S3C2440驱动简析——串口驱动

S3C2440驱动简析——串口驱动

     对于驱动的学习停歇了几乎一周的时间，期间忙于补习Linux应用编程和搜索驱动、内核相关书籍，以便之后更进一步地学习。在之前友善提供的驱动例程里面，涉及的知识面非常有限，需要研究更多的驱动源码，了解更多的驱动知识，是当务之急。研究别人代码的同时，当然不忘自己也要动手练习。以下贴出串口驱动程序，并在程序里附上简要注释。

 

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1. /* linux/drivers/serial/s3c2440.c 
2.  * 
3.  * Driver for Samsung S3C2440 and S3C2442 SoC onboard UARTs. 
4.  * 
5.  * Ben Dooks, Copyright (c) 2003-2005,2008 Simtec Electronics 
6.  *  http://armlinux.simtec.co.uk/ 
7.  * 
8.  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify 
9.  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as 
10.  * published by the Free Software Foundation. 
11. */  
12.  
13. #include <linux/module.h>  
14. #include <linux/ioport.h>  
15. #include <linux/io.h>  
16. #include <linux/platform_device.h>  
17. #include <linux/init.h>  
18. #include <linux/serial_core.h>  
19. #include <linux/serial.h>  
20.  
21. #include <asm/irq.h>  
22. #include <mach/hardware.h>  
23.  
24. #include <plat/regs-serial.h>  
25. #include <mach/regs-gpio.h>  
26.  
27. #include "samsung.h"  
28.   
29.   
30. static int s3c2440_serial_setsource(struct uart_port *port,  
31.                      struct s3c24xx_uart_clksrc *clk)  
32. {             //本函数选定串口端口和时钟源  
33.     unsigned long ucon = rd_regl(port, S3C2410_UCON);   //读取寄存器UCON  
34.   
35.     /* todo - proper fclk<>nonfclk switch. */  
36.   
37.     ucon &= ~S3C2440_UCON_CLKMASK;    //#define S3C2440_UCON_CLKMASK (3<<10)  
38.   
39.     if (strcmp(clk->name, "uclk") == 0)           //选择时钟源  
40.         ucon |= S3C2440_UCON_UCLK;  
41.     else if (strcmp(clk->name, "pclk") == 0)  
42.         ucon |= S3C2440_UCON_PCLK;  
43.     else if (strcmp(clk->name, "fclk") == 0)  
44.         ucon |= S3C2440_UCON_FCLK;  
45.     else {  
46.         printk(KERN_ERR "unknown clock source %s/n", clk->name);  
47.         return -EINVAL;  
48.     }  
49.   
50.     wr_regl(port, S3C2410_UCON, ucon);          //把设置过的ucon写回串口控制寄存器  
51.     return 0;  
52. }  
53.   
54.   
55. static int s3c2440_serial_getsource(struct uart_port *port,  
56.                     struct s3c24xx_uart_clksrc *clk)  
57. {                 //设置时钟源和对应预分频值  
58.     unsigned long ucon = rd_regl(port, S3C2410_UCON);  
59.     unsigned long ucon0, ucon1, ucon2;  
60.   
61.     switch (ucon & S3C2440_UCON_CLKMASK) {  
62.     case S3C2440_UCON_UCLK:  
63.         clk->divisor = 1;  
64.         clk->name = "uclk";  
65.         break;  
66.   
67.     case S3C2440_UCON_PCLK:  
68.     case S3C2440_UCON_PCLK2:  
69.         clk->divisor = 1;  
70.         clk->name = "pclk";  
71.         break;  
72.   
73.     case S3C2440_UCON_FCLK:  
74.         /* the fun of calculating the uart divisors on 
75.          * the s3c2440 */  
76.   
77.         ucon0 = __raw_readl(S3C24XX_VA_UART0 + S3C2410_UCON);  
78.         ucon1 = __raw_readl(S3C24XX_VA_UART1 + S3C2410_UCON);  
79.         ucon2 = __raw_readl(S3C24XX_VA_UART2 + S3C2410_UCON);  
80.   
81.         printk("ucons: %08lx, %08lx, %08lx/n", ucon0, ucon1, ucon2);  
82.   
83.         ucon0 &= S3C2440_UCON0_DIVMASK;  
84.         ucon1 &= S3C2440_UCON1_DIVMASK;  
85.         ucon2 &= S3C2440_UCON2_DIVMASK;  
86.   
87.         if (ucon0 != 0) {  
88.             clk->divisor = ucon0 >> S3C2440_UCON_DIVSHIFT;  
89.             clk->divisor += 6;  
90.         } else if (ucon1 != 0) {  
91.             clk->divisor = ucon1 >> S3C2440_UCON_DIVSHIFT;  
92.             clk->divisor += 21;  
93.         } else if (ucon2 != 0) {  
94.             clk->divisor = ucon2 >> S3C2440_UCON_DIVSHIFT;  
95.             clk->divisor += 36;  
96.         } else {  
97.             /* manual calims 44, seems to be 9 */  
98.             clk->divisor = 9;  
99.         }  
100.   
101.         clk->name = "fclk";  
102.         break;  
103.     }  
104.   
105.     return 0;  
106. }  
107.   
108. static int s3c2440_serial_resetport(struct uart_port *port,  
109.                     struct s3c2410_uartcfg *cfg)  
110. {             //重设串口  
111.     unsigned long ucon = rd_regl(port, S3C2410_UCON);  
112.   
113.     dbg("s3c2440_serial_resetport: port=%p (%08lx), cfg=%p/n",  
114.         port, port->mapbase, cfg);  
115.   
116.     /* ensure we don't change the clock settings... */  
117.   
118.     ucon &= (S3C2440_UCON0_DIVMASK | (3<<10));                
119.   
120.     wr_regl(port, S3C2410_UCON,  ucon | cfg->ucon);   //重新设置寄存器UCON  
121.     wr_regl(port, S3C2410_ULCON, cfg->ulcon);         //重新设置寄存器ULCON  
122.   
123.     /* reset both fifos */  
124.   
125.     wr_regl(port, S3C2410_UFCON, cfg->ufcon | S3C2410_UFCON_RESETBOTH);  //重启fifo  
126.     wr_regl(port, S3C2410_UFCON, cfg->ufcon);         //重新设定寄存器UFCON  
127.   
128.     return 0;  
129. }  
130.   
131. static struct s3c24xx_uart_info s3c2440_uart_inf = {      //串口设备环境信息和提供的操作函数  
132.     .name       = "Samsung S3C2440 UART",  
133.     .type       = PORT_S3C2440,  
134.     .fifosize   = 64,                           
135.     .rx_fifomask    = S3C2440_UFSTAT_RXMASK,  
136.     .rx_fifoshift   = S3C2440_UFSTAT_RXSHIFT,  
137.     .rx_fifofull    = S3C2440_UFSTAT_RXFULL,  
138.     .tx_fifofull    = S3C2440_UFSTAT_TXFULL,  
139.     .tx_fifomask    = S3C2440_UFSTAT_TXMASK,  
140.     .tx_fifoshift   = S3C2440_UFSTAT_TXSHIFT,  
141.     .get_clksrc = s3c2440_serial_getsource,  
142.     .set_clksrc = s3c2440_serial_setsource,  
143.     .reset_port = s3c2440_serial_resetport,  
144. };  
145.   
146. /* device management */  
147.   
148. static int s3c2440_serial_probe(struct platform_device *dev)  
149. {                 //完成串口的添加  
150.     dbg("s3c2440_serial_probe: dev=%p/n", dev);  
151.     return s3c24xx_serial_probe(dev, &s3c2440_uart_inf);    
152. }  
153.   
154. static struct platform_driver s3c2440_serial_driver = {       //注册串口设备  
155.     .probe      = s3c2440_serial_probe,  
156.     .remove     = __devexit_p(s3c24xx_serial_remove),  
157.     .driver     = {  
158.         .name   = "s3c2440-uart",  
159.         .owner  = THIS_MODULE,  
160.     },  
161. };  
162.   
163. s3c24xx_console_init(&s3c2440_serial_driver, &s3c2440_uart_inf);  
164.   
165. static int __init s3c2440_serial_init(void)  
166. {               //初始化模块  
167.     return s3c24xx_serial_init(&s3c2440_serial_driver, &s3c2440_uart_inf);  
168. }  
169.   
170. static void __exit s3c2440_serial_exit(void)  
171. {               //退出模块  
172.     platform_driver_unregister(&s3c2440_serial_driver);     //注销串口设备  
173. }  
174.   
175. module_init(s3c2440_serial_init);  
176. module_exit(s3c2440_serial_exit);  
177.   
178. MODULE_DESCRIPTION("Samsung S3C2440,S3C2442 SoC Serial port driver");  
179. MODULE_AUTHOR("Ben Dooks <[email protected]>");  
180. MODULE_LICENSE("GPL v2");  
181. MODULE_ALIAS("platform:s3c2440-uart");  

 

 

几个问题需要我们注意：

1.设备如何注册、注销

串口驱动被作为一个单独的模块被加载进内核，在模块的加载和卸载函数中，只需注册和注销一个platform_driver结构体。

注册：

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1. static struct platform_driver s3c2440_serial_driver = {  
2.     .probe      = s3c2440_serial_probe,  
3.     .remove     = __devexit_p(s3c24xx_serial_remove),  
4.     .driver     = {  
5.         .name   = "s3c2440-uart",  
6.         .owner  = THIS_MODULE,  
7.     },  
8. };  

 

注销：

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1. platform_driver_unregister(&s3c2440_serial_driver);  

 

2.几个非常重要的结构体

s3c2410_uartcfg ：保存ucon ulcon ufcon三个串口寄存器的值

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1. struct s3c2410_uartcfg {  
2.     unsigned char      hwport;   /* hardware port number */  
3.     unsigned char      unused;  
4.     unsigned short     flags;  
5.     upf_t          uart_flags;   /* default uart flags */  
6.   
7.     unsigned int       has_fracval;  
8.   
9.     unsigned long      ucon;     /* value of ucon for port */  
10.     unsigned long      ulcon;    /* value of ulcon for port */  
11.     unsigned long      ufcon;    /* value of ufcon for port */  
12.   
13.     struct s3c24xx_uart_clksrc *clocks;  
14.     unsigned int            clocks_size;  
15. };  

 

 

s3c24xx_uart_info ：提供串口设备环境信息，并提供三个函数的接口

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1. struct s3c24xx_uart_info {  
2.     char            *name;  
3.     unsigned int        type;  
4.     unsigned int        fifosize;  
5.     unsigned long       rx_fifomask;  
6.     unsigned long       rx_fifoshift;  
7.     unsigned long       rx_fifofull;  
8.     unsigned long       tx_fifomask;  
9.     unsigned long       tx_fifoshift;  
10.     unsigned long       tx_fifofull;  
11.   
12.     /* uart port features */  
13.   
14.     unsigned int        has_divslot:1;  
15.   
16.     /* clock source control */  
17.   
18.     int (*get_clksrc)(struct uart_port *, struct s3c24xx_uart_clksrc *clk);  
19.     int (*set_clksrc)(struct uart_port *, struct s3c24xx_uart_clksrc *clk);  
20.   
21.     /* uart controls */  
22.     int (*reset_port)(struct uart_port *, struct s3c2410_uartcfg *);  
23. };  

 

 

platform_device ：设备的信息

 

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1. struct platform_device {  
2.     const char  * name;  
3.     int     id;  
4.     struct device   dev;  
5.     u32     num_resources;  
6.     struct resource * resource;  
7.   
8.     const struct platform_device_id *id_entry;  
9.   
10.     /* arch specific additions */  
11.     struct pdev_archdata    archdata;  
12. };  

 

 

platform_driver ：设备注册用

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1. struct platform_driver {  
2.     int (*probe)(struct platform_device *);  
3.     int (*remove)(struct platform_device *);  
4.     void (*shutdown)(struct platform_device *);  
5.     int (*suspend)(struct platform_device *, pm_message_t state);  
6.     int (*resume)(struct platform_device *);  
7.     struct device_driver driver;  
8.     const struct platform_device_id *id_table;  
9. };  

 

 

3.读写寄存器的宏定义

（1）读寄存器

unsigned long ucon = rd_regl(port, S3C2410_UCON);

 

#define rd_regl(port, reg)      (__raw_readl(portaddr(port, reg)))

static unsigned char __raw_readb(unsigned int ptr)

{

       return *((volatile unsigned char *)ptr);

}

#define portaddr(port, reg)    ((port)->membase + (reg))

（2）写寄存器

wr_regl(port, S3C2410_UCON, ucon);

#define wr_regl(port, reg, val)   __raw_writel(val, portaddr(port, reg))

#define portaddr(port, reg)          ((port)->membase + (reg))

#define __raw_writel(v,p)           (*(unsigned long *)(p) = (v))

 

4.函数的注册方式

     细心的朋友可能会发现，我们之前一直使用的是传统的 device driver 机制(通过 driver_register 函数进行注册)本串口所使用的是一个设备用 Platform_device 表示，驱动用 Platform_driver 进行注册的机制。而后者是在内核2.6版本所提出来的新事物，其优势在于platform机制将设备本身的资源注册进内核，由内核统一管理，在驱动程序中使用这些资源时通过 platform device 提供的标准接口进行申请并使用。这样提高了驱动和资源管理的独立性，并且拥有较好的可移植性和安全性(这些标准接口是安全的)。关于这两种机制更深入的分析，请看以下链接：http://blog.csdn.net/jarvis_xian/archive/2011/05/23/6440649.aspx