串口通用驅動文件在哪里？

drivers/tty/serial/

哪一個是正確的compatible？

• arch/arm64/boot/dts/rockchip/rk3568.dtsi

uart3: serial@fe670000 {compatible = "rockchip,rk3568-uart", "snps,dw-apb-uart";reg = <0x0 0xfe670000 0x0 0x100>;interrupts = <GIC_SPI 119 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;clocks = <&cru SCLK_UART3>, <&cru PCLK_UART3>;clock-names = "baudclk", "apb_pclk";reg-shift = <2>;reg-io-width = <4>;dmas = <&dmac0 6>, <&dmac0 7>;pinctrl-names = "default";pinctrl-0 = <&uart3m0_xfer>;status = "disabled";
};

static const struct of_device_id dw8250_of_match[] = {{ .compatible = "snps,dw-apb-uart" },{ .compatible = "cavium,octeon-3860-uart" },{ .compatible = "marvell,armada-38x-uart" },{ .compatible = "renesas,rzn1-uart" },{ /* Sentinel */ }
};
MODULE_DEVICE_TABLE(of, dw8250_of_match);

• dw8250_platform_driver 屬于platform_driver，相當于drv->probe

static struct platform_driver dw8250_platform_driver = {.driver = {.name		= "dw-apb-uart",.pm		= &dw8250_pm_ops,.of_match_table	= dw8250_of_match,.acpi_match_table = dw8250_acpi_match,},.probe			= dw8250_probe,.remove			= dw8250_remove,
};module_platform_driver(dw8250_platform_driver)

dw8250_probe

• uart_add_one_port 把一個 已經初始化好的 uart_port 結構體 綁定到 已經注冊好的 uart_driver 上，從而讓它成為 Linux 內核可見的一個串口設備（/dev/ttySx、/dev/ttyAMA0 等）

dw8250_probeuart_8250_port uartresource *regs = platform_get_resource//從設備樹中獲取 8250 控制器寄存器物理基地址uart_port *p = &uart.portdw8250_data *datap->handle_irq  = dw8250_handle_irqp->serial_in    = dw8250_serial_in;p->serial_out   = dw8250_serial_out;p->membase = devm_ioremap(dev, regs->start, resource_size(regs))//內存映射得在Linux用虛擬地址device_property_read_u32device_property_read_booldevm_clk_getdw8250_quirks(p, data)//特定平臺配置和兼容性問題of_alias_get_id(np, "serial")p->serial_inp->serial_outdata->line = serial8250_register_8250_port(&uart)uart_add_one_portplatform_set_drvdata(pdev, data)

serial8250_init

• uart_register_driver 先注冊 driver
• uart_register_driver “先填申報戶口資料”，uart_add_one_port 是“依照資料給每塊 UART 上戶口”；只有上完戶口，內核里才會出現對應的 /dev/tty* 設備
• tty_register_driver創建 tty 設備節點（/dev/ttyS0、ttyS1 …）

module_init(serial8250_init)serial8250_isa_init_ports//實現請求端口、添加和注冊串口端口serial8250_init_portuart_8250_port port->ops = &serial8250_popsuart_register_driver(&serial8250_reg)//uart_driver 轉 tty_driver 注冊ttynormal = alloc_tty_driver(drv->nr)tty_set_operations(normal, &uart_ops)port->ops = &uart_port_ops//tty_port *port = &uart_state->porttty_register_driver(normal)put_tty_driver(normal)serial8250_isa_devs = platform_device_alloc("serial8250",PLAT8250_DEV_LEGACY)platform_device_add(serial8250_isa_devs)serial8250_register_ports(&serial8250_reg, &serial8250_isa_devs->dev);platform_driver_register(&serial8250_isa_driver)

uart_driverstruct uart_state	*state;struct tty_port        portstruct uart_port   *uart_portstruct tty_driver	*tty_driver;

static struct uart_driver serial8250_reg = {.owner			= THIS_MODULE,.driver_name		= "serial",.dev_name		= "ttyS",.major			= TTY_MAJOR,.minor			= 64,.cons			= SERIAL8250_CONSOLE,
};

static const struct tty_operations uart_ops = {.install	= uart_install,.open		= uart_open,.close		= uart_close,.write		= uart_write,.put_char	= uart_put_char,.flush_chars	= uart_flush_chars,.write_room	= uart_write_room,.chars_in_buffer= uart_chars_in_buffer,.flush_buffer	= uart_flush_buffer,.ioctl		= uart_ioctl,.throttle	= uart_throttle,.unthrottle	= uart_unthrottle,.send_xchar	= uart_send_xchar,.set_termios	= uart_set_termios,.set_ldisc	= uart_set_ldisc,.stop		= uart_stop,.start		= uart_start,.hangup		= uart_hangup,.break_ctl	= uart_break_ctl,.wait_until_sent= uart_wait_until_sent,
#ifdef CONFIG_PROC_FS.proc_show	= uart_proc_show,
#endif.tiocmget	= uart_tiocmget,.tiocmset	= uart_tiocmset,.get_icount	= uart_get_icount,
#ifdef CONFIG_CONSOLE_POLL.poll_init	= uart_poll_init,.poll_get_char	= uart_poll_get_char,.poll_put_char	= uart_poll_put_char,
#endif
};

static const struct tty_port_operations uart_port_ops = {.carrier_raised = uart_carrier_raised,.dtr_rts	= uart_dtr_rts,.activate	= uart_port_activate,.shutdown	= uart_tty_port_shutdown,
};

uart_ops serial8250_pops 和 uart_port 什么區別

uart_8250_portuart_8250_dma *dmauart_8250_ops *opsuart_port port(*serial_in)(*serial_out)(*set_termios)(*set_ldisc)(*handle_irq)uart_state  *statetty_port   portuart_port   *uart_portuart_ops *ops(*startup)(*start_tx)(*stop_tx)(*stop_rx)(*ioctl)

static const struct uart_ops serial8250_pops = {.tx_empty	= serial8250_tx_empty,.set_mctrl	= serial8250_set_mctrl,.get_mctrl	= serial8250_get_mctrl,.stop_tx	= serial8250_stop_tx,.start_tx	= serial8250_start_tx,.throttle	= serial8250_throttle,.unthrottle	= serial8250_unthrottle,.stop_rx	= serial8250_stop_rx,.enable_ms	= serial8250_enable_ms,.break_ctl	= serial8250_break_ctl,.startup	= serial8250_startup,.shutdown	= serial8250_shutdown,.set_termios	= serial8250_set_termios,.set_ldisc	= serial8250_set_ldisc,.pm		= serial8250_pm,.type		= serial8250_type,.release_port	= serial8250_release_port,.request_port	= serial8250_request_port,.config_port	= serial8250_config_port,.verify_port	= serial8250_verify_port,
#ifdef CONFIG_CONSOLE_POLL.poll_get_char = serial8250_get_poll_char,.poll_put_char = serial8250_put_poll_char,
#endif
};

• univ8250_setup_irq硬件中斷號都沒有（port->irq == 0，常見于早期板級代碼或虛擬端口），則完全采用 純輪詢
• 如果硬件中斷號有效，就調用 serial_link_irq_chain() 把普通中斷處理鏈掛到該 IRQ 上，包括注冊 serial8250_interrupt()

static const struct uart_8250_ops univ8250_driver_ops = {.setup_irq	= univ8250_setup_irq,.release_irq	= univ8250_release_irq,
};

serial_in serial_out 讀取發送 如何 實現的？

• ALTERNATIVE 是內核提供的一個宏，利用 ELF .altinstructions 段 機制
• 在內核啟動早期 會掃描這個段，根據 ARM64_WORKAROUND_DEVICE_LOAD_ACQUIRE 的布爾值，把 ldrb 原地 patch 成 ldarb，或者在不需要時保持 ldrb,保證 讀操作之前的所有讀寫都不能重排到它之后，用于解決 Device-nGRE/Device-nGnRE 映射上可能出現的加載亂序或重試 bug

serial_in(struct uart_8250_port *up, int offset)up->port.serial_in(&up->port, offset);dw8250_serial_inreadb(p->membase + (offset << p->regshift))readb_relaxedasm volatile(ALTERNATIVE("ldrb %w0, [%1]","ldarb %w0,[%1]",ARM64_WORKAROUND_DEVICE_LOAD_ACQUIRE): "=r" (val) : "r" (addr));serial_out(struct uart_8250_port *up, int offset, int value)up->port.serial_out(&up->port, offset, value);dw8250_serial_outwriteb(value, p->membase + (offset << p->regshift))writeb_relaxedasm volatile("strb %w0, [%1]" : : "rZ" (val), "r" (addr))

dw8250_handle_irq -> serial8250_handle_irq

• serial8250_handle_irq 真正處理函數

univ8250_setup_irqrequest_irqserial8250_interruptp->handle_irq  = dw8250_handle_irqdw8250_handle_irqserial8250_handle_irqif (iir & UART_IIR_NO_INT) //  把假中斷擋在門外serial_port_in(port, UART_LSR) //一次讀出所有線路/錯誤狀態位skip_rx = true //自動 RTS/CTS 硬件流控把 RX 堵住//只要有數據 (`DR`) 或 Break (`BI`) 并且未被上一階段跳過，就處理接收dma_err = handle_rx_dma(up, iir) //先嘗試 DMA 接收 status = serial8250_rx_chars(up, status) //DMA 失敗或無 DMA落到 PIO 接收serial8250_modem_status(up)//讀取 `UART_MSR` 寄存器，檢測 CTS/DSR/RI/DCD 變化  //CTS 變高/低、載波丟失等事件上報 TTYserial8250_tx_chars(up)//serial8250_tx_chars把 TTY 環形緩沖區里的字節寫入UART TXFIFOpr_err //現 Overrun/Parity/Frame/Break 錯誤，就打印一行提示

UART_LSR 是什么寄存器？

• Line Status Register（線路狀態寄存器）一次讀即可得到發送/接收單元當前狀態

#define UART_LSR	5	/* In:  Line Status Register */
bit7  UART_LSR_FIFOE  FIFO 數據錯誤
bit6  UART_LSR_TEMT   發送移位器+發送保持器都空
bit5  UART_LSR_THRE   發送保持器 空（可繼續寫下一個字節）
bit4  UART_LSR_BI     Break 中斷
bit3  UART_LSR_FE     幀錯誤
bit2  UART_LSR_PE     奇偶錯誤
bit1  UART_LSR_OE     Overrun 錯誤
bit0  UART_LSR_DR     接收數據就緒

up->dma->txchan 是什么？

• 發送 DMA 通道：由 dma_request_slave_channel_compat() 向 DMA Engine 子系統 申請得到
• 不為 NULL → 用 DMA 搬數據到 UART
• 為 NULL → 退回到傳統 PIO（CPU 輪詢）方式發送

UART_IIR_THRI 是什么？

• UART_IIR_THRI = “Transmit Holding Register Empty Interrupt”
• 當發送 FIFO（或保持寄存器）里的最后一個字節被移位器取走后，硬件置位 THRE（UART_LSR bit5），并同時把 UART_IIR_THRI 填進 IIR，表示“你可以繼續寫下一個字節了”

為什么 p->handle_irq dw8250_handle_irq 要兼顧 DesignWare UART “假超時”和“BUSY”處理?什么是 DesignWare UART ?

• DesignWare UART（官方文檔中稱為 DW_apb_uart）是 Synopsys公司推出的、基于 AMBA APB 總線的可綜合 IP 核，目標是給 SoC 提供一套 兼容傳統 16550/8250 的通用異步串行收發器（UART）
• dw8250_handle_irq 復用了 8250 核心邏輯，又補上了芯片特有的“假超時”和“BUSY”處理

階段	作用
讀取 IIR	獲知當前中斷類型
DesignWare UART RX TIMEHO?UT 假中斷檢查	讀 USR/LSR/RFL，必要時空讀 UART_RX 清假超時
標準中斷	交給 serial8250_handle_irq()
DesignWare UART BUSY 中斷	讀 USR 清 BUSY狀態
結束	返回已處理標志

自動 RTS/CTS 流控是什么？

自動 RTS/CTS 流控 = 硬件級雙向握手，用兩根線 RTS（Request To Send） 和 CTS（Clear To Send）自動啟停對方的發送，防止 FIFO 溢出。

• RTS 由 本地 UART 輸出：
  “我準備好接收了，你可以發”。
• CTS 由 對方 UART 輸出：
  “我準備好了，你可以發”。

工作方式（全雙工場景）：

• 本地接收側

  • 當本地 RX FIFO 快滿（可編程閾值）時，UART 自動把 RTS 拉高 → 對方看到 RTS=1 就 暫停發送
  • FIFO 被讀空后，RTS 自動拉低 → 對方繼續發。

• 本地發送側

  • 只有檢測到 CTS=0（對方準備好）時，UART 才會把 TX FIFO 里的數據真正發出；
  • CTS=1 則硬件暫停發送

dma初始化位置在哪里？兩個函數是什么？

serial8250_startupserial8250_do_startupserial8250_request_dmadma->txchan = dma_request_slave_channel_compatdma->tx_addr = dma_map_single

serial8250_initserial8250_isa_init_portsserial8250_set_defaultsup->dma->tx_dma = serial8250_tx_dmaup->dma->rx_dma = serial8250_rx_dma

• serial8250_tx_dma

struct uart_8250_dma *dma = p->dma;                // 拿到 DMA 私有結構
struct circ_buf *xmit = &p->port.state->xmit;      // 指向 TTY 層的發送環形緩沖區
struct dma_async_tx_descriptor *desc;               // DMA 描述符
int ret;                                            // 返回值if (dma->tx_running)                                // 如果上一次 DMA 還沒完成，直接退出return 0;if (uart_tx_stopped(&p->port) || uart_circ_empty(xmit)) {   // 上層已暫停或緩沖區為空serial8250_rpm_put_tx(p);                       // 發送端置空閑，降低功耗return 0;
}dma->tx_size = CIRC_CNT_TO_END(xmit->head, xmit->tail, UART_XMIT_SIZE);  // 計算本次可搬的字節數
#ifdef CONFIG_ARCH_ROCKCHIP
if (dma->tx_size < MAX_TX_BYTES) {                  // Rockchip：字節數太少就別 DMA，用 PIOret = -EBUSY;goto err;
}
#endifdesc = dmaengine_prep_slave_single(                 // 構造 DMA 描述符dma->txchan,                                // 發送通道dma->tx_addr + xmit->tail,                  // 源地址：環形緩沖區尾指針dma->tx_size,                               // 長度DMA_MEM_TO_DEV,                             // 方向：內存 -> 設備DMA_PREP_INTERRUPT | DMA_CTRL_ACK);         // 完成后中斷 + 立即應答
if (!desc) {                                        // 描述符申請失敗ret = -EBUSY;goto err;
}dma->tx_running = 1;                                // 置標志：DMA 正在跑
desc->callback = __dma_tx_complete;                 // DMA 完成回調
desc->callback_param = p;                           // 回調參數：uart_8250_port 指針dma->tx_cookie = dmaengine_submit(desc);            // 把描述符提交給 DMA 引擎dma_sync_single_for_device(                         // 刷新 cache，確保 DMA 看到最新數據dma->txchan->device->dev,dma->tx_addr, UART_XMIT_SIZE, DMA_TO_DEVICE);dma_async_issue_pending(dma->txchan);               // 真正啟動 DMA 傳輸if (dma->tx_err) {                                  // 如果之前出過錯dma->tx_err = 0;                                // 清錯誤if (p->ier & UART_IER_THRI) {                   // 關 THRE 中斷，避免 PIO 與 DMA 沖突p->ier &= ~UART_IER_THRI;
#ifdef CONFIG_ARCH_ROCKCHIPp->ier &= ~UART_IER_PTIME;
#endifserial_out(p, UART_IER, p->ier);}
}
return 0;                                           // 成功啟動 DMAerr:
dma->tx_err = 1;                                    // 記錄錯誤，下次退到 PIO
return ret;

• serial8250_rx_dma

unsigned int rfl, i = 0, fcr = 0, cur_index = 0;    // 局部變量
unsigned char buf[MAX_FIFO_SIZE];                   // 臨時緩存，放本次接收字節
struct uart_port *port = &p->port;                  // 方便引用
struct tty_port *tty_port = &p->port.state->port;   // TTY 端口
struct dma_tx_state state;                          // DMA 狀態結構
struct uart_8250_dma *dma = p->dma;                 // DMA 私有結構fcr = UART_FCR_ENABLE_FIFO | UART_FCR_T_TRIG_10 | UART_FCR_R_TRIG_11; // 開 FIFO，設高觸發
serial_port_out(port, UART_FCR, fcr);               // 立即寫到硬件do {                                                // 輪詢直到 DMA 余量是整 burst 倍數dmaengine_tx_status(dma->rxchan, dma->rx_cookie, &state);cur_index = dma->rx_size - state.residue;       // 已搬運字節
} while (cur_index % dma->rxconf.src_maxburst);     // 對齊到 burst 大小rfl = serial_port_in(port, UART_RFL_16550A);        // 讀出 FIFO 當前字節數
while (i < rfl)                                     // 把 FIFO 里剩余字節全部讀出buf[i++] = serial_port_in(port, UART_RX);__dma_rx_complete(p);                               // 復位 DMA 描述符，準備下一輪tty_insert_flip_string(tty_port, buf, i);           // 把 i 個字節塞進 TTY flip buffer
p->port.icount.rx += i;                             // 統計接收字節
tty_flip_buffer_push(tty_port);                     // 通知上層“有數據可讀”if (fcr)                                            // 恢復原始 FCR 設置serial_port_out(port, UART_FCR, p->fcr);
return 0;

為什么叫“8250”驅動？

• 歷史原因：Intel 在 1981 年推出了 NMOS 8250 UART 芯片，用來給早期 IBM PC/XT 提供串口 COM1/COM2
• 后續 16450、16550A、16750、16850 等芯片都把 寄存器布局 做成了 8250 的超集，于是 Linux 就把支持這一系列芯片的驅動統稱為 8250 驅動

tty 與 8250驅動是什么關系？

• 用戶空間對 tty 設備文件進行操作時，實際上是在調用對應的 tty_fops 中的操作函數

應用層│├── read()/write()/ioctl()│
tty 層（tty_io.c, n_tty.c, tty_port.c）│   ① 負責線路規程、回顯、緩沖、termios├── tty_struct├── tty_port└── tty_ldisc│
serial_core（serial_core.c）│   ② 把“tty 端口”與“uart_driver”粘合在一起└── uart_driver / uart_port│
8250 驅動族（8250_core.c, 8250_port.c, 8250_dw.c …）│   ③ 真正把字節寫進 UART 寄存器└── struct uart_ops│
硬件 UART（16550, DesignWare, QCOM …）

tty 如何調用 8250

open("/dev/ttyS0", …)tty_open()tty_port_open(struct tty_port *port, struct tty_struct *tty,struct file *filp)port->ops->activateuart_port_activateuart_startupretval = uport->ops->startup(uport);uart_state->uart_port->ops->startupuart_ops.startupserial8250_startup

cat /proc/interrupts

cat /proc/tty/drivers

cat /proc/tty/ldiscs

• 行規程

有了early boot of_platform_default_populate_init，為什么serial8250_init需要platform_device_add?

• 因為serial8250_isa_devs 并不是“從設備樹里解析出來的普通串口”，而是 8250/16550 驅動為了兼容 ISA/Legacy UART 專門創建的一個“虛擬”平臺設備

• 給“非設備樹、非 ACPI”的老式串口一個統一的 platform_device 句柄

• 那些固定地址（0x3F8、0x2F8…）的 ISA UART 在設備樹里往往根本沒有節點，或者節點被禁用

• 驅動必須手動把它們包裝成一個 platform_device，才能繼續沿用 platform_driver 的 probe 流程

• 驅動注冊時如果找不到任何 device 就會無事可做；因此驅動自己先 platform_device_alloc() / platform_device_add() 創建一個名字為 "serial8250"、ID 為 PLAT8250_DEV_LEGACY 的設備，確保 serial8250_isa_driver 能匹配到它并進入 probe

platform_device_add調用 bus 匹配，drv 進行 probe

• serial8250_init→platform_device_add() → device_add() → bus_probe_device() → __device_attach() → bus_for_each_drv() → __device_attach_driver() → driver_match_device() → bus_type->match()
• __device_attach_driver() →driver_probe_device -> really_probe -> drv->probe

__device_attach_driverdriver_match_devicebus_type->match()driver_probe_devicedrv->probe

• 參考文檔43
  module_platform_driver 與 module_init_module platform driver-CSDN博客

• 參考文檔44
  uart驅動學習-CSDN博客

• 參考45
  深入淺出UART驅動開發與調試：從基礎調試到虛擬驅動實現-CSDN博客