组中的对应项赋值.并将tty和vc建立关联. 四:控制台的read操作从tty驱动架构中分析可得到,最终的read操作会转入到ldsic->read中进行.相应tty_ldisc_N_TTY的read操作如下.这个函数代码较长,分段分析如下:static ssize_t read_chan(struct tty_struct *tty, struct file *file,                             unsigned char __user *buf, size_t nr){         unsigned char __user *b = buf;         DECLARE_WAITQUEUE(wait, current);         int c;         int minimum, time;         ssize_t retval = 0;         ssize_t size;         long timeout;         unsigned long flags; do_it_again:          if (!tty->read_buf) {                   printk(KERN_ERR "n_tty_read_chan: read_buf == NULL?!?\n");                   return -EIO;         }          c = job_control(tty, file);         if (c                    return c;          minimum = time = 0;         timeout = MAX_SCHEDULE_TIMEOUT;                 if (!tty->icanon) {                   time = (HZ / 10) * TIME_CHAR(tty);                   minimum = MIN_CHAR(tty);                    if (minimum) {                            if (time)                                     tty->minimum_to_wake = 1;                            else if (!waitqueue_active(&tty->read_wait) ||                                      (tty->minimum_to_wake > minimum))                                     tty->minimum_to_wake = minimum;                   } else {                            timeout = 0;                            if (time) {                                     timeout = time;                                     time = 0;                            }                            tty->minimum_to_wake = minimum = 1;                   }         }首
先,检查read操作的合法性,read_buf是否已经建立.然后再根据操作的类型来设置tty->
minimum_to_wake.这个成员的含义即为:
如果读进程在因数据不足而睡眠的情况下,数据到达并超过了minimum_to_wake.就将这个读进程唤醒.具体的唤醒过程我们在遇到的时候再进行分
析.          /*          *      Internal serialization of reads.          */          //不允许阻塞         if (file->f_flags & O_NONBLOCK) {                   if (!mutex_trylock(&tty->atomic_read_lock))                            return -EAGAIN;         } else {                   if (mutex_lock_interruptible(&tty->atomic_read_lock))                            return -ERESTARTSYS;         }          add_wait_queue(&tty->read_wait, &wait);在不允许睡眠的情况下,调用mutex_trylock()去获得锁.如果锁被占用,马上返回.否则用可中断的方式去获取锁,如果取锁错误,返回失败.如果取锁成功,将进程加至等待队列.在没有数据可读的情况下,直接睡眠.如果有数据可读,将其移出等待队列即可.          while (nr) {                   /* First test for status change. */                   if (tty->packet && tty->link->ctrl_status) {                            unsigned char cs;                            if (b != buf)                                     break;                            cs = tty->link->ctrl_status;                            tty->link->ctrl_status = 0;                            if (tty_put_user(tty, cs, b++)) {                                     retval = -EFAULT;                                     b--;                                     break;                            }                            nr--;                            break;                   }接
下来就是一个漫长的while循环,用来读取数据,一直到数据取满为止.如果tty->packet被置为1.即为信包模式,通常用在伪终端设备.
如果tty->link->ctrl_status有数据.则说明如果链路状态发生改变,需要提交此信息.在这种情况下,将其直接copy到
用户空间即可.                    /* This statement must be first before checking for input                      so that any interrupt will set the state back to                      TASK_RUNNING. */                   set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);                    if (((minimum - (b - buf)) minimum_to_wake) &&                       ((minimum - (b - buf)) >= 1))                            tty->minimum_to_wake = (minimum - (b - buf));                    if (!input_available_p(tty, 0)) {                                      if (test_bit(TTY_OTHER_CLOSED, &tty->flags)) {                                     retval = -EIO;                                     break;                            }                            if (tty_hung_up_p(file))                                     break;                            if (!timeout)                                     break;                            if (file->f_flags & O_NONBLOCK) {                                     retval = -EAGAIN;                                     break;                            }                            if (signal_pending(current)) {                                     retval = -ERESTARTSYS;                                     break;                            }                            n_tty_set_room(tty);                            timeout = schedule_timeout(timeout);                            continue;                   }                   __set_current_state(TASK_RUNNING);                  
先将进程设为TASK_INTERRUPTIBLE状态.再调用input_available_p()来判断可数据供读取.如果没有.则进程睡眠.如果
有数据,则将进程状态设为TASK_RUNNING.在终端接收数据的处理过程中,有两种方式,一种是规范模式.一种是原始模式.在规范模式下,终端需要
对数据里面的一些特殊字符做处理.在原始模式下.终端不会对接收到的数据做任何的处理.在这里input_available_p()在判断是否有数据可
读也分两种情况进行,对于规范模式,看是否有已经转换好的数据,对于原始模式,判断接收的信息总数                    /* Deal with packet mode. */                   //packet模式`忽略                   if (tty->packet && b == buf) {                            if (tty_put_user(tty, TIOCPKT_DATA, b++)) {                                     retval = -EFAULT;                                     b--;                                     break;                            }                            nr--;                   }                    if (tty->icanon) {                            /* N.B. avoid overrun if nr == 0 */                            while (nr && tty->read_cnt) {                                     int eol;                                     eol = test_and_clear_bit(tty->read_tail,                                                        tty->read_flags);                                     c = tty->read_buf[tty->read_tail];                                     spin_lock_irqsave(&tty->read_lock, flags);                                     tty->read_tail = ((tty->read_tail+1) &                                                          (N_TTY_BUF_SIZE-1));                                     tty->read_cnt--;                                     if (eol) {                                               /* this test should be redundant:                                                * we shouldn't be reading data if                                                * canon_data is 0                                                */                                               if (--tty->canon_data                                                         tty->canon_data = 0;                                     }                                     spin_unlock_irqrestore(&tty->read_lock, flags);                                      //如果没有到结束字符,将字符copy到数据空间                                     //__DISABLED_CHAR是不需要copy到用户空间的                                     if (!eol || (c != __DISABLED_CHAR)) {                                               if (tty_put_user(tty, c, b++)) {                                                        retval = -EFAULT;                                                        b--;                                                        break;                                               }                                               nr--;                                     }                                     if (eol) {                                               //如果遇到行结束符.就可以退出了                                               tty_audit_push(tty);                                               break;                                     }                            }                            if (retval)                                     break;                   } else {                            //非加工模式,直接copy                            int uncopied;                            //环形缓存,copy两次                            uncopied = copy_from_read_buf(tty, &b, &nr);                            uncopied += copy_from_read_buf(tty, &b, &nr);                            if (uncopied) {                                     retval = -EFAULT;                                     break;                            }                   }对
于规范模式,要读满一行才会返回用户空间.例如我们在shell上输入指令的时候,要按下enter键指令才会进行处理.在
tty->read_flags数组中定义了一些满行的标志,如果read_buf中对应的数据在tty->read_flags中被置位.
就会认为这次读入已经到结尾了.在这里还要注意的是,不要将__DISABLED_CHAR即’/0’拷贝到用户空间.对于原始模式,只需要将read_buf中的数据读入到用户空间就可以返回了.在这里需要注意read_buf是一个环形缓存,需要copy两次.例如tail在head之前的情况.                    /* If there is enough space in the read buffer now, let the                    * low-level driver know. We use n_tty_chars_in_buffer() to                    * check the buffer, as it now knows about canonical mode.                    * Otherwise, if the driver is throttled and the line is                    * longer than TTY_THRESHOLD_UNTHROTTLE in canonical mode,                    * we won't get any more characters.                    */                   if (n_tty_chars_in_buffer(tty)                             n_tty_set_room(tty);                            check_unthrottle(tty);                   }OK.到这里,read_buf中或多或少已经有数据被取出了.如果当前的数据量少于TTY_THRESHOLD_UNTHROTTLE.就可以调用check_unthrottle()将其它的写进程唤醒了                    if (b - buf >= minimum)                            break;                   if (time)                            timeout = time;         }          mutex_unlock(&tty->atomic_read_lock);         remove_wait_queue(&tty->read_wait, &wait);          if (!waitqueue_active(&tty->read_wait))                   tty->minimum_to_wake = minimum;          __set_current_state(TASK_RUNNING); 已经读完了数据,是该到清理的时候了.将进程移出等待队列,并当进程状态设为TASK_RUNNING          size = b - buf;         if (size) {                   retval = size;                   if (nr)                            clear_bit(TTY_PUSH, &tty->flags);         } else if (test_and_clear_bit(TTY_PUSH, &tty->flags))                    goto do_it_again;          //更新剩余空间数         n_tty_set_room(tty);          return retval;}TTY_PUSH:是由底层驱动程序在读到一个EOF字符并将其放入缓存区造成的,表示用户要尽快将缓存区数据取走.如果本次操作没有读取任何数据,且被设置了TTY_PUSH,则跳转到do_it_again,继续执行.如果本次操作读取了数据,可以等到下一次read的时候再来取.最后,更新read_buf的剩余空间数. 五:控制终端数据的来源从这个函数里面我们可以看到,数据是从read_buf中取出来的,但是谁将数据放入到read_buf中的呢?为了探究出它的根源.我们还得要从vty_init()说起.在之前分析过. vty_init()会调用一个表面字义看起来与键盘相关的一个子函数: kbd_init().跟踪这个函数:int __init kbd_init(void){         int i;         int error;         for (i = 0; i                    kbd_table.ledflagstate = KBD_DEFLEDS;                   kbd_table.default_ledflagstate = KBD_DEFLEDS;                   kbd_table.ledmode = LED_SHOW_FLAGS;                   kbd_table.lockstate = KBD_DEFLOCK;                   kbd_table.slockstate = 0;                   kbd_table.modeflags = KBD_DEFMODE;                   kbd_table.kbdmode = default_utf8 ? VC_UNICODE : VC_XLATE;         }          error = input_register_handler(&kbd_handler);         if (error)                   return error;          tasklet_enable(&keyboard_tasklet);         tasklet_schedule(&keyboard_tasklet);          return 0;}暂时用不到的部份我们先不与分析。 在这里注册了一个input handler。结合前面我们分析的input子系统，在handler里会处理input device上报的事件。跟进这个handler看一下：kbd_handler定义如下：static struct input_handler kbd_handler = {         .event                 = kbd_event,         .connect   = kbd_connect,         .disconnect       = kbd_disconnect,         .start                   = kbd_start,         .name                = "kbd",         .id_table   = kbd_ids,};Id_table是用来匹配input device的。跟进去看一下，看哪些device的事件，才会交给它处理：static const struct input_device_id kbd_ids[] = {         {                .flags = INPUT_DEVICE_ID_MATCH_EVBIT,                .evbit = { BIT_MASK(EV_KEY) },        },          {                .flags = INPUT_DEVICE_ID_MATCH_EVBIT,                .evbit = { BIT_MASK(EV_SND) },        },          { },    /* Terminating entry */}; 从这个id_table中看来，只要是能支持EV_KEY或者是EV_SND的设备都会被这个hnadler匹配到。相应的。也就能够处理input device上报的事件了.根据之前的input子系统分析，在input device和handler 进行匹配的时候会调用handler->connect.即kbd_connect().代码如下：static int kbd_connect(struct input_handler *handler, struct input_dev *dev,                            const struct input_device_id *id){         struct input_handle *handle;         int error;         int i;          for (i = KEY_RESERVED; i                    if (test_bit(i, dev->keybit))                            break;          if (i == BTN_MISC && !test_bit(EV_SND, dev->evbit))                   return -ENODEV;          handle = kzalloc(sizeof(struct input_handle), GFP_KERNEL);         if (!handle)                   return -ENOMEM;          handle->dev = dev;         handle->handler = handler;         handle->name = "kbd";          error = input_register_handle(handle);         if (error)                   goto err_free_handle;          error = input_open_device(handle);         if (error)                   goto err_unregister_handle;          return 0;  err_unregister_handle:         input_unregister_handle(handle); err_free_handle:         kfree(handle);         return error;}在这段代码里，它申请分初始化了一个hande结构，并将其注册。Open。这些都是我们之前分析过的东东。在注册handle的时候。又会调用到hande->start.函数如下：static void kbd_start(struct input_handle *handle){         unsigned char leds = ledstate;          tasklet_disable(&keyboard_tasklet);         if (leds != 0xff) {                   input_inject_event(handle, EV_LED, LED_SCROLLL, !!(leds & 0x01));                   input_inject_event(handle, EV_LED, LED_NUML,    !!(leds & 0x02));                   input_inject_event(handle, EV_LED, LED_CAPSL,   !!(leds & 0x04));                   input_inject_event(handle, EV_SYN, SYN_REPORT, 0);         }         tasklet_enable(&keyboard_tasklet);}这里就是对键盘上的LED进行操作。启用了tasklent。这些都不是我们所关心的重点。来看下它的事件处理过程：static void kbd_event(struct input_handle *handle, unsigned int event_type,                         unsigned int event_code, int value){         if (event_type == EV_MSC && event_code == MSC_RAW && HW_RAW(handle->dev))                   kbd_rawcode(value);         if (event_type == EV_KEY)                   kbd_keycode(event_code, value, HW_RAW(handle->dev));         tasklet_schedule(&keyboard_tasklet);         do_poke_blanked_console = 1;         schedule_console_callback();}不管对应键盘的那一种模式。后面的数据流程都会转入到input_queue()进等处理。实际上。控制终端由vc_cons[ ]数组表示。数组中的每一个项都表示一个控制终端。由全局变量fg_console来指示当前所用的cosole/另外。对于键盘等输出设备也对应一个数组。即kbd_table[ ].用来表示当前终端的控制信息.其余的都不是我们想关心的。来跟踪一下这个函数的实现：static void put_queue(struct vc_data *vc, int ch){         struct tty_struct *tty = vc->vc_tty;          if (tty) {                   tty_insert_flip_char(tty, ch, 0);                   con_schedule_flip(tty);         }}这里的参数vc就是指的在vc_cons[ ]中的当前项。回忆在console open的时候。初始化了这一项。并建立了VC和tty的关联。就这样。在vc中可以寻着关联关系找到tty了.Tty_insert_filp_char( )将数据ch存入tty的一个缓存中，具体代码如下示：static inline int tty_insert_flip_char(struct tty_struct *tty,                                               unsigned char ch, char flag){         struct tty_buffer *tb = tty->buf.tail;         if (tb && tb->used size) {                   tb->flag_buf_ptr[tb->used] = flag;                   tb->char_buf_ptr[tb->used++] = ch;                   return 1;         }         return tty_insert_flip_string_flags(tty, &ch, &flag, 1);}在这里，将数存先存进了tty->buf中。后面的tty_insert_flip_string_flags是在当前buf不够的情况下，扩张buf使用的。代码比较简单，请自行分析。 将数据暂存之后，会调用con_schedule_flip(tty)去唤醒一个软中断的工作队列.代码如下：static inline void con_schedule_flip(struct tty_struct *t){         unsigned long flags;         spin_lock_irqsave(&t->buf.lock, flags);         if (t->buf.tail != NULL)                   t->buf.tail->commit = t->buf.tail->used;         spin_unlock_irqrestore(&t->buf.lock, flags);         schedule_delayed_work(&t->buf.work, 0);}对应的工作队列为t->buf.work.这个工作队列是怎么定义的呢？这就要回到我们之前分析的tty驱动的tty_struct的初始化.代码片段如下所示：static void initialize_tty_struct(struct tty_struct *tty){         。。。。。。         。。。。。。。         INIT_DELAYED_WORK(&tty->buf.work, flush_to_ldisc);         。。。。。。}这就是这个工作队列的定义了.在这里，特别提醒一下。在上面的put_queue()处理是处于一个中断环境。回想一想整个事件的流程。是键盘中断àinput device上报事件àhandler处理这个事件àput_queue()在中断中，将工作队列唤醒。将比较繁重的工作交由这个工作队列处理。虽然工作队列也是工作在中断状态。但它是开中断执行的.这也就是软中断存在的目的. 跟进flush_to_ldisc():static void flush_to_ldisc(struct work_struct *work){         struct tty_struct *tty =                   container_of(work, struct tty_struct, buf.work.work);         unsigned long          flags;         struct tty_ldisc *disc;         struct tty_buffer *tbuf, *head;         char *char_buf;         unsigned char *flag_buf;          disc = tty_ldisc_ref(tty);         if (disc == NULL)       /*  !TTY_LDISC */                   return;工作队列所调用的参数是它本身所表示的work_queue.而它本身又是封装在tty_strcut里面的。调用container_of()宏就可以获取到封装它的tty_struct.然后增加tty->ldisc的引用计数          spin_lock_irqsave(&tty->buf.lock, flags);         /* So we know a flush is running */         set_bit(TTY_FLUSHING, &tty->flags);         head = tty->buf.head;         if (head != NULL) {                   tty->buf.head = NULL;                   for (;;) {                            int count = head->commit - head->read;                            if (!count) {                                     if (head->next == NULL)                                               break;                                     tbuf = head;                                     head = head->next;                                     tty_buffer_free(tty, tbuf);                                     continue;                            }                            /* Ldisc or user is trying to flush the buffers                               we are feeding to the ldisc, stop feeding the                               line discipline as we want to empty the queue */                            if (test_bit(TTY_FLUSHPENDING, &tty->flags))                                     break;                            if (!tty->receive_room) {                                     schedule_delayed_work(&tty->buf.work, 1);                                     break;                            }                            if (count > tty->receive_room)                                     count = tty->receive_room;                            char_buf = head->char_buf_ptr + head->read;                            flag_buf = head->flag_buf_ptr + head->read;                            head->read += count;                            spin_unlock_irqrestore(&tty->buf.lock, flags);                            disc->receive_buf(tty, char_buf, flag_buf, count);                            spin_lock_irqsave(&tty->buf.lock, flags);                   }                   /* Restore the queue head */                   tty->buf.head = head;         }对
于tty->buf中的每个缓存区，如果缓存区中没有数据，则将其释放，这个释放是有优化的。如果数据少于512就将其放到
tty->buf->free中。下次要放分存放空间的时候可以直接到这里面取。如果设置了TTY_
FLUSHPENDING就会跳出循环。如果tty的接收缓存区不够，则跳出循环，定时器到达过后再来调用这个工作队列.最后调用tty->receive_buf()来处理这个数据了.          /* We may have a deferred request to flush the input buffer,            if so pull the chain under the lock and empty the queue */         if (test_bit(TTY_FLUSHPENDING, &tty->flags)) {                   __tty_buffer_flush(tty);                   clear_bit(TTY_FLUSHPENDING, &tty->flags);                   wake_up(&tty->read_wait);         }         clear_bit(TTY_FLUSHING, &tty->flags);         spin_unlock_irqrestore(&tty->buf.lock, flags);          tty_ldisc_deref(disc);}数据最终会通过tty-> receive_buf()将数据放入read_buf.在
这段代码中，有几个很有意思的处理。在进入工作队列的时候，首先会置TTY_FLUSHING标志.如果有进程在读read_buf的时候，如果此标志被
置位，就会设置TTY_FLUSHPENDING标志，并进行睡眠。在数据处理完成之后，判断是否有TTY_FLUSHPENDING标志。如果有，则将
读进程唤醒.并清除TTY_FLUSHPENDING和TTY_FLUSHING想一想。为什么会这么处理呢？为什么这里需要两个缓存区，一个buf.一个read_buf。为什么要这样麻烦呢？首
先，对于缓存区的数目问题：我们在后面会看到。对接收数据还有一系列的预处理过程，这些过程是比较费时的。不宜在中断中进行费时的操作。所以需要选用软中
断机制。这就需要将数据先放置一个buf.再由软中断进行预处理之后，再将它放入到read_buf.这就是两个缓存区的原因.另
外：在存数据到read_buf的时候。会有进程从read_buf中读数据。这样就会造成一个竞争。注意到在软中断情况下是不可睡眠的。我们只能选用自
旋锁一类的机制。而这种机制是禁止中断和抢占的。这又违背了软中断机制的初衷。怎么办呢？这就是这样标志的作用了。在设计中，我们必须首先得要保证软中断
处理机制的快速完成。所以一进入软中断，就置了一个标志。如果有进程来读数据了，也就是说竞争条件发生了，先将读进程置睡眠。不管怎样，先让软中断处理完
之后再说。软中断的工作over这后，再唤醒读进程。我们之前讲的一系统加锁机制是在两者同样平等的情况。而原子置位与判断置位一般是为了保证一方的工作先完成。 好了，到这一步，我们终于看到跟踪read_buf中数据来源问题的一丝曙光了。数据经过tty->receive_buf之后，这个过程就清晰明朗了。对于tty_ldisc_N_TTY. receive_buf接口如下所示：static void n_tty_receive_buf(struct tty_struct *tty, const unsigned char *cp,                                  char *fp, int count){         const unsigned char *p;         char *f, flags = TTY_NORMAL;         int     i;         char buf[64];         unsigned long cpuflags;          if (!tty->read_buf)                   return;          if (tty->real_raw) {                   spin_lock_irqsave(&tty->read_lock, cpuflags);                   i = min(N_TTY_BUF_SIZE - tty->read_cnt,                            N_TTY_BUF_SIZE - tty->read_head);                   i = min(count, i);                   memcpy(tty->read_buf + tty->read_head, cp, i);                   tty->read_head = (tty->read_head + i) & (N_TTY_BUF_SIZE-1);                   tty->read_cnt += i;                   cp += i;                   count -= i;                    i = min(N_TTY_BUF_SIZE - tty->read_cnt,                            N_TTY_BUF_SIZE - tty->read_head);                   i = min(count, i);                   memcpy(tty->read_buf + tty->read_head, cp, i);                   tty->read_head = (tty->read_head + i) & (N_TTY_BUF_SIZE-1);                   tty->read_cnt += i;                   spin_unlock_irqrestore(&tty->read_lock, cpuflags);         } else {                   for (i = count, p = cp, f = fp; i; i--, p++) {                            if (f)                                     flags = *f++;                            switch (flags) {                            case TTY_NORMAL:                                     n_tty_receive_char(tty, *p);                                     break;                            case TTY_BREAK:                                     n_tty_receive_break(tty);                                     break;                            case TTY_PARITY:                            case TTY_FRAME:                                     n_tty_receive_parity_error(tty, *p);                                     break;                            case TTY_OVERRUN:                                     n_tty_receive_overrun(tty);                                     break;                            default:                                     printk(KERN_ERR "%s: unknown flag %d\n",                                            tty_name(tty, buf), flags);                                     break;                            }                   }                   if (tty->driver->flush_chars)                            tty->driver->flush_chars(tty);         }对于原始模式。直接将数据copy到read_buf中。对于加工模式，将数据预处理之后，再加入到read_buf中。这个预处理过程比较繁杂，这里先忽略.         n_tty_set_room(tty);          if (!tty->icanon && (tty->read_cnt >= tty->minimum_to_wake)) {                   kill_fasync(&tty->fasync, SIGIO, POLL_IN);                   if (waitqueue_active(&tty->read_wait))                            wake_up_interruptible(&tty->read_wait);         }          /*          * Check the remaining room for the input canonicalization          * mode.  We don't want to throttle the driver if we're in          * canonical mode and don't have a newline yet!          */         if (tty->receive_room                    /* check TTY_THROTTLED first so it indicates our state */                   if (!test_and_set_bit(TTY_THROTTLED, &tty->flags) &&                       tty->driver->throttle)                            tty->driver->throttle(tty);         }}重新计数read_buf的剩余空间量。如果可读数据大于tty->minimum_to_wake.就将它的读进程唤醒。如果当前read_buf剩余空间不足TTY_THRESHOLD_THROTTLE.就调用tty->driver->throttle(tty)将数程流入进程先阻塞. 六：控制终端的write操作在输入shell指令的时候，屏幕上会出现我们键入的字符。在输入密码的时候，屏幕上一般不会显示我们当前按入了什么键。就就是终端的两种模式，回显和非回显（ECHO）。当设置为回显模式的时候，会将键入的值在屏幕上面显示出来。这个显示的过程就是通过tty driver->write来实现的。屏幕上的显示操作跟显示驱动有很重要的联系。一般就是调用显卡驱动的显示接口来实现。在切换终端的时候。设置显示区域。由于这部份跟显卡驱动关联较深，而功能又比较单一。在这里不做详细分析。 七:总结在这一节里，将之前分析过的input子系统，tty驱动架构联系在了一起。我们渐渐体会到，Linux中大量的使用分层架构。层与层之前的联系很紧密而维护也很简单。深入体会其中的架构思想。对于我们平时做开发是很有裨益的.
               
               
               
               
               
               
               

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