add 09_UART/09,10,11

IMX6ULL/doc_pic/09_UART/05_a_在STM32MP157上做串口实验的准备工作.md

@@ -0,0 +1,196 @@
+## 在STM32MP157上做串口实验的准备工作
+
+* 本节课程源码在GIT仓库里
+  ```shell
+doc_and_source_for_drivers\STM32MP157\source\A7\09_UART
+	    00_stm32mp157_devicetree_for_uart8
+	```
+
+
+
+### 1. 出厂系统不支持扩展板上的UART
+
+![](../../../IMX6ULL/doc_pic/09_UART/pic/09_UART/18_gps_to_stm32mp157.png)
+
+
+
+### 2. 只关注APP开发的话
+
+把GIT仓库中这个dtb文件复制到开发板上去就可以：
+
+```shell
+doc_and_source_for_drivers\STM32MP157\source\A7\09_UART\00_stm32mp157_devicetree_for_uart8\dtb
+	stm32mp157c-100ask-512d-lcd-v1.dtb
+```
+
+
+
+操作方法：
+
+  * Ubuntu上：复制dtb文件到NFS目录：
+
+    ```shell
+    $ cp stm32mp157c-100ask-512d-lcd-v1.dtb ~/nfs_rootfs/
+    ```
+
+  * 开发板上挂载NFS文件系统
+
+    * vmware使用NAT(假设windowsIP为193.168.1.100)
+
+      ```shell
+      [root@100ask:~]# mount -t nfs -o nolock,vers=3,port=2049,mountport=9999 
+      193.168.1.100:/home/book/nfs_rootfs /mnt
+      ```
+
+    * vmware使用桥接，或者不使用vmware而是直接使用服务器：假设Ubuntu IP为193.168.1.137
+
+      ```shell
+      [root@100ask:~]#  mount -t nfs -o nolock,vers=3 193.168.1.137:/home/book/nfs_rootfs /mnt
+      ```
+
+* 更新设备树
+
+  ```shell
+  [root@100ask:~]# mount  /dev/mmcblk2p2  /boot
+  [root@100ask:~]# cp /mnt/stm32mp157c-100ask-512d-lcd-v1.dtb /boot
+  [root@100ask:~]# sync
+  ```
+
+* 重启开发板
+
+* 在串口可以看到以下设备节点
+
+  ```shell
+  ls  /dev/ttySTM*
+  /dev/ttySTM0
+  /dev/ttySTM1
+  /dev/ttySTM3
+  ```
+
+  
+
+
+
+### 3. 从头修改设备树文件
+
+#### 3.1 确定硬件资源
+
+观察STM32MP157的扩展板，背后写着: UART8_TX, UART8_RX，如下图：
+
+![image-20210719092503508](pic/09_UART/19_stm32mp157_extend_board_back.png)
+
+
+
+打开STM32MP157底板原理图，可知UART8_TX、UART8_RX使用引脚PE1、PE0，如下图：
+
+![image-20210719092726986](pic/09_UART/20_stm32mp157_pins_of_uart8.png)
+
+
+
+#### 3.2 使能设备树节点
+
+在STM32MP157的内核设备树文件`arch/arm/boot/dts/stm32mp151.dtsi`中，已经设置了uart8节点：
+
+![image-20210719092138173](pic/09_UART/22_stm32mp157_uart8_node.png)
+
+我们需要使能这个节点，往下看。
+
+#### 3.3 通过Pinctrl指定引脚
+
+光使能UART8还不行，还需要为它选择引脚。
+
+修改`arch/arm/boot/dts/stm32mp15xx-100ask.dtsi`，如下：
+
+```shell
+&uart8 {
+        pinctrl-names = "default", "sleep";
+        pinctrl-0 = <&uart8_pins_mx>;
+        pinctrl-1 = <&uart8_sleep_pins_mx>;
+        status = "okay";
+};
+```
+
+
+
+这些Pinctrl信息已经在`arm/boot/dts/stm32mp157-100ask-pinctrl.dtsi`中有了，无需我们添加：
+
+![image-20210719092949939](pic/09_UART/21_stm32mp157_uart8_pinctrl.png)
+
+
+
+#### 3.4 指定设备别名
+
+UART8对应的设备节点是哪个？它的驱动程序需要从"别名"里确定编号。
+
+修改`arch/arm/boot/dts/stm32mp157c-100ask-512d-v1.dts`，如下：
+
+```shell
+	aliases {
+		ethernet0 = &ethernet0;
+		serial0 = &uart4; //debug
+		serial1 = &usart6; //rs485
+		serial2 = &usart1; //bluetooth
+		serial3 = &uart8;  // extend board uart, /dev/ttySTM3
+	};
+```
+
+
+
+#### 3.5 编译、使用
+
+  * 设置工具链
+
+  ```shell
+  export ARCH=arm
+  export CROSS_COMPILE=arm-buildroot-linux-gnueabihf-
+  export PATH=$PATH:/home/book/100ask_stm32mp157_pro-sdk/ToolChain/arm-buildroot-linux-gnueabihf_sdk-buildroot/bin
+  ```
+
+  * 编译设备树：
+    在Ubuntu的STM32MP157内核目录下执行如下命令,
+    得到设备树文件：`arch/arm/boot/dts/stm32mp157c-100ask-512d-lcd-v1.dtb`
+
+    ```shell
+    make dtbs
+    ```
+
+  * 复制到NFS目录：
+
+    ```shell
+    $ cp arch/arm/boot/dts/stm32mp157c-100ask-512d-lcd-v1.dtb ~/nfs_rootfs/
+    ```
+
+  * 开发板上挂载NFS文件系统
+
+    * vmware使用NAT(假设windowsIP为193.168.1.100)
+
+      ```shell
+      [root@100ask:~]# mount -t nfs -o nolock,vers=3,port=2049,mountport=9999 
+      193.168.1.100:/home/book/nfs_rootfs /mnt
+      ```
+
+    * vmware使用桥接，或者不使用vmware而是直接使用服务器：假设Ubuntu IP为193.168.1.137
+
+      ```shell
+      [root@100ask:~]#  mount -t nfs -o nolock,vers=3 193.168.1.137:/home/book/nfs_rootfs /mnt
+      ```
+
+* 更新设备树
+
+  ```shell
+  [root@100ask:~]# mount  /dev/mmcblk2p2  /boot
+  [root@100ask:~]# cp /mnt/stm32mp157c-100ask-512d-lcd-v1.dtb /boot
+  [root@100ask:~]# sync
+  ```
+
+* 重启开发板
+
+* 在串口可以看到以下设备节点
+
+  ```shell
+  ls  /dev/ttySTM*
+  /dev/ttySTM0
+  /dev/ttySTM1
+  /dev/ttySTM3
+  ```
+

IMX6ULL/doc_pic/09_UART/09_UART驱动情景分析_open.md

@@ -0,0 +1,141 @@
+## UART驱动情景分析_open
+
+参考资料
+
+* 参考代码：
+
+  ```shell
+  硬件相关：
+  drivers/tty/serial/imx.c
+  drivers/tty/serial/stm32-usart.c
+  
+  串口核心层：
+  drivers/tty/serial/serial_core.c
+  
+  TTY层:
+  drivers/tty/tty_io.c
+  ```
+
+  
+
+
+### 1. 情景分析大纲
+
+* 注册过程分析
+* open过程分析
+* read过程分析
+* write过程分析
+
+
+
+### 2. 源码框架回顾
+
+![image-20210722145518292](pic/09_UART/24_tty_driver_level_2.png)
+
+
+
+### 3. 设备节点是哪个
+
+* 为什么是/dev/ttymxc、/dev/ttySTM？
+
+* 为什么是/dev/ttymxc5、/dev/ttySTM3？
+
+  
+
+### 4. open过程分析
+
+它要做的事情：
+
+* 找到tty_driver
+
+  * 分配/设置tty_struct
+  * 行规程相关的初始化
+
+* 调用tty_driver->ops->open              // ops是struct tty_operations指针类型, 就是uart_open
+
+  * tty_port_open // uart下有多个port, 下面就是打开某个port
+    * port->ops->activate(port, tty); // ops是struct tty_port_operations指针类型
+      * uart_startup(tty, state, 0);
+        * uart_port_startup(tty, state, init_hw);
+          * 调用uart_port->ops->startup   // ops是struct uart_ops指针类型
+
+  
+  
+  图形化说明：有3种ops：
+  
+  ![image-20210723194028412](pic/09_UART/25_tty_open.png)
+  
+  
+
+#### 4.1 tty_open
+
+```c
+tty_open
+    // 如果设备节点是(5,0)也就是/dev/tty, 表示当前TTY
+    // 对于普通串口, 第一次open时必定失败
+    tty = tty_open_current_tty(device, filp);
+
+	// 第一次open串口时走这个分支
+	if (!tty)
+        // 通过driver来open tty，就是找到tty_driver，然后分配/设置tty_struct
+		tty = tty_open_by_driver(device, inode, filp);
+				// 1. 先找到对应的tty_driver
+				driver = tty_lookup_driver(device, filp, &index);
+
+				// 2. 如果曾经open过，会有对应的tty_struct
+				tty = tty_driver_lookup_tty(driver, filp, index);
+
+				// 3. 第1打开这个串口时肯定没有对应的tty_struct
+                //    所以使用下面的函数初始化设备
+				tty = tty_init_dev(driver, index);
+							// 3.1 分配tty_strct
+							tty = alloc_tty_struct(driver, idx);
+										tty->ops = driver->ops;
+							
+							// 3.2 安装tty: 也就是driver->ttys[tty->index] = tty;
+							retval = tty_driver_install_tty(driver, tty);
+
+							// 3.3 调用行规程的open函数, 过于复杂，不分析
+							//     n_tty.c中的n_tty_open函数
+							retval = tty_ldisc_setup(tty, tty->link);
+
+
+	......
+    
+    // ops是tty_operations类型
+    // 对于串口ops就是serial_core.c中的uart_ops
+    // uart_open
+	if (tty->ops->open)
+		retval = tty->ops->open(tty, filp);
+	else
+		retval = -ENODEV;
+        
+```
+
+
+
+#### 4.2 uart_open
+
+```c
+uart_open
+    tty_port_open
+    	// ops是tty_port_operations类型，对应serial_core.c中的uart_port_ops
+    	// uart_port_activate
+		if (port->ops->activate) {
+			int retval = port->ops->activate(port, tty);
+			if (retval) {
+				mutex_unlock(&port->mutex);
+				return retval;
+			}
+		}
+
+uart_port_activate
+	uart_startup
+    	uart_port_startup
+    		// ops是uart_ops类型，在硬件驱动中设置
+    		// 硬件相关的驱动中uart_port的uart_ops里必须提供startup函数
+    		retval = uport->ops->startup(uport);
+```
+
+
+

IMX6ULL/doc_pic/09_UART/10_UART驱动情景分析_read.md

@@ -0,0 +1,172 @@
+## UART驱动情景分析_read
+
+参考资料
+
+* 参考代码：
+
+  ```shell
+  硬件相关：
+  drivers/tty/serial/imx.c
+  drivers/tty/serial/stm32-usart.c
+  
+  串口核心层：
+  drivers/tty/serial/serial_core.c
+  
+  TTY层:
+  drivers/tty/tty_io.c
+  ```
+
+  
+
+
+### 1. 情景分析大纲
+
+* 注册过程分析
+* open过程分析
+* read过程分析
+* write过程分析
+
+
+
+### 2. 源码框架回顾
+
+![image-20210722145518292](pic/09_UART/24_tty_driver_level_2.png)
+
+
+
+### 3. 使用哪个行规程
+
+#### 3.1 行规程注册
+
+文件：`drivers\tty\n_tty.c`
+
+```c
+void __init n_tty_init(void)
+{
+	tty_register_ldisc(N_TTY, &n_tty_ops);
+}
+```
+
+以后可以通过标号N_TTY找到这个行规程。
+
+
+
+#### 3.2 open设备时确定行规程
+
+```c
+tty_open
+    tty_open_by_driver
+    	tty_init_dev
+    		tty = alloc_tty_struct(driver, idx);
+					tty_ldisc_init(tty);
+						struct tty_ldisc *ld = tty_ldisc_get(tty, N_TTY);
+						tty->ldisc = ld;
+```
+
+
+
+### 4. read过程分析
+
+流程为：
+
+* APP读
+
+  * 使用行规程来读
+  * 无数据则休眠
+
+  
+
+* UART接收到数据，产生中断
+
+  * 中断程序从硬件上读入数据
+* 发给行规程
+  * 行规程处理后存入buffer
+  * 行规程唤醒APP
+  
+  
+  
+* APP被唤醒后，从行规程buffer中读入数据，返回
+  
+  
+
+
+
+#### 4.1 tty_read
+
+文件：`drivers\tty\tty_io.c`
+
+![](pic/09_UART/26_tty_read.png)
+
+
+
+
+
+#### 4.2 ldisk read
+
+文件：`drivers\tty\n_tty.c`
+
+函数：`n_tty_read` 
+
+![image-20210724095007517](pic/09_UART/27_ldisc_read.png)
+
+
+
+```c
+copy_from_read_buf
+		const unsigned char *from = read_buf_addr(ldata, tail);
+										// return &ldata->read_buf[i & (N_TTY_BUF_SIZE - 1)];
+		retval = copy_to_user(*b, from, n);
+```
+
+
+
+#### 4.3 数据源头: 中断
+
+##### 4.3.1 IMX6ULL
+文件：`drivers\tty\serial\imx.c`
+
+函数：`imx_rxint`
+
+```c
+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++;
+    
+    // 把数据存入tty_port里的tty_buffer
+    tty_insert_flip_char(port, rx, flg)
+    
+    // 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
+```
+
+
+
+##### 4.3.2 STM32MP157
+  文件：`drivers\tty\serial\stm32-usart.c`
+
+  函数：`stm32_usart_threaded_interrupt`
+
+```c
+stm32_usart_threaded_interrupt
+    stm32_usart_receive_chars(port, true);
+		// 通过DMA方式得到数据
+		stm32_usart_receive_chars_dma(port);
+			stm32_usart_push_buffer_dma(port, dma_size);
+				// 把数据存入tty_port里的tty_buffer
+				dma_count = tty_insert_flip_string(ttyport, dma_start, dma_size);
+				// 更新统计信息
+				port->icount.rx += dma_count;
+
+		// 通知行规程来处理
+		tty_flip_buffer_push(tport);
+            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
+```
+
+
+

IMX6ULL/doc_pic/09_UART/11_UART驱动情景分析_write.md

@@ -0,0 +1,115 @@
+## UART驱动情景分析_write
+
+参考资料
+
+* 参考代码：
+
+  ```shell
+  硬件相关：
+  drivers/tty/serial/imx.c
+  drivers/tty/serial/stm32-usart.c
+  
+  串口核心层：
+  drivers/tty/serial/serial_core.c
+  
+  TTY层:
+  drivers/tty/tty_io.c
+  ```
+
+  
+
+
+### 1. 情景分析大纲
+
+* 注册过程分析
+* open过程分析
+* read过程分析
+* write过程分析
+
+
+
+### 2. 源码框架回顾
+
+![image-20210724153515059](pic/09_UART/24_tty_driver_level_2.png)
+
+### 3. write过程分析
+
+流程为：
+
+* APP写
+
+  * 使用行规程来写
+  * 数据最终存入uart_state->xmit的buffer里
+
+  
+
+* 硬件发送：怎么发送数据？
+
+  * 使用硬件驱动中uart_ops->start_tx开始发送
+  * 具体的发送方法有2种：通过DMA，或通过中断
+
+* 中断方式
+
+  * 方法1：直接使能 tx empty中断，一开始tx buffer为空，在中断里填入数据
+  * 方法2：写部分数据到tx fifo，使能中断，剩下的数据再中断里继续发送
+
+  
+
+#### 3.1 tty_write
+
+文件：`drivers\tty\tty_io.c`
+
+![image-20210724114102036](pic/09_UART/28_ldisc_write.png)
+
+
+
+
+
+#### 3.2 ldisk write
+
+文件：`drivers\tty\n_tty.c`
+
+函数：`n_tty_write` 
+
+![image-20210724115304725](pic/09_UART/29_ldisc_write.png)
+
+
+
+#### 3.3 uart_write
+
+文件：`drivers\tty\serial\serial_core.c`
+
+函数：`uart_write` 
+
+![image-20210724120514017](pic/09_UART/30_uart_write.png)
+
+#### 3.3 硬件相关的发送
+
+##### 3.3.1 IMX6ULL
+文件：`drivers\tty\serial\imx.c`
+
+函数：`imx_start_tx`和`imx_txint`
+
+![image-20210724121404872](pic/09_UART/31_imx6ull_start_tx.png)
+
+
+
+一开始时，发送buffer肯定为空，会立刻产生中断：
+
+![image-20210724121823272](pic/09_UART/32_imx6ull_txint_isr.png)
+
+
+
+##### 3.3.2 STM32MP157
+  文件：`drivers\tty\serial\stm32-usart.c`
+
+  函数：`stm32_usart_threaded_interrupt`
+
+STM32MP157发送串口数据时，有两种方法：DMA、中断。
+
+我们来分析第二种方式：通过中断来发送数据。
+
+* UART有Tx FIFO，可以往里面写入若干个数据，然后使能中断
+* 剩下的数据通过中断函数继续发送：
+
+![image-20210724142304181](pic/09_UART/33_stm32mp157_start_tx.png)

IMX6ULL/doc_pic/09_UART/12_UART驱动调试方法.md

@@ -0,0 +1,77 @@
+## UART驱动调试方法
+
+参考资料
+
+* 参考代码：
+
+  ```shell
+  硬件相关：
+  drivers/tty/serial/imx.c
+  drivers/tty/serial/stm32-usart.c
+  
+  串口核心层：
+  drivers/tty/serial/serial_core.c
+  
+  TTY层:
+  drivers/tty/tty_io.c
+  ```
+
+  
+
+### 1. 怎么得到UART硬件上收发的数据
+
+#### 1.1 接收到的原始数据
+
+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：
+
+![image-20210724170325505](pic/09_UART/37_tty_port_buf.png)
+
+
+
+#### 1.2 发送出去的数据
+
+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：
+
+![image-20210724171004649](pic/09_UART/38_uart_write.png)
+
+
+
+
+
+### 2. proc文件
+
+
+
+#### 2.1 /proc/tty/drivers
+
+![image-20210724165611075](pic/09_UART/35_proc_tty_drivers.png)
+
+#### 2.2 /proc/tty/driver(非常有用)
+
+![image-20210724165934593](pic/09_UART/35_proc_tty_driver.png)
+
+#### 2.3 /proc/tty/ldiscs
+
+![image-20210724170038480](pic/09_UART/36_proc_tty_ldiscs.png)
+
+
+
+### 3. sys文件
+
+在`drivers\tty\serial\serial_core.c`中，有如下代码：
+
+![image-20210724164455033](pic/09_UART/34_uart_sys.png)
+
+
+
+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：
+
+```shell
+cd /sys
+find -name uartclk  // 就可以找到这些文件所在目录
+```
+
+
+

README.md

@@ -345,7 +345,15 @@ git clone https://e.coding.net/weidongshan/linux/doc_and_source_for_drivers.git
   ```shell
   08_UART驱动情景分析_注册
   ```
-  
+
+* 2021.07.26 发布"UART子系统"
+
+  ```shell
+  09_UART驱动情景分析_open
+  10_UART驱动情景分析_read
+  11_UART驱动情景分析_write
+  ```
+
 ## 6. 联系方式
 
 * 官网：http://www.100ask.net

STM32MP157/doc_pic/09_UART/09_UART驱动情景分析_open.md

@@ -0,0 +1,141 @@
+## UART驱动情景分析_open
+
+参考资料
+
+* 参考代码：
+
+  ```shell
+  硬件相关：
+  drivers/tty/serial/imx.c
+  drivers/tty/serial/stm32-usart.c
+  
+  串口核心层：
+  drivers/tty/serial/serial_core.c
+  
+  TTY层:
+  drivers/tty/tty_io.c
+  ```
+
+  
+
+
+### 1. 情景分析大纲
+
+* 注册过程分析
+* open过程分析
+* read过程分析
+* write过程分析
+
+
+
+### 2. 源码框架回顾
+
+![image-20210722145518292](pic/09_UART/24_tty_driver_level_2.png)
+
+
+
+### 3. 设备节点是哪个
+
+* 为什么是/dev/ttymxc、/dev/ttySTM？
+
+* 为什么是/dev/ttymxc5、/dev/ttySTM3？
+
+  
+
+### 4. open过程分析
+
+它要做的事情：
+
+* 找到tty_driver
+
+  * 分配/设置tty_struct
+  * 行规程相关的初始化
+
+* 调用tty_driver->ops->open              // ops是struct tty_operations指针类型, 就是uart_open
+
+  * tty_port_open // uart下有多个port, 下面就是打开某个port
+    * port->ops->activate(port, tty); // ops是struct tty_port_operations指针类型
+      * uart_startup(tty, state, 0);
+        * uart_port_startup(tty, state, init_hw);
+          * 调用uart_port->ops->startup   // ops是struct uart_ops指针类型
+
+  
+  
+  图形化说明：有3种ops：
+  
+  ![image-20210723194028412](pic/09_UART/25_tty_open.png)
+  
+  
+
+#### 4.1 tty_open
+
+```c
+tty_open
+    // 如果设备节点是(5,0)也就是/dev/tty, 表示当前TTY
+    // 对于普通串口, 第一次open时必定失败
+    tty = tty_open_current_tty(device, filp);
+
+	// 第一次open串口时走这个分支
+	if (!tty)
+        // 通过driver来open tty，就是找到tty_driver，然后分配/设置tty_struct
+		tty = tty_open_by_driver(device, inode, filp);
+				// 1. 先找到对应的tty_driver
+				driver = tty_lookup_driver(device, filp, &index);
+
+				// 2. 如果曾经open过，会有对应的tty_struct
+				tty = tty_driver_lookup_tty(driver, filp, index);
+
+				// 3. 第1打开这个串口时肯定没有对应的tty_struct
+                //    所以使用下面的函数初始化设备
+				tty = tty_init_dev(driver, index);
+							// 3.1 分配tty_strct
+							tty = alloc_tty_struct(driver, idx);
+										tty->ops = driver->ops;
+							
+							// 3.2 安装tty: 也就是driver->ttys[tty->index] = tty;
+							retval = tty_driver_install_tty(driver, tty);
+
+							// 3.3 调用行规程的open函数, 过于复杂，不分析
+							//     n_tty.c中的n_tty_open函数
+							retval = tty_ldisc_setup(tty, tty->link);
+
+
+	......
+    
+    // ops是tty_operations类型
+    // 对于串口ops就是serial_core.c中的uart_ops
+    // uart_open
+	if (tty->ops->open)
+		retval = tty->ops->open(tty, filp);
+	else
+		retval = -ENODEV;
+        
+```
+
+
+
+#### 4.2 uart_open
+
+```c
+uart_open
+    tty_port_open
+    	// ops是tty_port_operations类型，对应serial_core.c中的uart_port_ops
+    	// uart_port_activate
+		if (port->ops->activate) {
+			int retval = port->ops->activate(port, tty);
+			if (retval) {
+				mutex_unlock(&port->mutex);
+				return retval;
+			}
+		}
+
+uart_port_activate
+	uart_startup
+    	uart_port_startup
+    		// ops是uart_ops类型，在硬件驱动中设置
+    		// 硬件相关的驱动中uart_port的uart_ops里必须提供startup函数
+    		retval = uport->ops->startup(uport);
+```
+
+
+

STM32MP157/doc_pic/09_UART/10_UART驱动情景分析_read.md

@@ -0,0 +1,172 @@
+## UART驱动情景分析_read
+
+参考资料
+
+* 参考代码：
+
+  ```shell
+  硬件相关：
+  drivers/tty/serial/imx.c
+  drivers/tty/serial/stm32-usart.c
+  
+  串口核心层：
+  drivers/tty/serial/serial_core.c
+  
+  TTY层:
+  drivers/tty/tty_io.c
+  ```
+
+  
+
+
+### 1. 情景分析大纲
+
+* 注册过程分析
+* open过程分析
+* read过程分析
+* write过程分析
+
+
+
+### 2. 源码框架回顾
+
+![image-20210722145518292](pic/09_UART/24_tty_driver_level_2.png)
+
+
+
+### 3. 使用哪个行规程
+
+#### 3.1 行规程注册
+
+文件：`drivers\tty\n_tty.c`
+
+```c
+void __init n_tty_init(void)
+{
+	tty_register_ldisc(N_TTY, &n_tty_ops);
+}
+```
+
+以后可以通过标号N_TTY找到这个行规程。
+
+
+
+#### 3.2 open设备时确定行规程
+
+```c
+tty_open
+    tty_open_by_driver
+    	tty_init_dev
+    		tty = alloc_tty_struct(driver, idx);
+					tty_ldisc_init(tty);
+						struct tty_ldisc *ld = tty_ldisc_get(tty, N_TTY);
+						tty->ldisc = ld;
+```
+
+
+
+### 4. read过程分析
+
+流程为：
+
+* APP读
+
+  * 使用行规程来读
+  * 无数据则休眠
+
+  
+
+* UART接收到数据，产生中断
+
+  * 中断程序从硬件上读入数据
+* 发给行规程
+  * 行规程处理后存入buffer
+  * 行规程唤醒APP
+  
+  
+  
+* APP被唤醒后，从行规程buffer中读入数据，返回
+  
+  
+
+
+
+#### 4.1 tty_read
+
+文件：`drivers\tty\tty_io.c`
+
+![](pic/09_UART/26_tty_read.png)
+
+
+
+
+
+#### 4.2 ldisk read
+
+文件：`drivers\tty\n_tty.c`
+
+函数：`n_tty_read` 
+
+![image-20210724095007517](pic/09_UART/27_ldisc_read.png)
+
+
+
+```c
+copy_from_read_buf
+		const unsigned char *from = read_buf_addr(ldata, tail);
+										// return &ldata->read_buf[i & (N_TTY_BUF_SIZE - 1)];
+		retval = copy_to_user(*b, from, n);
+```
+
+
+
+#### 4.3 数据源头: 中断
+
+##### 4.3.1 IMX6ULL
+文件：`drivers\tty\serial\imx.c`
+
+函数：`imx_rxint`
+
+```c
+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++;
+    
+    // 把数据存入tty_port里的tty_buffer
+    tty_insert_flip_char(port, rx, flg)
+    
+    // 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
+```
+
+
+
+##### 4.3.2 STM32MP157
+  文件：`drivers\tty\serial\stm32-usart.c`
+
+  函数：`stm32_usart_threaded_interrupt`
+
+```c
+stm32_usart_threaded_interrupt
+    stm32_usart_receive_chars(port, true);
+		// 通过DMA方式得到数据
+		stm32_usart_receive_chars_dma(port);
+			stm32_usart_push_buffer_dma(port, dma_size);
+				// 把数据存入tty_port里的tty_buffer
+				dma_count = tty_insert_flip_string(ttyport, dma_start, dma_size);
+				// 更新统计信息
+				port->icount.rx += dma_count;
+
+		// 通知行规程来处理
+		tty_flip_buffer_push(tport);
+            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
+```
+
+
+

STM32MP157/doc_pic/09_UART/11_UART驱动情景分析_write.md

@@ -0,0 +1,115 @@
+## UART驱动情景分析_write
+
+参考资料
+
+* 参考代码：
+
+  ```shell
+  硬件相关：
+  drivers/tty/serial/imx.c
+  drivers/tty/serial/stm32-usart.c
+  
+  串口核心层：
+  drivers/tty/serial/serial_core.c
+  
+  TTY层:
+  drivers/tty/tty_io.c
+  ```
+
+  
+
+
+### 1. 情景分析大纲
+
+* 注册过程分析
+* open过程分析
+* read过程分析
+* write过程分析
+
+
+
+### 2. 源码框架回顾
+
+![image-20210724153515059](pic/09_UART/24_tty_driver_level_2.png)
+
+### 3. write过程分析
+
+流程为：
+
+* APP写
+
+  * 使用行规程来写
+  * 数据最终存入uart_state->xmit的buffer里
+
+  
+
+* 硬件发送：怎么发送数据？
+
+  * 使用硬件驱动中uart_ops->start_tx开始发送
+  * 具体的发送方法有2种：通过DMA，或通过中断
+
+* 中断方式
+
+  * 方法1：直接使能 tx empty中断，一开始tx buffer为空，在中断里填入数据
+  * 方法2：写部分数据到tx fifo，使能中断，剩下的数据再中断里继续发送
+
+  
+
+#### 3.1 tty_write
+
+文件：`drivers\tty\tty_io.c`
+
+![image-20210724114102036](pic/09_UART/28_ldisc_write.png)
+
+
+
+
+
+#### 3.2 ldisk write
+
+文件：`drivers\tty\n_tty.c`
+
+函数：`n_tty_write` 
+
+![image-20210724115304725](pic/09_UART/29_ldisc_write.png)
+
+
+
+#### 3.3 uart_write
+
+文件：`drivers\tty\serial\serial_core.c`
+
+函数：`uart_write` 
+
+![image-20210724120514017](pic/09_UART/30_uart_write.png)
+
+#### 3.3 硬件相关的发送
+
+##### 3.3.1 IMX6ULL
+文件：`drivers\tty\serial\imx.c`
+
+函数：`imx_start_tx`和`imx_txint`
+
+![image-20210724121404872](pic/09_UART/31_imx6ull_start_tx.png)
+
+
+
+一开始时，发送buffer肯定为空，会立刻产生中断：
+
+![image-20210724121823272](pic/09_UART/32_imx6ull_txint_isr.png)
+
+
+
+##### 3.3.2 STM32MP157
+  文件：`drivers\tty\serial\stm32-usart.c`
+
+  函数：`stm32_usart_threaded_interrupt`
+
+STM32MP157发送串口数据时，有两种方法：DMA、中断。
+
+我们来分析第二种方式：通过中断来发送数据。
+
+* UART有Tx FIFO，可以往里面写入若干个数据，然后使能中断
+* 剩下的数据通过中断函数继续发送：
+
+![image-20210724142304181](pic/09_UART/33_stm32mp157_start_tx.png)

STM32MP157/doc_pic/09_UART/12_UART驱动调试方法.md

@@ -0,0 +1,77 @@
+## UART驱动调试方法
+
+参考资料
+
+* 参考代码：
+
+  ```shell
+  硬件相关：
+  drivers/tty/serial/imx.c
+  drivers/tty/serial/stm32-usart.c
+  
+  串口核心层：
+  drivers/tty/serial/serial_core.c
+  
+  TTY层:
+  drivers/tty/tty_io.c
+  ```
+
+  
+
+### 1. 怎么得到UART硬件上收发的数据
+
+#### 1.1 接收到的原始数据
+
+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：
+
+![image-20210724170325505](pic/09_UART/37_tty_port_buf.png)
+
+
+
+#### 1.2 发送出去的数据
+
+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：
+
+![image-20210724171004649](pic/09_UART/38_uart_write.png)
+
+
+
+
+
+### 2. proc文件
+
+
+
+#### 2.1 /proc/tty/drivers
+
+![image-20210724165611075](pic/09_UART/35_proc_tty_drivers.png)
+
+#### 2.2 /proc/tty/driver(非常有用)
+
+![image-20210724165934593](pic/09_UART/35_proc_tty_driver.png)
+
+#### 2.3 /proc/tty/ldiscs
+
+![image-20210724170038480](pic/09_UART/36_proc_tty_ldiscs.png)
+
+
+
+### 3. sys文件
+
+在`drivers\tty\serial\serial_core.c`中，有如下代码：
+
+![image-20210724164455033](pic/09_UART/34_uart_sys.png)
+
+
+
+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：
+
+```shell
+cd /sys
+find -name uartclk  // 就可以找到这些文件所在目录
+```
+
+
+