Linux操作系统，以其开源、灵活和强大的特性，为串口通信提供了丰富的支持和高效的实现
本文将深入探讨Linux串口源码，揭示其背后的工作原理，并展示如何高效利用这些源码进行开发与应用
一、Linux串口通信概述 串口通信，即串行通信，是一种将数据按位顺序传输的通信方式
它最早应用于电报和电话系统中，随后在计算机领域得到广泛应用，特别是在需要长距离传输或低成本连接的场景下
Linux系统通过设备文件（如`/dev/ttyS0`,`/dev/ttyUSB0`等）来管理串口设备，这些设备文件是用户空间程序与内核中串口驱动交互的桥梁
Linux串口通信的实现依赖于一套完善的驱动程序框架，该框架不仅支持标准的RS-232/RS-485接口，还能适配USB转串口、PCIe转串口等多种硬件形态
这些驱动程序位于Linux内核的`drivers/tty`目录下，主要包括串口核心（tty core）、具体硬件驱动（如8250 UART驱动）以及线路规程（termios）等组成部分
二、Linux串口源码深度剖析 2.1 串口核心（tty core） 串口核心是Linux串口通信机制的基础，它提供了统一的接口和数据处理流程，使得不同类型的串口硬件驱动能够共享一套代码逻辑
核心代码位于`drivers/tty/tty_core.c`等文件中，主要包括以下几个关键部分： - tty_driver结构体：定义了串口驱动的基本属性，如设备名称、设备数量、打开/关闭/读写操作函数等
- tty_struct结构体：代表一个打开的串口设备实例，保存了与该设备相关的状态信息和配置参数
- tty_open/close/read/write函数：实现了串口设备的打开、关闭、读写等基本操作，这些操作最终会调用具体硬件驱动提供的对应函数
2.2 硬件驱动（如8250 UART驱动） 硬件驱动是连接串口核心与具体硬件设备的桥梁，它们根据硬件规范实现了对硬件寄存器的访问和数据的收发
以广泛使用的8250 UART驱动为例，其源码位于`drivers/tty/serial/8250.c`中，主要特点包括： - 探测与初始化：通过PCI、平台数据等方式识别并初始化UART硬件
- 中断处理：配置UART中断，当接收到数据或发送缓冲区为空时触发中断，以高效处理数据收发
- DMA支持：部分驱动支持直接内存访问（DMA），以提高数据传输效率
2.3 线路规程（termios） termios是Linux下用于配置串口参数的重要接口，它允许用户设置波特率、字符大小、停止位、校验位等通信参数
termios的实现位于`include/uapi/asm-generi
