1. 概述
本文将围绕着Linux串口驱动的移植实践展开讨论。Linux串口驱动是一种用于实现与串行设备通信的软件模块，包含在Linux内核中。在某些情况下，我们需要将Linux串口驱动移植到其他平台或硬件设备上，以实现串口通信的功能。本文将介绍移植的基本步骤和注意事项，并通过一个实例演示具体的移植过程。
2. 准备工作
2.1 了解目标平台
在开始移植之前，我们需要对目标平台有一定的了解。这包括了解平台的硬件架构、操作系统和设备特性等。具体可以查看平台的技术文档或参考资料。
2.2 获取Linux源代码
移植Linux串口驱动需要获取Linux内核的源代码。可以通过官方网站或其他渠道获取到最新的稳定版本。下载并解压源代码到本地。
3. 移植步骤
3.1 配置内核
首先，需要对内核进行配置，使其支持目标平台的硬件设备和串口通信功能。在源代码目录中，运行以下命令进入配置界面。
cd linux-source
make menuconfig
在配置界面中，通过键盘方向键和回车键进行选择和确认。可根据目标平台的要求，选择合适的配置选项。需要确保"串口支持"和"波特率选项"等相关选项是被选中的。
注意：根据实际需求，可能还需进行其他配置，例如硬件中断的设置等。
3.2 编写设备树描述
设备树是在Linux内核中描述硬件设备的一种标准化的方式。在移植过程中，需要编写设备树描述文件以支持目标平台的串口设备。可以根据目标平台的技术文档或参考资料，了解设备树的结构和语法。
示例设备树描述文件如下：
/dts-v1/;
/ {
uart1: serial@10000000 {
compatible = "platform-serial";
reg = <0x10000000 0x1000>;
interrupts = <0x0 0x1 0x2>;
clock-frequency = <0x3b9aca00>;
#address-cells = <0x1>;
#size-cells = <0x0>;
status = "okay";
...
};
};
需要注意的是，设备树描述文件中需要填写准确的设备地址、中断号等信息，以确保驱动正确识别串口设备。
3.3 实现驱动代码
根据目标平台的硬件和设备树描述文件，编写具体的串口驱动代码。在Linux源代码中，可以找到相关的串口驱动框架和函数定义。根据需要，在适当的位置添加自定义的硬件配置和操作函数。
示例驱动代码如下：
static int my_serial_probe (struct platform_device *pdev)
{
...
/* 添加硬件初始化代码 */
...
/* 注册串口设备 */
ret = uart_add_one_port(&my_serial_port);
if (ret)
printk(KERN_ERR "Failed to register UART device\n");
return ret;
}
static struct platform_driver my_serial_driver = {
.probe = my_serial_probe,
.remove = my_serial_remove,
.driver = {
.name = "my-serial",
.owner = THIS_MODULE,
},
};
static int __init my_serial_init(void)
{
return platform_driver_register(&my_serial_driver);
}
static void __exit my_serial_exit(void)
{
platform_driver_unregister(&my_serial_driver);
}
module_init(my_serial_init);
module_exit(my_serial_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_ALIAS("platform:my-serial");
在驱动代码中，需要注册合适的回调函数和驱动信息，以实现正确的设备初始化、注册和注销等功能。
4. 实例演示
4.1 准备工作
假设我们的目标平台是基于ARM架构的嵌入式系统，串口设备是通过设备树描述的。
4.2 配置内核
在源代码目录中，运行以下命令进入配置界面。
cd linux-source
make menuconfig
在配置界面中，选择"串口支持"和"波特率选项"等相关选项。保存配置并退出。
4.3 编写设备树描述
在源代码目录中，进入设备树文件夹，创建一个新的设备树描述文件。
cd arch/arm/boot/dts
vim my_platform.dts
在设备树描述文件中，添加设备树节点并填写设备信息。
/dts-v1/;
/ {
uart1: serial@10000000 {
compatible = "platform-serial";
reg = <0x10000000 0x1000>;
interrupts = <0x0 0x1 0x2>;
clock-frequency = <0x3b9aca00>;
#address-cells = <0x1>;
#size-cells = <0x0>;
status = "okay";
...
};
};
4.4 实现驱动代码
在驱动文件夹中，创建一个新的驱动源文件。
cd drivers/tty/serial
vim my_serial.c
在驱动源文件中，实现相应的驱动函数。在probe函数中，添加自定义的硬件初始化代码，并注册串口设备。
static int my_serial_probe (struct platform_device *pdev)
{
...
/* 添加硬件初始化代码 */
...
/* 注册串口设备 */
ret = uart_add_one_port(&my_serial_port);
if (ret)
printk(KERN_ERR "Failed to register UART device\n");
return ret;
}
4.5 编译和安装
在源代码根目录中，编译内核并安装。
make
sudo make modules_install
sudo make install
4.6 测试
重启目标平台，加载新的内核和驱动。
在Linux命令行中，输入以下命令检查串口设备是否被正确识别。
dmesg | grep tty应该可以看到类似以下的输出信息：
[ 2.123456] my-serial 10000000.serial: ttyS0 at MMIO 0x10000000 (irq = 28) is a my-serial接下来，可以使用常用的串口工具，如minicom或screen，在目标平台上进行串口通信的测试。
5. 注意事项
在进行串口驱动的移植过程中，需要注意以下几点：
了解目标平台的硬件特性和设备树描述。
正确配置内核，确保相关的串口选项被选中。
根据设备树描述编写正确的设备树描述文件。
编写正确的驱动代码，包括初始化、注册和注销等函数。
编译和安装内核，并重新启动目标平台。
使用合适的串口工具进行测试和调试。
6. 总结
本文详细介绍了Linux串口驱动的移植实践。通过正确的配置内核、编写设备树描述文件和驱动代码，可以实现将Linux串口驱动移植到不同的平台或硬件设备上。通过示例演示，展示了具体的移植步骤和注意事项。希望读者能够通过本文的介绍，对Linux串口驱动的移植有一定的了解，并能够成功地进行移植实践。