深入浅出UART驱动开发与调试：从基础调试到虚拟驱动实现

往期内容

本专栏往期内容：Uart子系统

1. UART串口硬件介绍
2. 深入理解TTY体系：设备节点与驱动程序框架详解
3. Linux串口应用编程：从UART到GPS模块及字符设备驱动
   
4. 解UART 子系统：Linux Kernel 4.9.88 中的核心结构体与设计详解
5. IMX 平台UART驱动情景分析：注册篇
6. IMX 平台UART驱动情景分析：open篇
   
7. IMX 平台UART驱动情景分析：read篇–从硬件驱动到行规程的全链路剖析
8. IMX 平台UART驱动情景分析：write篇–从 TTY 层到硬件驱动的写操作流程解析

interrupt子系统专栏：

1. 专栏地址：interrupt子系统
2. Linux 链式与层级中断控制器讲解：原理与驱动开发
   – 末片，有专栏内容观看顺序

pinctrl和gpio子系统专栏：

1. 专栏地址：pinctrl和gpio子系统

2. 编写虚拟的GPIO控制器的驱动程序：和pinctrl的交互使用

   – 末片，有专栏内容观看顺序

input子系统专栏：

1. 专栏地址：input子系统
2. input角度：I2C触摸屏驱动分析和编写一个简单的I2C驱动程序
   – 末片，有专栏内容观看顺序

I2C子系统专栏：

1. 专栏地址：IIC子系统
2. 具体芯片的IIC控制器驱动程序分析：i2c-imx.c-CSDN博客
   – 末篇，有专栏内容观看顺序

总线和设备树专栏：

1. 专栏地址：总线和设备树
2. 设备树与 Linux 内核设备驱动模型的整合-CSDN博客
   – 末篇，有专栏内容观看顺序

目录

• 往期内容
• 1.UART驱动调试方法
• • 1.1 怎么得到UART硬件上收发的数据
  • • 1.1.1 接收到的原始数据(收)
    • 1.1.2 发送出去的数据(发)
  • 1.2 proc文件
  • • 1.2.1 /proc/interrupts
    • 1.2.2 /proc/tty/drivers
    • 1.2.3 /proc/tty/driver(非常有用)
    • 1.2.4 /proc/tty/ldiscs
  • 1.3 sys文件
• 2.编写虚拟UART驱动程序
• • 2.1 要做的事
  • 2.2 虚拟的UART
  • 2.3 编程
  • • 2.3.1 代码说明
    • 2.3.2 /proc文件
    • 2.3.3. 触发中断
  • 2.4 调试

1.UART驱动调试方法

1.1 怎么得到UART硬件上收发的数据

1.1.1 接收到的原始数据(收)

可以在接收中断函数里把它打印出来，这些数据也会存入UART对应的tty_port的buffer里：

imx_rxint
    // 读取硬件状态
    // 得到数据
    // 在对应的uart_port中更新统计信息, 比如sport->port.icount.rx++;
        ------添加打印---------
    // 把数据存入tty_port里的tty_buffer
    tty_insert_flip_char(port, rx, flg)
        ------添加打印，确保是否接收到数据---------
    // 通知行规程来处理
    tty_flip_buffer_push(port);
    	tty_schedule_flip(port);
			queue_work(system_unbound_wq, &buf->work); // 使用工作队列来处理
				// 对应flush_to_ldisc函数

1.1.2 发送出去的数据(发)

所有要发送出去的串口数据，都会通过uart_write函数发送，所有可以在uart_write中把它们打印出来：

1.2 proc文件

1.2.1 /proc/interrupts

查看中断次数。

1.2.2 /proc/tty/drivers

1.2.3 /proc/tty/driver(非常有用)

1.2.4 /proc/tty/ldiscs

1.3 sys文件

在drivers\tty\serial\serial_core.c中，有如下代码：

这写代码会在/sys目录中创建串口的对应文件，查看这些文件可以得到串口的很多参数。

怎么找到这些文件？在开发板上执行：

cd /sys
find -name uartclk  // 就可以找到这些文件所在目录

2.编写虚拟UART驱动程序

2.1 要做的事

• 注册一个uart_driver：它里面有名字、主次设备号等

• 对于每一个port，调用uart_add_one_port，里面的核心是uart_ops，提供了硬件操作函数

  • uart_add_one_port由platform_driver的probe函数调用

  • 所以：

    • 编写设备树节点
    • 注册platform_driver

2.2 虚拟的UART

为了做实验，还要创建一个虚拟文件：/proc/virt_uart_buf

• 要发数据给虚拟串口时，执行：echo “xxx” > /proc/virt_uart_buf
• 要读取虚拟串口的数据时，执行：cat /proc/virt_uart_buf

2.3 编程